支撑剂单颗粒沉降速率与线性胶压裂液黏弹性关系

通过线性胶压裂液中的单颗粒支撑剂静态沉降实验,研究黏弹性对支撑剂沉降速率的影响,并尝试用线性胶压裂液内部结构的表征解释所得结论。结果表明,支撑剂单颗粒沉降速率都随着黏弹性模量的增大而减小。对于羟丙基瓜尔胶HPG和纤维素FAG-500线性胶,以黏性为主,耐高温聚合物XST239线性胶黏性和弹性相当,此3种液体悬砂能力是黏性和弹性综合作用的结果,所以与复模量G*拟合相关系数最高,拟合结果分别为lgu=-1.6928 lgG*+0.2468、lgu=-0.9214 lgG*-0.1824、lgu=-0.8307 lgG*-0.2132。低浓度速溶黄原胶XCD溶液以弹性为主,支撑剂沉降速率由弹性模量决定,lgu=-2.0426 lgG'-0.1286,场发射冷冻扫描电镜FE-SEM表征分析表明,XCD液体内部为蜂窝结构,XST239液体内部是非常密集的片层结构,HPG和FAG-500液体内部为疏松的片层结构。     

支撑剂单颗粒沉降速率与线性胶压裂液黏弹性关系

通过线性胶压裂液中的单颗粒支撑剂静态沉降实验,研究黏弹性对支撑剂沉降速率的影响,并尝试用线性胶压裂液内部结构的表征解释所得结论。结果表明,支撑剂单颗粒沉降速率都随着黏弹性模量的增大而减小。对于羟丙基瓜尔胶HPG和纤维素FAG-500线性胶,以黏性为主,耐高温聚合物XST239线性胶黏性和弹性相当,此3种液体悬砂能力是黏性和弹性综合作用的结果,所以与复模量G*拟合相关系数最高,拟合结果分别为lgu=-1.6928lg G*+0.2468、lgu=-0.9214 lg G*-0.1824、lgu=-0.8307 lg G*-0.2132。低浓度速溶黄原胶XCD溶液以弹性为主,支撑剂沉降速率由弹性模量决定,lgu=-2.0426 lg G'-0.1286,场发射冷冻扫描电镜FE-SEM表征分析表明,XCD液体内部为蜂窝结构,XST239液体内部是非常密集的片层结构,HPG和FAG-500液体内部为疏松的片层结构。     

四元两性疏水缔合聚合物的聚合流变动力学与聚合物溶液流变性研究

采用自由基溶液聚合法,以丙烯酰胺（AM）、2-甲基-2-丙烯酰胺基丙磺酸（AMPS）、N,N-二甲基丙烯酰胺（DMAM）、十六烷基二甲基烯丙基氯化铵（CDAAC）为原料合成了四元两性疏水缔合聚合物（（Poly（AM/AMPS/DMAM/CDAAC）简称PAADC）,考察了聚合反应过程中体系弹性模量和黏性模量随时间的变化关系,首次建立了流变动力学方程来描述聚合反应过程中弹性模量变化。对PAADC和三元水溶性聚合物（Poly（AM/AMPS/DMAM）,PAAD）溶液流变性研究表明,PAADC的临界缔合质量浓度约为2.5 g/L;在温度30℃、剪切速率70 s^-1下,浓度6 g/L 的PAADC溶液黏度是相同浓度PAAD溶液黏度的3 倍多。与PAAD相比,PAADC具有更好的耐温、耐剪切性、显著的黏弹性和触变性;共转Jeffreys 模型可表征两种聚合物溶液的剪切流动曲线。图8 表2 参19     

黄原胶压裂液特性与应用前景分析

在28 074mg/L矿化度的海水中,配制非交联的0.4%的改性黄原胶压裂液,对压裂液的性能进行了评价。结果表明:改性黄原胶压裂液具备具有很强的增黏悬浮能力、高度假塑性,在砂比30%状态下携砂良好,0.5%的黄原胶压裂液彻底降解后残渣为124mg/L。现场应用表现出配方简洁、配制简便、低摩阻、携砂性能好、残渣低伤害小等性能。通过对黄原胶压裂液应用前景进行分析,认为黄原胶压裂液在一定的储层温度下,更加适应致密储层大规模改造与"工厂化"作业的需求,可部分代替胍胶压裂液进行开发利用,应用前景广阔。     

四元两性疏水聚合物溶液流变和减阻性能

为丰富和发展聚合物减阻体系,以丙烯酰胺(AM)、2-甲基-2-丙烯酰胺基丙磺酸(AMPS)、N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAM)、十六烷基二甲基烯丙基氯化铵(CDAAC)为单体合成出一种四元两性疏水缔合聚合物(PAADC),研究了其溶液的流变和减阻性能。考察了不同浓度该聚合物溶液的流变特性,讨论了该聚合物体系的摩擦阻力系数和减阻率随广义雷诺数的变化关系,并对比了PAADC与AM/AMPS/DMAM形成的三元水溶性聚合物(PAAD)的流变学和减阻效果。结果表明,聚合物体系具有良好的剪切稀释性,相同浓度PAADC溶液的触变性明显大于PAAD溶液;浓度为0.1%、0.2%、0.3%、0.4%的PAADC体系,最大减阻率分别为32.29%、62.32%、69.52%和67.35%,证明PAADC溶液浓度显著影响溶液的减阻性能,其中0.3%PAADC体系的减阻效果较优。