一种压裂用黏弹性表面活性剂的合成及其应用性能研究
关键词:黏弹性表面活性剂;甜菜碱;合成;压裂液;流变性
摘 要:为降低压裂过程对地层的伤害,以芥酸为主要原料,合成了一种可生物降解的甜菜碱型黏弹性表面活性剂,并对其反应条件进行了优化.最佳合成工艺如下:酰胺化反应中芥酸与N,N-二甲基-1,3-丙二胺的摩尔比为1∶1.2,反应温度150℃,反应时间为12 h;季铵化反应中环氧氯丙烷与Na2 SO3以等摩尔量混合后与中间体反应,摩尔比为1.2∶1,反应温度80℃,反应时间为6h.最终产物为表面活性剂有效含量为65%的黏稠状物质.同时,利用红外光谱和1H NMR对提纯后的表面活性剂结构进行表征.对黏弹性表面活性剂压裂液进行应用性能测试,结果表明,该体系在剪切速率170 s1,温度高于80℃时,黏度仍大于25 mPa·s,60℃剪切3600 s后黏度仍大于85 mPa·s,说明该体系具有良好的耐温抗剪切性和增稠性能.