氨基酸型/甜菜碱型表面活性剂黏弹性胶束体系研究

以氨基酸型表面活性剂月桂酰基肌氨酸钠(LS)和两性表面活性剂椰油酰胺丙基羟磺甜菜碱(CHSB)复配得到了黏弹性胶束体系。考察了CHSB与LS的质量比、pH和NaCl添加量对体系黏度的影响;比较了不同条件下体系的流变性能。结果表明,在pH=5.1和m(CHSB)∶m(LS)=8∶4时体系的黏度达到最大24 500 mPa·s,触变环面积显著增大;NaCl质量分数低于4.0%时,添加NaCl对体系有增黏效果;质量比、pH和NaCl含量的改变可增大胶束体系的弹性模量和黏性模量十几倍;证明黏弹性胶束体系具有明显的剪切变稀性,流动曲线可用非线性共转Jeffreys模型表征。

可重复利用NaOA/Na_3PO_4黏弹性胶束压裂液微观结构与流变特性研究

采用电解质Na3PO4溶液诱导阴离子表面活性剂油酸钠(Na OA)形成蠕虫状胶束体系。利用冷冻断裂蚀刻透射电子显微镜技术(FF-TEM)和流变学方法,研究了Na3PO4在不同质量分数条件下诱导Na OA形成胶束体系的微观结构、流变特性、破胶行为以及重复利用等性能。通过对体系动态模量、剪切黏度、复合黏度等物理量的测量分析,发现该胶束体系在较宽的频率范围内呈现蠕虫状网状结构和优良的黏弹性能。通过内相破胶剂研究了该体系的破胶行为,并结合流变特性测试,证实了该胶束体系具有重复利用的可行性。与目前已成熟应用的羟丙基瓜胶(HPG)压裂液冻胶及其破胶液微观FF-TEM对比分析显示,Na OA/Na3PO4黏弹性胶束体系具有清晰的网状结构,在温和条件下能够实现和HPG经强氧化破胶后相当的破胶效果。上述结果表明Na OA/Na3PO4黏弹性胶束体系能够作为可重复利用清洁压裂液体系,应用前景广阔。

无盐耐高温黏弹性表面活性剂LQ-FJ压裂液性能

研究了由两性表面活性剂LQ-FJ在不同浓度下形成的清洁压裂液及其性能。结果表明,两性表面活性剂LQ-FJ在水中4 min可均匀溶解、自增稠为黏弹性清洁压裂液;当LQ-FJ浓度达2%时无需反离子盐即可形成耐温达110℃的清洁压裂液。黏温曲线表明,2%LQ-FJ体系具有热增稠和热变稀特性。流变特性研究表明,2%LQ-FJ体系具有温度滞后环和剪切触变性,流动曲线可用共转Jeffreys本构方程表征。破胶实验表明,煤油、阴离子表面活性剂J1均可作为2%LQ-FJ体系的破胶剂,室温下破胶液黏度均小于1.5 m Pa·s。