Page 207 - 《精细化工》2022年第5期

第 5 期 全红平，等: 非交联酸化自转向剂 ADDA 的合成及转向性能评价 ·1061·

化外加剂的 ADDA 自转向酸残酸的抗温能力，剪切速 积 20%的水后，含酸化外加剂的自转向酸的表观黏
–1
率 170 s ，剪切时间 1 h，结果如图 14 所示。 度降至 10 mPa·s 以下，与不加酸化外加剂的 ADDA
酸液变化趋势一致，表明水的加入均能使残酸有效
降黏，并且酸化外加剂的加入对 ADDA 含量为 1.3%
的自转向残酸的降黏不会造成影响。
2.9 转向机理研究
酸岩反应过程可以理解为 HCl 质量的降低和
CaCl 2 质量的增加。为了探究 ADDA 转向酸的转向
机理，利用不同质量 HCl 和 CaCl 2 模拟不同酸岩反
应程度的溶液组成，如表 2 所示。例如，在酸岩反
应开始前，溶液组成为 200 g 20% HCl+2.60 g
ADDA，随着酸岩反应的进行，其不含氯化钙的

ADDA 酸液组成为：150 g 20% HCl+2.68 g ADDA+
图 14 酸化外加剂对 ADDA 残酸溶液抗温性能的影响
Fig. 14 Effect of acidification admixture on temperature 56 g 水，含氯化钙的 ADDA 酸液组成为：150 g 20%
resistance of ADDA spent acid solution HCl+2.68 g ADDA+56 g 水+16.27 g CaCl 2 。并通过表
观黏度的测定，得到不同条件下 ADDA 在 90 ℃下
如图 14 所示，随着温度的增加，含酸化外加剂 表观黏度的变化，其结果如表 2 所示。
的 ADDA 含量为 1.3%的自转向酸液表观黏度与未
加酸化外加剂的 ADDA 含量为 1.3%的酸液表观黏 表 2 模拟不同酸岩反应程度的溶液组成
度变化趋势一致，都是随着温度的升高，表观黏度 Table 2 Solution composition of simulating different acid
rock reaction degree
先降低后增加，最后再降低，并且最终表观黏度几
表观黏度/
乎一致，说明酸化外加剂的加入对 ADDA 残酸的抗 序号 20%HCl/g ADDA/g 水/g CaCl 2/g
(mPa·s)
温性影响不大。
1 200 2.60 0 0.00 6
2.8.5.3 酸化外加剂对 ADDA 残酸降黏性能的影响 2 150 2.68 56 0.00 18
90 ℃下，利用 1.3 节所述自转向酸转向性能评 3 150 2.68 56 16.27 39
价方法，将 ADDA 含量为 1.3%的酸液反应至残酸， 4 100 2.41 85 0.00 27
然后在 90 ℃下，加入不同含量的水（以残酸体积 5 100 2.41 85 30.43 54
为基准，下同），利用转子快速搅拌，用旋转黏度计 6 50 2.30 127 0.00 33
测定水含量对不同 ADDA 含量残酸表观黏度的影 7 50 2.30 127 45.52 93
响，结果如图 15 所示。 8 15 2.24 157 0.00 36
9 15 2.24 157 56.24 144

如表 2 所示，ADDA 表观黏度随着 HCl 质量分
数的降低而增加，并且含 CaCl 2 的 ADDA 表观黏度
变化更明显。在相同 HCl 质量分数下，不含 CaCl 2
的 ADDA 酸液的表观黏度明显比含 CaCl 2 的 ADDA
酸液的表观黏度低，这表明在酸岩反应过程中，酸
液的表观黏度会随着 HCl 质量分数的降低和 CaCl 2
质量的增加而增加，这也表明酸岩反应过程中产生
的 CaCl 2 是促使 ADDA 酸液增稠的重要因素，这可

图 15 水含量对含酸化外加剂的 ADDA 自转向残酸表观 以解释为 CaCl 2 增加了溶液的极性，有利于 ADDA
黏度的影响 聚合物的分子间缔合 [22] ，因此宏观上表现为表观黏
Fig. 15 Effect of water content on apparent viscosity of 度的持续增加。
ADDA self-diverting spent acid containing 为了观察 ADDA 聚合物分子间由于疏水缔合作
acidification admixture
用形成三维网状结构，通过环境扫描电子显微镜对
如图 15 所示，随着水含量的增加，含酸化外加 ADDA 含量为 1.3%的残酸进行观测，结果如图 16
剂的自转向酸的表观黏度不断下降，当加入残酸体 所示。