一种降阻剂与水作用力机理研究、合成及性能评价
2021-07-18敬显武刘友权许园康志勤戴姗姗
钻井液与完井液 2021年1期
关键词:实验
敬显武,刘友权,许园,康志勤,戴姗姗
(1.中国石油西南油气田分公司天然气研究院,成都 610213;2.西南石油大学化学化工学院,成都 610500)
0 引言
降阻剂是滑溜水压裂液的核心添加剂,丙烯酰胺类聚合物、聚氧化乙烯(PEO)、瓜胶及其衍生物、纤维素衍生物以及黏弹性表面活性剂等均可作为降阻剂使用,其中以聚合物的使用最广泛[1]。但围绕聚合物的降阻机理,前人曾提出了许多不同的假说和模型,并有大量代表性的综述性文章及专著对降阻机理的认识进行了论述,但在机理认识方面仍不甚明了、存在争议,没有统一认识[2-6]。近年来,计算机模拟技术大大推动了人们对聚合物降阻机理研究的深度与认识水平,可以利用计算机模拟来解决许多传统实验无法解决的问题。其中,分子模拟技术既能对实验进行指导,又可以对实验进行解释[1,4]。
在前人的研究中得出,水溶性高分子化学结构、相对分子量及分布、缔合状态、流体力学体积(Rg)、水动力半径(Rh)等对降阻效果具有一定的影响[1,7]。McCormick 研究组在此基础上又进行了大量基础性研究,结果表明:除了相对分子质量决定降阻效果外,聚合物与溶剂之间的相互作用强弱也起到了至关重要的作用[8-9]。早在1983 年,已经有研究者Witold Brostow 提出,聚合物分子与溶剂的相互作用的强弱也是影响降阻性能的一个方面[10]。2008 年,该课题组的综述论文中明确指出[11],聚合物分子与溶剂的作用能越强,则降阻效果越好,溶剂化作用是比黏度更为重要的一个方面,分子间的缔合也是一个极为重要的方面;……
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