Page 220 - 《精细化工》2022年第1期
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·210·                             精细化工   FINE CHEMICALS                                 第 39 卷

                                                                                                     13
                                                                                            1
                                                               型稠化剂 UC 22 -OH,通过 FTIR、 HNMR、 CNMR
                                                               及 HPLC-MS 对产物结构进行了表征,确定了合成
                                                               产物为目标产物。
                                                                  (2)所制备的稠化剂 UC 22 -OH 与水直接混合可
                                                               制备耐高温清洁压裂液,配方简单、制备简便,更
                                                               适用于现场应用。
                                                                  (3)测试了 UC 22 -OH 水溶液在不同温度下的表
                                                               面张力和微观结构,发现随着温度的升高,稠化剂
                                                               a s 增大、P 减小,且聚集体粒径下降,说明压裂液

                 图 6  UC 22 -OH 清洁压裂液与地层水的配伍性                  高温降黏的原因是:高温条件下分子热运动加剧、
            Fig. 6    Compatibility of UC 22 -OH clean fracturing fluid   溶解度增加,分子间作用力减弱,自组装聚集体结
                    mixed with formation water
                                                               构发生解聚和溶解,从而引起压裂液表观黏度下降。
                 由图 6 可知,由模拟地层水替代纯水,制备的                           (4)通过室内评价实验,UC 22 -OH 清洁压裂液
            质量分数为 4%的 UC 22 -OH 清洁压裂液在静置 24 h                  在 120 ℃剪切 5400 s,表观黏度仍保持在 65 mPa·s,
            后,体系均匀、不分层且无沉淀,且压裂液破胶液                             表明其具有很好的耐高温性能。80 ℃下,陶粒在
            与地层水以不同比例混合后均无沉淀、无絮凝出现,                            UC 22 -OH 清洁压裂液中 8 h 才完全沉降,该清洁压
            说明 UC 22-OH 清洁压裂液与地层水的配伍性能良好。                      裂液遇煤油可在 70 min 内彻底破胶,说明其在高温
                 进一步考察不同质量分数无机盐对 UC 22 -OH 清                   下携砂能力强,破胶返排性能好。与 UC 22AMPM 清
            洁压裂液表观黏度的影响,结果如图 7 所示。                             洁压裂液相比,UC 22 -OH 清洁压裂液的破胶液表、
                                                               界面张力、残渣含量、基质渗透率损害率都更低,
                                                               且与地层水配伍性良好,说明 UC 22 -OH 清洁压裂液
                                                               具有更好的现场应用前景。

                                                               参考文献:
                                                               [1]   XU Z (续震), LU P (卢鹏). Current  status of domestic hydraulic
                                                                   fracturing technology[J]. Petrochemical Industry Technology (石化
                                                                   技术), 2017, 24(5): 280.
                                                               [2]   ZHU R T (朱容婷), YANG Y  (杨悦), GUO J Q (郭吉清),  et al.
                                                                   Study on the rheological properties of anionic guar gum solution and
                                                                   its weak acid jelly[J]. Oilfield Chemistry (油田化学), 2009, 26(4):
                                                                   382-386.

                                                               [3]   PAN Y (潘一), SUN M Y (孙孟莹),  YANG S C (杨双春),  et al.
            图 7   不同无机盐质量分数下 UC 22 -OH 清洁压裂液的表                     Research progress on temperature resistance of anionic cleaning
                  观黏度                                              fracturing fluid[J]. Fine Chemicals ( 精细 化工 ), 2019, 36(7):
            Fig. 7    Apparent viscosity of UC 22 -OH clean fracturing fluid   1271-1278.
                   in the presence of inorganic salts  with different   [4]   SAMUEL M, CARD R J, NELSON E B, et al. Polymer-free fluid for
                   mass fractions                                  hydraulic fracturing[J]. Society of Petroleum Engineers, 1997, 5(8):
                                                                   553-559.
                                                               [5]   CHU Z L, FENG  Y J. A facile route towards the preparation  of
                 由图 7 可知,随无机盐质量分数的增加,                              ultra-long-chain amidosulfobetaine surfactants[J]. Synlett, 2009, 16:
                                                                   2655-2658.
            UC 22 -OH 清洁压裂液的表观黏度先增大后减小,当
                                                               [6]   KUMAR R, GOKUL C K, LIOR Z, et al. Wormlike micelles of a
            无机盐质量分数为 2%时,表观黏度达到最大,随后                               C22-tailed zwitterionic betaine surfactant: From viscoelastic solutions
            继续增加水中无机盐的质量分数,表观黏度迅速降                                 to elastic gels[J]. Langmuir, 2007, 23: 12849-12856.
                                                               [7]   CHU  Z L, FENG  Y J. Thermo-switchable surfactant gel[J]. Chem
            低。这表明 在无机盐质 量分数 <2%的情况下,                               Comm, 2011, 47: 7191-7193.
            UC 22 -OH 清洁压裂液具有一定的抗盐性。在无机盐                       [8]   ZHANG W L, MAO J C, YANG X J, et al. Study of a novel gemini
                                                                   viscoelastic surfactant with high performance in clean fracturing
            质量分数 0~5%的范围内,体系无絮凝物出现,说明
                                                                   fluid application[J]. Polymers, 2018, 10(11): 1215-1233.
            UC 22 -OH 清洁压裂液与 CaCl 2 和 MgCl 2 的配伍性能             [9]   YANG C P, HU Z Y, SONG Z Z, et al. Self-assembly properties of
            良好。                                                    ultra-long-chain gemini surfactant with high performance in a
                                                                   fracturing fluid application[J]. Journal of Applied Polymer Science,
                                                                   2017, 134: 44602-44610.
            3    结论                                            [10]  XIONG J P, FANG B, LU Y J, et al. Rheology and high-temperature
                                                                   stability of novel viscoelastic gemini micelle solutions[J]. Journal of
                (1)通过两步法合成出了一种长链双羟基的新                              Dispersion Science and Technology, 2017, 39(9): 1324-1327.
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