疏水改性胍膠的制備及其性能研究.pdf

1、水力壓裂是一種提高油氣產(chǎn)量的常用措施,是利用粘彈性的壓裂液把支撐劑從地面帶入地下裂縫中,使裂縫被支撐或者延伸,烴類物質(zhì)就可以沿著支撐裂縫流到井底,達(dá)到更加高效地提高產(chǎn)量的目的。壓裂液凝膠通常是由水溶性的大分子物質(zhì)、交聯(lián)劑、破膠劑和其他添加劑組成。水溶性大分子物質(zhì)作為稠化劑通常使用的是胍膠或者胍膠改性衍生物質(zhì),羥丙基胍膠(HPG)、羧甲基胍膠(CMPG)、羧甲基羥丙基胍膠(CMHPG)等都是針對它開發(fā)出來的。因稠化劑的使用濃度(0.3%以

2、上)通常都比較高,而高濃度的稠化劑在泵注過程中會產(chǎn)生很大摩阻,降低泵的效率,也會增加水溶液配制難度,增大凝膠破膠后的殘渣量。如果降低壓裂液中稠化劑用量就可以在一定程度上改善上述情況。因而本課題對胍膠進(jìn)行系列改性,通過對結(jié)構(gòu)與性能及流變學(xué)測試分析,以求使用合適的方法得到能降低稠化劑使用濃度,符合壓裂要求的改性胍膠。
　　 以胍膠(GG)為原料,溴代十二烷(C12H25Br)、溴代十四烷(C14H29Br)、溴代十六烷(C16H33

3、Br)為醚化劑在堿的催化作用下以無水CH3CH2OH為溶劑通過兩相聚合方式制備出系列疏水改性胍膠(C12-GG、C14-GG、C16-GG)。通過紅外(FT-IR)、XRD、TGA試對改測性胍膠結(jié)構(gòu)性能進(jìn)行了研究。測定了C12-GG等溶液表觀粘度,并對交聯(lián)后的凍狀體在較高溫度下做耐剪切、耐溫性能及穩(wěn)態(tài)動態(tài)流變測試并進(jìn)行了研究。FT-IR、XRD測試結(jié)果說明了憎水長鏈接入了GG;TGA表明:GG的耐熱性可以通過接入憎水基團(tuán)改變。相同濃度的

4、改性03溶液在穩(wěn)定性及粘度較GG溶液有提高。測試表明溶液在不同溫度(T)下的分子與分子之間的摩擦粘度以及固體膠體的粘彈性大小、熱穩(wěn)定性等方面,經(jīng)過接入憎水基團(tuán)的GG都比一般的要好。
　　 以GG原粉為原料,正丁基縮水甘油醚(BGE)為疏水增稠試劑,氫氧化鈉為催化GG的試劑,異丙醇為溶劑,制備出了2-羥基-3-丁氧基丙基胍膠(HBPG)。通過FT-IR、XRD、TGA對HBPG結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征,并研究了HBPG水溶液和凝膠的穩(wěn)態(tài)流變