Page 210 - 《精细化工》2022年第12期

·2576· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 39 卷

由表 5 可知，超支化压裂液体系在不同的温度下
破胶，破胶后破胶液的黏度均小于 5 mPa·s，并且破
胶后破胶液的残渣含量均为零，相同条件下胍胶压
裂液的残渣含量在 300 mg/L 以上 [22] 。这是由于该稠
化剂易溶于水的缘故。说明该超支化压裂液体系是
一种低伤害压裂液体系。

3 结论

（1）通过单因素实验得到最佳实验方案：
m（AA）∶m（AM）=1∶4（共占单体总质量的 85%）、
图 7 两种压裂液在 55 ℃下的陶粒沉降照片
Fig. 7 Ceramsite settlement photos of two fracturing fluids at m（AMPS）∶m（HPAE-C）=14.7∶0.3（共占单体
55 ℃ 总质量的 15%）、单体总质量分数 25%、引发剂加量
0.3%、反应温度 40 ℃、反应时间 6 h。
表 4 和图 7 结果显示，陶粒在超支化压裂液体
（2）研究了超支化聚合物水溶液的性能，结果
系中的沉降速度远远小于在胍胶中的沉降速度，陶 表明，该超支化聚合物具有良好的增黏、抗温、抗
粒沉降 12 h 后压裂液上面仍有大量陶粒，说明该体 盐和抗剪切性能。在聚合物质量浓度为 3000 mg/L
系具有较好的悬砂性能，有助于压裂施工的进行。 时，表观黏度可达 846.7 mPa·s；90 ℃时，聚合物
2.5.3 交联体系的破胶性能和残渣含量 水溶液表观黏度仍为 570 mPa·s；在 30 ℃，剪切速
选取 0.05%的过硫酸钾作为破胶剂。考察了破 率为 170 s 下恒定剪切 800 s 后，聚合物水溶液的表
–1
胶温度、破胶剂加量对压裂液破胶性能的影响，结 观黏度变化幅度较小，仍为 125.9 mPa·s。
果如图 8 所示。由图 8 可知，随着温度升高和破胶 （3）将合成的超支化聚合物与乙酰丙酮锆进行
剂加量的不断增多，超支化压裂液所需的破胶时间 交联，考察了 m（聚合物水溶液）∶m（乙酰丙酮
不断减少。这是因为温度的升高和破胶剂加量的增 锆）、交联温度以及 pH 对交联反应的影响，得到
多，导致分子间的碰撞机会增加，有利于快速破胶。 最佳交联条件为：m（聚合物水溶液）∶m（乙酰丙
酮锆）=100∶0.06，交联温度为 55 ℃，pH=5。
（4）对压裂液交联体系的性能进行了室内测试，
结果表明，该体系最高使用温度为 120 ℃，并且具
有良好的耐温抗剪切性和携砂性能。破胶后破胶液
无残渣，表观黏度小于 5 mPa·s，且相较于胍胶压裂
液，该超支化聚合物压裂液体系是一种低伤害压裂
液体系。

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