页岩气压裂用耐温抗盐型降阻剂的制备及性能
2019-02-13王文哲田尧周华吴贵春张鹏陈世兰周成裕贾振福熊伟
应用化工 2019年1期
王文哲,田尧,周华,吴贵春,张鹏,陈世兰,周成裕,贾振福,熊伟
(重庆科技学院 化学化工学院,重庆 401331)
滑溜水水力压裂技术目前是页岩气开发的关键技术之一,而降阻剂作为滑溜水压裂液体系的核心助剂,直接决定了滑溜水压裂液体系的性能与应用。对于埋藏较深页岩气储层,压力较高,且储层所在的地层温度较高。另外,对于淡水资源缺乏以及拟将气层产出水和返排液循环利用的地区,注入水的矿化度较高,对耐温抗盐型降阻剂的需求也越来越迫切。
耐温抗盐型降阻剂的研究可以借鉴耐温抗盐型驱油剂的研究思路。对于耐温抗盐型驱油剂,研究者最常用的方法就是在丙烯酰胺的聚合中引入耐温抗盐型的单体,这些单体的主要特点是含有强电解质基团或者含有环状结构基团。含有强电解质基团的单体,包括乙烯基磺酸、丙烯基磺酸、乙烯基苯磺酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)等[1-4]。这些单体无一例外均含有磺酸根离子,与羧酸根相比,磺酸根被认为能够与水形成更强的氢键,从而提高了在溶液中的稳定性,而且磺酸根的亲水性更强,增加了共聚物的水溶性。另外,磺酸基团的引入,还可以提高共聚物的抗温和抗盐性能[5]。另外,研究者们还把含有环状单体的N-乙烯基吡咯烷酮或者丙烯酰吗啉与丙烯酰胺共聚[6-7],以提高其耐温抗盐性。Kiatkamjornwong等[8]研究发现,NVP的引入有效的提高了聚合物的热稳定性,丙烯酰胺均聚物的分解温度为424 ℃,N-乙烯基吡咯烷酮均聚物的分解温度为456 ℃,而这两者的共聚物的分解温度在436~447 ℃不等。……
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