烷基磷酸酯络合铁油基凝胶压裂液的研制.pdf

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1、图书分类号：学校代码：纖士拳僮论文论文题目烧基磷酸酯络合铁油基凝胶压裂液的研制研究生姓名张导师姓名周明（教授）学科专业材料物理与化学研究方向料二一五年六月西南石油大学研究生学位论文知识产权声明书及学位论文版权使用授权书本人完全了解学校有关保护知识产权的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于西南石油大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版。本人允许论文被查阅和借阅。学校可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时，本人

2、保证，毕业后结合学位论文研宄课题再撰写的文章一律注明作者单位为西南石油大学。本学位论文属于、保密（），在年解密后适用本授权书。、不保密（）请在以上相应括号内打”学位论文作者签名：指导教师签名：年月日年么月曰西南石油大学研究生学位论文独创性声明本人声明：所呈交的研宄生学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研宄成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，本论文不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含其他人为获得西南石油大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在

3、论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：抓年月日摘要针对页岩气等强水敏油气藏的压裂改造，在广泛调研国内外关于油基压裂液稠化剂体系的研究应用现状后，提出采用“烷基磷酸酯络合铁离子溶液”作为稠化剂体系。该体系制备出的油基压裂液具有成胶时间短，成胶性能好的特点。通过“两步法”合成了含有不同烷基的烷基磷酸酯，探讨了反应时间，反应温度，反应物摩尔比对产率的影响，结果显示，温度对反应的影响最大。第一步单烷基磷酸酯中间体合成的最佳反应条件为：反应时间，反应温度为°，和最佳投料比为。第二步二烷基磷酸酯合成的最佳条件为：°反应单烷基磷酸酯

4、中间体与混合醇的摩尔投料比为。制备出稠化剂，经双指示剂法测定，二烷基磷酸酯含量为。采用红外光谱技术（对产物的化学结构进行了表征。制备了系列络合铁离子溶液作为交联剂，通过成胶时间和胶液的粘度筛选出性能较好的交联剂配方：硫酸铁柠檬酸三钠乙二醇去离子水。根据相似相容的原理，针对不同的基液，选择与其碳链长度相近的烷基磷酸酯作为稠化剂，分别对煤油、柴油、正己烷、正庚烷进行了稠化，制备出不同基液的油基压裂液。对最佳交联比进行了研究，表明正己烷和正庚烷的最佳交联比为煤油和柴油的最佳交联比为。分别采用和流变仪对正己烷压裂液在常温及高温下的性能进行

5、了测试。对不同稠化剂含量的正己烷凝胶的粘弹性进行了测试，结果显示，正己烷凝胶的弹性始终大于粘性。对不同基液触变性进行了研究，研究表明正己烷基凝胶的触变环面积最大，随着基液碳链增长，触变环的面积逐渐减小。对正己烷基凝胶压裂液的粘温性进行了讨论，正己烷基压裂液在°以下，粘度保持在以上，在°，粘度仍能保持在以上，仍能满足油基压裂液的粘度要求。对于正己烷基压裂液，温度越高，其破胶液粘度越低；在相同温度条件下，随着破胶剂用量的增加，破胶液粘度减小，°下，当乙酸钠用量达到时，破胶液的粘度为几乎完全破胶。对不同基液压裂液的悬砂性研究表明，稠化剂

6、为时，相对于其他基液的压裂液用，正己烷基压裂液的沉降速率最大为对岩心的伤害率低，正己烷基、煤油基和柴油基压裂液破胶液对岩心的油测渗透率伤害率分别为、和均远远小于水基压裂液。能够满足油基压裂液的通用技术标准。关键词：烷基磷酸酯；络合铁交联剂；油基压裂液；合成；正己烷；页岩气；Abstract111viewoffracturingoilandgasreservoirswithstrongwatersensitivitysuchasshalegasreservoir,afterwideinvestigationforresearchan

7、dapplicationofoilbasefracturingfluidthickenersystemathomeandabroadatpresent,"alkylphosphate/complexironionsolution"isputforwardasthickenersystem.Ithastheadvantagesofshortgellingtimeandgoodperformancetogeltoprepareoilbasefracturingfluid.Thealkylphosphatecontainingdiffe

8、rentalkylgroupissynthesizedby"twostepmethods".Thereactiontime,temperatureandmolarratioarediscussed;theresultsshowthatthetemp