刘通义， 唐瑭， 陈光杰， 董国峰， 唐文越

（1.西南石油大学化学化工学院，成都610500；2.成都佰椿石油科技有限公司，成都610500）

瓜胶作为一种天然高分子增稠剂，可以提高水溶液的黏度、降低液体滤失、携带和悬浮支撑剂，在油田压裂工艺技术中占有主导地位[1-3]。然而，瓜胶压裂液具有水不溶物含量高、残渣含量高等缺点[4-6]。这些不足之处极大程度上限制了瓜胶在石油开采领域的应用，通过对瓜胶进行阳离子改性，可以明显克服这些缺点，进一步提高其性能。相关研究表明，2-氯乙基三甲基氯化铵的引入可以降低水不溶物含量[7-8]，而3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵的引入可以提高溶解性能[9-10]。尽管通过对瓜胶进行阳离子改性，可以在一定程度上改善一些不足，但是多数情况下会导致改性产品增黏能力下降[7-12]，因此可以通过引入含有疏水基团的阳离子提高其增稠性、抗温抗剪切性能等[13-17]。采用溶剂法，用十二烷基二甲基叔胺醚化剂与环氧氯丙烷反应生成的长链疏水阳离子单体CT1，在氢氧化钠的催化作用下，与瓜胶发生亲核取代反应，得到了一种阳离子改性瓜胶CTGG。对CTGG进行了相关的性能测试，比较了改性前后样品水溶液的溶解性能、增稠性能、水不溶物含量、残渣含量以及形成冻胶后的耐温耐剪切性能。

1 原理

环氧氯丙烷中与氯原子相连的碳受到诱导效应作用而带有部分正电荷，而十二烷基二甲基叔胺中的氮原子带有孤对电子具有一定的亲核性。因此，在十二烷基二甲基叔胺与环氧氯丙烷的反应中，十二烷基二甲基叔胺能够进攻环氧氯丙烷中与氯原子相连的碳，进而反应生成阳离子单体CT1，其反应机理如下所示。……