羟丙基香豆胶-有机锆交联冻胶压裂液的性能

实验研究了香豆胶与环氧丙烷在碱催化下反应生成的羟丙基香豆胶的表面活性及其与有机锆生成的耐热剪切的冻胶压裂液的应用性能。羟丙基香豆胶具有弱表面活性，水溶液浓度由0．1％增至0．6％时，表面张力和界面张力略为降低，分别由65．3l降至58．22mN／m，由24．79降至18．35mN／m。当交联比在100：0．2～100：0．5时或pH值在9．0～10．0时，形成的羟丙基香豆胶／锆冻胶黏度高（≥300mPa·s），有弹性，热剪切稳定性好。交联比100：0．4的0．7％羟丙基香豆胶／锆冻胶在130～160℃下均为假塑性流体，n值在0．396～0．425范围。在150℃和160℃高温下，该冻胶连续剪切（170s^-1）120min，仍保有较高黏度（～125和～95mPa·s），滤失量和滤失速率较小．控制液体滤失能力较好。该冻胶抗盐钙性能好．加入5．0％、6．0％KCl时，25℃表观黏度（412mPa·s）保持率分别为90．3％、76．2％，加入0．4、0．5．0．6g／L CaCl2时分别为87．9％、75．5％、53．2％。加入过硫酸铵的冻胶在150℃或160℃放置20h以上可完全破胶。图2表6参9。

羟丙基香豆胶的合成及结构表征

以天然香豆胶为原料,环氧丙烷(EP)为非离子醚化剂,NaOH为催化剂,异丙醇为分散剂制备了非离子型羟丙基香豆胶(HPFG).用MORGAN串联法测定HPFG的取代度(DS),研究了EP用量、NaOH用量、反应温度和反应时间对HPFG表观黏度和DS的影响.结果表明:当反应温度50℃,反应时间3 h,m(香豆胶)∶m(EP)∶m(异丙醇)∶m(NaOH)=1∶0.5∶1.7∶0.04时,制得的产品能满足油田工业评价指标要求,即表观黏度()η=560～1 000 mPa.s(w(HPFG)=1%)、DS=0.16～0.20,并用13C NMR进行表征.

香豆胶衍生物的化学结构及稳定性研究

将市售商品溶于水，用异丙醇沉析提纯，溶于0．1mol／LNaNO3纯水溶液中，经O．5μm滤膜过滤后用水相凝胶渗透色谱法（GPC）测定，测得香豆胶（FG）、羟丙基香豆胶（HPFG）、阳离子香豆胶（CFG）的数均、重均相对分子质量Mn、Mw分别为：1．19×10^5、3.36×1065，8.52×10^4、2．85×10^5，9．33×10^4、2．87×10^5。用甘露聚糖链在碱性条件下醚化时发生降解，解释两种改性FG的相对分子质量较FG低而多分散性（Mw／Mn）较FG高的测试结果。认为商品FG的1％水溶液黏度（1300mPa·s）高于商品HPFG和CFG（分别为705和610mPa·s）的原因是前者相对分子质量较高且残渣含量也较高（～10％，后二者为1％～2％）。HPFG的取代度为0.12，根据文献发表的^13CNMR数据确认HPFG分子链上羟丙基取代位置为C6。讨论了香豆胶（半乳甘露聚糖）的化学结构。热重分析法测定的热稳定性，HPFG高于CFG，CFG又高于FG。图6表3参13。