Page 229 - 《精细化工》2023年第3期

第 3 期 范美玲，等: 耐高温低伤害清洁水性稠化剂的制备及性能 ·685·

分子醇和表面活性剂都有良好的分散和助溶作用， 量，以模拟压裂液通过生产管、射孔和裂缝内部的
所以 FPM-1 溶解速度更快。在相同有效固含量下， 流动情况，这些指标直接影响压裂液的造缝能力和

FPM-1 水溶液的黏度高于 AAOS 水溶液，这是由于 携砂能力。测试 90、120、140 和 180 ℃下压裂液的
FPM-1 体系中的 CDEA 和 SDS 作为物理交联剂，与 黏温曲线，结果如图 7 所示。
疏水基团相互作用，增强了疏水缔合交联作用和聚合
物的流体力学体积，导致 FPM-1 水溶液黏度的增加。
2.5 耐盐性分析
油气田采出水通常具有矿化度高的特点，为实
现油田可持续发展和提高经济效益，对压裂液的耐
盐性提出了更高的要求。盐水中的表观黏度是评价
耐盐性的重要指标之一。以质量分数 5.5%的 NaCl、
0.55%的 CaCl 2 、0.45%的 MgCl 2 、2.0%的 KCl 水溶
4
液配制标准盐水，标准盐水的矿化度为 8×10 mg/L。
用去离子水稀释标准盐水，配制矿化度为 0~5×
4
10 mg/L 的模拟现场水 [29] ，测试 AAOS 和 FPM-1
水溶液的耐盐性，结果如图 6 所示。

图 6 不同矿化度对质量分数 0.27% AAOS 水溶液和质量
分数 0.60% FPM-1 水溶液表观黏度的影响
Fig. 6 Effect of different salinity on viscosity of AAOS
aqueous solution with a mass fraction of 0.27% and
FPM-1 aqueous solution with a mass fraction of
0.60%

从图 6 中可以看出，随着矿化度的增加，溶液
的表观黏度降低。这是因为一价和二价盐的加入使
聚合物链上的离子电荷被屏蔽，聚合物链上离子之
间的静电排斥作用减弱，聚合物大分子链卷曲，溶
液的流体力学体积减小，宏观上表现为聚合物溶液
表观黏度的下降 [30] 。在相同有效含量条件下，FPM-1
溶液的表观黏度仍高于 AAOS 溶液。矿化度由 0 到
4
5×10 mg/L 条 件下， FPM-1 溶液 表观 黏 度 从
165 mPa·s 下降到 99 mPa·s，黏度保持率为 60%，

AAOS 溶液表观黏度从 90 mPa·s 下降到 48 mPa·s， a—90 ℃下质量分数 0.27% AAOS 水溶液和 0.60%的 FPM-1 水
黏度保持率为 53%。这是因为，FPM-1 中的物理交 溶液；b—120 ℃下质量分数 0.80%的 FPM-1 水溶液；c—140 ℃
联剂 CDEA 和 SDS 的作用，增强了疏水缔合结构强 下质量分数 0.80%的 FPM-1 水溶液；d—180 ℃下质量分数
1.40%的 FPM-1 水溶液
度，提高了耐盐性。
图 7 不同温度下聚合物水溶液的黏温曲线
2.6 流变性能分析 Fig. 7 Viscosity-temperature curves of polymers aqueous
–1
在剪切速率为 170 s 的条件下进行表观黏度测 solution at different temperatures