可快速交联低碳烃无水压裂液用胶凝剂的制备及性能评价

摘要

低碳烃压裂液用胶凝剂的合成方法脱胎于油基压裂液胶凝剂,两者分子结构的不同导致了其性能上的巨大差异.为了能够更精准地设计出适合低碳烃的胶凝剂,将胶凝剂中的烷基链分为两类,即提供物理交联点的高碳数烷基链和提高相容性能的低、中碳数烷基链.通过设计正交实验的方式合成多种胶凝剂样品,并通过对组分的极差分析、酸度值分析与交联时间分析相结合的方式筛选适合C5～C8低碳烃的胶凝剂.通过交联动力学实验测定了不同胶凝剂使用浓度下的交联情况,得出了胶凝剂的最佳使用浓度.使用流变仪测定最优条件下合成的胶凝剂样品的耐温耐剪切曲线.结果表明,胶液具有良好的耐剪切性能,在60℃条件下剪切2h的过程中未出现明显的分子结构破坏,且尾粘为140 mPa·s,可满足现场施工的需求.加入少量多元醇可制备含多元醇的胶凝剂样品.在其它条件相同的前提下,含有多元醇的胶凝剂样品具有更高的交联速率和成胶粘度,即为可快速交联的低碳烃无水压裂液用胶凝剂.