液体胍胶制备方法及其耐高温体系性能

针对干粉羟丙基胍胶在配液过程中出现的问题,制备以白油、表面润湿剂(甲醇与水)和乳化剂(烷基酚聚氧乙烯醚)为主的液体胍胶增稠剂(LGC),具有配制简单、分散速度快、溶胀时间短的特点。室温下,在自来水和人工海水中加入1.0%液体胍胶和0.15%甲醛,低速搅拌30 min后的黏度分别为110.11和112.40 mPa·s,与有效物含量相同的干粉羟丙基胍胶基液黏度相近。液体胍胶配制基液受水源pH值和矿化度的影响较小,用海水或矿化水配制可达到淡水配制效果,降低海上施工成本。液体胍胶和干粉胍胶配制的压裂液(羟丙基胍胶含量0.4%)在95oC破胶4 h后,破胶液黏度分别为3.542和2.243 mPa·s,破胶残渣分别为476和432 mg/L,差别较小。1.0%液体胍胶(有效物含量40%)压裂液在120oC下的初始滤失量为1.907×10-4m3/m2、滤失系数为0.997×10-4m/min、平均滤失量为0.366×10-4m3/(m2·min)。0.6%干粉羟丙基胍胶经过24 h溶胀后加入自制交联剂CYS-1及其他助剂,在160oC、170 s-1下剪切120 min后的黏度约180 mPa·s;CYS-1交联剂与液体胍胶在30 min内完成配制,在160oC、170 s-1剪切120 min后的黏度约190 mPa·s;在170oC、1000 s-1高速剪切3 min后,再在170 s-1下剪切90 min的黏度大于122mPa·s,实现快速配制、溶胀充分、耐高温耐剪切要求。

高悬浮液体胍胶体系的制备与性能评价

以JLLG醇、有机加重剂JM、胍胶、氯化石蜡为实验因素,考察其沉降率。设计L_(16)(4^(4))正交实验方案。实验表明各因素控制在以下范围内:JLLG醇45%左右,有机加重剂JM 10%,胍胶30%,氯化石蜡含量16.3%左右时,液体胍胶的悬浮性最佳。测定pH为5、7、9时,液体胍胶溶于水中的表观黏度,结果表明pH为5、9的水胍胶溶液,表观黏度先急速增加再趋于平稳。在扫描电子显微镜下观察该液体胍胶溶于水后与交联剂交联效果,交联效果好。

液体胍胶非水悬浮液的制备与水合性能

采用羟丙基胍胶、聚乙二醇及悬浮剂等制备了液体胍胶非水悬浮液,分别考察了液体胍胶非水悬浮液的表观黏度、悬浮率及水合速率,进一步探讨了该液体胍胶体系快速水合起黏的影响因素。流变及静置沉降实验结果表明,季铵盐改性的有机黏土适合作为液体胍胶的悬浮剂,液体胍胶的黏度随悬浮剂加量的增加而轻微增加,且其悬浮率随该悬浮剂加量的增加而急剧增大。悬浮剂加量为5%的液体胍胶在340 s-1下的表观黏度为650m Pa·s左右,在1 d内基本不沉降,在2 d内的悬浮率能够保持在98%以上。粉液比(胍胶与聚乙二醇的质量比)在1∶5~1∶2之间时,其对应的液体胍胶于340 s-1下的表观黏度值在200~700 m Pa·s之间,具备较好的流动性,便于连续混配设备泵送。水合起黏实验结果表明,与在中性环境下相比,弱酸性环境下采用该液体胍胶配制的压裂液基液具有更快的水合起黏速率,而碱性环境下该压裂液基液基本不起黏。配液用水pH值为5时,基液黏度在3~5 min内即达到最佳基液黏度的85%~90%。配液时采用高剪切循环速率会加快液体胍胶的起黏速率。