疏水缔合物稠化剂的合成及评价

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随着油田对油气的开发,我国大部分油田已进入开采的后期阶段,为了追求产量也对低渗的油藏进行了开发。油田面临着地层渗透率低,油井采出液量少,水井的注水压力大等问题。水力压裂是油水井增产、增注极为有效的手段。压裂液的性能直接关系到压裂施工好坏,压裂液的特殊性能主要体现在压裂液稠化剂的性能上。本论文提供一种新型的疏水缔合物压裂液稠化剂,该疏水缔合物是采用胶束共聚法合成的三元共聚缔合物,该疏水缔合物由亲水单体丙烯酰胺(AM)、带有刚性基团的N-乙烯吡咯烷酮(NVP)以及疏水单体N,N-二正十二烷基丙烯酰胺(DiC12AM)三种单体在以十二烷基磺酸钠(SDS)作为乳化剂的胶束溶液中聚合得到的。胶束共聚法合成的疏水缔合物,是嵌段式疏水缔合物,嵌段式疏水缔合物更具疏水效果,带有刚性基团的N-乙烯吡咯烷酮具有空间位阻效应,能提高缔合物的耐温抗盐性,N,N-二正十二烷基丙烯酰胺是一种孪尾疏水单体更具疏水密度和缔合能力,而且在聚合反应过程中疏水基团的组分不随转化率的改变而改变。疏水缔合物由于含有疏水基团,疏水基团在水溶液中可以发生缔合作用,浓度高于临界疏水缔合浓度(C*)时,缔合物可以发生分子间的缔合,该缔合错综复杂,能形成空间立体网状结构,形成“超级大分子”,影响溶液的流变性,该缔合作用是物理作用,存在可逆性,网状结构遭剪切破坏后能够从新恢复,具有剪切稀释性、抗剪切能力和剪切恢复能力。实验证明,该疏水缔合物在与表面活性剂十二烷基苯磺酸钠复配应用时会形成特殊结构,具有更高的粘度和粘弹性,所形成的疏水缔合物/表面活性剂复合体系压裂液具有耐温、抗盐性,在温度接近90℃、模拟地层水中时仍具有较高的粘度,能满足压裂要求,而且破胶彻底,返排率高,对地层的伤害小。
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