环氧氯丙烷改性纤维素溶液的流变与减阻性能
2017-01-13朱仪玫卢拥军邱晓惠
朱仪玫, 方 波, 卢拥军, 邱晓惠
(1.华东理工大学化学工程研究所,上海 200237;2.中国石油勘探开发研究院廊坊分院,河北廊坊 065007)
环氧氯丙烷改性纤维素溶液的流变与减阻性能
朱仪玫1, 方 波*2, 卢拥军2, 邱晓惠2
(1.华东理工大学化学工程研究所,上海 200237;2.中国石油勘探开发研究院廊坊分院,河北廊坊 065007)
朱仪玫等.环氧氯丙烷改性纤维素溶液的流变与减阻性能[J].钻井液与完井液,2016,33(6):95-100.
为提高羧甲基羟乙基纤维素(CMHEC)溶液的黏弹性,拓宽其应用范围,以环氧氯丙烷(EPIC)与CMHEC进行反应,首次制备出水溶性改性羧甲基羟乙基纤维素EPIC-CMHEC。研究了EPIC-CMHEC和CMHEC水溶液的流变特性(流动曲线、黏弹性、本构方程、触变性等)以及减阻性能。结果表明,EPIC-CMHEC溶液黏度显著提高,其3 g/L水溶液黏度为56.6 mPa·s,比3 g/L CMHEC水溶液的黏度(18.3 mPa·s)提高了2.1倍,且弹性也优于CMHEC溶液。在170 s-1剪切下,温度从20 ℃升至80 ℃后,0.3% EPIC-CMHEC溶液的黏度约为19 mPa·s,仍高于25 ℃时0.3%的CMHEC溶液的黏度;EPIC-CMHEC溶液的减阻性能也明显提高,0.10%的EPIC-CMHEC和CMHEC溶液最大减阻率分别为72.70%和68.41%。EPIC-CMHEC和CMHEC溶液的流动曲线可用Cross本构方程进行表征,EPIC-CMHEC可望用于油气田开采和减阻领域。
羧甲基羟乙基纤维素;环氧氯丙烷;减阻性能;流变性能
纤维素分子含有大量羟基,分子内和分子间作用强,可通过改性提高其性能,目前改性纤维素基压裂液已用于油气田的开发中[1-5]。羧甲基羟乙基纤维素CMHEC是纤维素分子链上的羟基与烷基化试剂在碱性条件下反应生成的一种醚类衍生物[6]。CMHEC虽然在性能上优于天然纤维素,但也存在着不足[7-8]。交联改性是改进纤维素及其衍生物性能的途径之一,采用适当的改性剂,可显著改善纤维素的性能[9]。……
