Page 224 - 《精细化工》2023年第3期

第 40 卷第 3 期 精 细 化 工 Vol.40, No.3
2 023 年 3 月 FINE CHEMICALS Mar. 2023

油田化学品与油品添加剂
耐高温低伤害清洁水性稠化剂的制备及性能

4
3
范美玲 1,2 ，王 磊 1,2* ，李 敬 ，袁 斌 ，赖小娟 1,2 ，高进浩 1,2
（1. 陕西科技大学 化学与化工学院，陕西 西安 710021；2. 中国轻工业轻化助剂重点实验室，陕西 西安
710021；3. 中国石油长庆油田分公司第一采油厂采油技术研究所，陕西 延安 716000；4. 中国石油长庆
油田分公司第十二采油厂，甘肃 庆阳 745000）

摘要：以丙烯酰胺、丙烯酸、十八烷基二甲基烯丙基氯化铵和十八烷基甲基丙烯酸酯为原料制备了一种疏水缔
合聚合物（AAOS），再使用低分子醇（乙二醇、丙三醇、正丙醇）、表面活性剂（椰子油脂肪酸二乙醇酰胺、
十二烷基硫酸钠）、聚乙二醇（PEG）、聚乙烯醇缩丁醛（PVB）和疏水缔合聚合物（AAOS）配制了一种自交联
耐高温清洁水性稠化剂（FPM-1）。对 FPM-1 的形貌、溶解性、表观黏度、耐盐性、流变性进行了测试。结果表
明，质量分数为 0.30%的 FPM-1 水溶液能显著增强 AAOS 聚合物分子间的疏水缔合交联作用，增大聚合物的流
体力学体积。FPM-1水溶液为高黏弹性流体，悬砂性能好；质量分数为0.27%的AAOS在水中的溶解时间为7 min，
最终表观黏度为 90 mPa·s，质量分数为 0.60%的 FPM-1（具有等效聚合物含量）在水中的溶解时间仅需 3 min，
–1
且最终表观黏度为 165 mPa·s。在 90 ℃、170 s 条件下剪切 1 h 后，质量分数为 0.27%的 AAOS 水溶液的表观
黏度为 51 mPa·s，质量分数为 0.60%的 FPM-1 水溶液表观黏度为 77 mPa·s；质量分数为 1.40%的 FPM-1 水溶液
4
–1
在 180 ℃、170 s 条件下剪切 1 h，最终表观黏度为 53 mPa·s；质量分数为 0.60%的 FPM-1 在 5×10 mg/L 矿化度
盐水中黏度保持率为 60%。FPM-1 体系能显著提高聚合物的黏度和溶解速度，具有低的表/界面张力，有利于破胶
液的返排和回收再利用。FPM-1 水溶液具有优异的耐盐、耐高温、耐剪切性能。
关键词：水基压裂液；疏水缔合聚合物；耐高温；抗剪切；高黏弹性；油田化学品
中图分类号：TE357.12 文献标识码：A 文章编号：1003-5214 (2023) 03-0680-09

Preparation and properties of heat-resistant and low

damage clean water-based thickener

4
1,2
1,2
3
1,2
FAN Meiling , WANG Lei 1,2* , LI Jing , YUAN Bin , LAI Xiaojuan , GAO Jinhao
（1. College of Chemistry and Chemical Engineering, Shaanxi University of Science & Technology, Xi'an 710021,
Shaanxi, China; 2. Key Laboratory of Chemical and Technical Education for Light Chemical Additives, Xi'an 710021,
Shaanxi, China; 3. Oil Production Technology Research Institute of the First Oil Production Plant of Changqing Oilfield
Branch Company, PetroChina, Yan'an 716000, Shaanxi, China; 4. No.12 Oil Production Plant of Changqing Oilfield
Branch Company, PetroChina, Qingyang 745000, Gansu, China）
Abstract: A new self-crosslinking high temperature resistant water-based liquid thickener (FPM-1) was
developed via reaction of low molecular alcohols (ethylene glycol, glycerol and n-propanol), surfactants
(coconutt diethanol amide and sodium dodecyl sulfate), polyethylene glycol (PEG), polyvinyl butyral (PVB)
and hydrophobically associating polymer (AAOS), which was synthesized from acrylamide, acrylic acid,
octadecyl dimethyl allyl ammonium chloride and octadecyl methacrylate. The morphology, solubility,
apparent viscosity, salt tolerance and rheological properties of FPM-1 obtained were then tested and
analyzed. The results showed that FPM-1 aqueous solution, a high viscoelastic fluid with good sand
suspension performance, with a mass fraction of 0.30% could significantly enhanced the aggregation,
entanglement and hydrophobic association crosslinking between AAOS polymer molecules, increased the
hydrodynamic volume of the polymer, and improved the performance of FPM-1 as well. The dissolution

收稿日期：2022-07-12; 定用日期：2022-09-23; DOI: 10.13550/j.jxhg.20220647
基金项目：陕西省外国专家服务项目（2022WGZJ-27）；陕西省重点研发计划项目（2023-YBGY-307）；陕西省教育厅产业化项目
（21JC005）；西安市科技计划项目（22GXFW0014）
作者简介：范美玲（1989—），女，博士生，E-mail：363921051@qq.com。联系人：王 磊（1981—），男，教授，E-mail：346341247@qq.com。