抗高温聚合物压裂液复合交联剂的研制.pdf

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1、石油与天然气化工第４５卷第４期CHEMICALENGINEERINGOFOIL&GAS５９抗高温聚合物压裂液复合交联剂的研制１１２２２陈效领李帅帅苏盈豪胡儒丽唐菲利１．中国石油集团西部钻探工程有限公司井下作业公司２．北京希涛技术开发有限公司摘要根据高温聚合物压裂液对交联剂的要求，采用四氯化钛、氯氧化锆、乙酰丙酮（AAT）、马来酸（MA）、异丙醇（IPA）为主要原料，制备出一种高温压裂液用复合交联剂JL‐１。利用单因素实验法对各物质配比、反应温度等交联剂的合成方案和条件进行了研究，确定了最佳合成方案；运用红外光谱

2、、核磁共振等现代分析手段，对交联剂的结构进行了表征；评价了交联剂的综合应用性能。交联剂的最佳合成方案为：n（ZrOCl２）∶n（TiCl４）∶n（MA）∶n（AAT）∶n（IPA）＝０．１２０∶０．０８０∶０．２２０∶０．１８０∶０．４４０，络合剂滴加反应温度为５℃，反应时间为１．５h，６０℃回流反应时间为５h。在交联液与交联剂质量比为１００∶０．７时，０．８０％～１．０％（w）增稠剂XSS２９６压裂液交联黏度为０．８０～１．４９Pa·s；１８０－１℃、１７０s剪切１．５h后黏度为５０mPa·s以上，交联压裂液

3、具有良好的悬砂性和耐温耐剪切能力。关键词压裂液有机锆有机钛复合交联剂抗高温＋中图分类号：TE３５７．１２文献标志码：ADOI：１０．３９６９／j．issn．１００７‐３４２６．２０１６．０４．０１３Developmentofheatresistantcompoundcrosslinkingagentusedforpolymerfracturingfluid11222ChenXiaoling，LiShuaishuai，SuYinghao，HuRuli，TangFeili（１．DownholeServiceComp

4、anyofXibuDrillingEngineeringCompanyLimited，CNPC，Karamay８３４０００，China；２．BeijingXitaoPolymerCo．，Ltd．，Beijing１０１３００，China）Abstract：Accordingtotherequirementsofheat‐resistingfracturingfluids，acompoundcrosslinkingagent（JL‐１）wassynthesizedbythecopolymerizationofZrO

5、Cl２，TiCl４，acetylacetone，maleicacid，andisopropylalcohol．Theoptimumreactionconditionsweredeterminedthroughstudyingthesyntheticschemeandconditionsofcrosslinkingagentbyusingthesinglefactorexperiment；andthestructureofcrosslinkingagentwascharacterizedbyinfraredspe

6、ctroscopyand１HNMRanalysis；thecomprehensiveapplicationperformanceofcrosslinkingagentwasevaluated．Theoptimumconditionswereasfollows：themolarratioofZrOCl２∶TiCl４∶MA∶AAT∶IPAwas１．２０∶０．８００∶０．２２０∶０．１８０∶０．４４０；theinitialreactiontemperaturewas５℃for１．５handrefluxreaction

7、timewas３hattheconstanttemperatureof６０℃．Theviscosityofthefracturingfluidwith０．８０wt％～１．０wt％thickeningagentXSS２９６wasabout０．８０～１．４９Pa·swhenthecrosslinkingmassratiowas１００∶０．７．Thefinalviscosityoffracturingfluidwasabove５０mPa·safter－１continuouslyshearing１．５hatthespe

8、edof１７０sunder１８０℃．Thefracturingfluidsystemhasgoodshearresistantandheatresistantstabilityandsand‐carryingperformance．Keywords：fracturingfluid，organiczirconium，organictitanium，compoundcrosslinking