阴离子瓜尔胶溶液及其弱酸性冻胶的流变性研究

合成了水溶性好、水不溶物含量低(≤1.6%)、阴离子度为3.0%3.5%的羧甲基羟丙基瓜尔胶。该阴离子瓜尔胶的0.1%1.0%水溶液均显示假塑性,随溶液浓度增大,K值增大而n值减小。0.5%水溶液的表观黏流活化能为12.58kJ/mol,较一般的瓜尔胶、羟丙基瓜尔胶小。水溶液在酸性条件可与有机锆交联剂WZG形成压裂液冻胶,聚交比10∶1(WZG含Zr4+10%)、pH=4时形成的弱酸性冻胶表观黏度最高。研究了弱酸性冻胶的动态力学性能G′、G″和tgδ,结果表明:在25℃下经过150min后该弱酸性冻胶的性能才达到稳定;在25℃下形成的0.7%和0.5%阴离子瓜尔胶冻胶的性能,好于1.0%和0.35%阴离子瓜尔胶冻胶;0.7%阴离子瓜尔胶冻胶在2560℃温度范围均可形成,最佳温度为55℃,高于或低于55℃形成的冻胶形能变差,表明冻胶三维网络结构完善程度变差。G′、G″和tgδ曲线在较高频率区复杂化,即G′降低,G″和tgδ出峰,这与网络结构缺陷有关,如一端自由的网链。