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高溫海水基壓裂液稠化劑兩性離子胍膠合成及性能評(píng)價(jià)

作者:熊俊杰; 趙戰(zhàn)江; 安琦; 王世彬 中海油能源發(fā)展股份有限公司工程技術(shù)分公司; 天津300452; 西南石油大學(xué)石油與天然氣工程學(xué)院; 四川成都610500

摘要:為滿足使用海水配制高溫海水基壓裂液的需要,以胍膠和(2-羥基-3-氯)-丙基二甲氨基乙酸為原料,合成了高溫海水基壓裂液稠化劑兩性離子胍膠HDPG——2-羥基-3-(N,N-二甲基甘氨酸基)丙基胍膠,研究了醚化劑用量、氫氧化鈉用量、醚化反應(yīng)溫度、醚化反應(yīng)時(shí)間對(duì)該兩性離子胍膠取代度的影響,考察了HDPG壓裂液的溶脹性能、耐溫耐剪切性能和破膠性能。確定了最佳反應(yīng)條件為:醚化劑、胍膠質(zhì)量比0.18∶1,氫氧化鈉、胍膠質(zhì)量比0.125∶1,醚化反應(yīng)溫度70℃,醚化反應(yīng)時(shí)間6 h,最佳反應(yīng)條件下產(chǎn)物取代度為0.43。研究結(jié)果表明:在轉(zhuǎn)速500 r/min下,質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.5%的HDPG在溶脹10 min時(shí)的黏度達(dá)到最終黏度的85%,可滿足連續(xù)混配要求;與自制交聯(lián)劑制備的海水基壓裂液凍膠具有良好的耐溫抗剪切性能,在溫度170℃、剪切速率170 s-1下剪切120 min后的黏度在50 mPa·s以上。此外,HDPG壓裂液的破膠性能良好,破膠液黏度(1.36 mPa·s)低、殘?jiān)浚?26 mg/L)低。

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