增稠剂是用于水基压裂液的最主要添加剂。目前油田现场使用的单一增稠剂,无论是天然聚合物还是合成聚合物,都存在着应用缺限特别是对地层伤害较大。为此,需要研究和开发性价比更高的复合型增稠剂。 用国产沙蒿胶和分子量小于1000万的酰胺基共聚物的化学改性产物可以组成一种复合型增稠剂。沙蒿胶的改性方法是羧甲基化法,其最佳条件为:温度55℃,NaOH用量1.6%,水/乙醇体积比2.5:20,氯乙酸用量0.8%,碱化时间30min,醚化时间3～4h。共聚物用Mannich法,其最佳条件为:甲醛与二甲胺的体积比为1:2,酰胺基共聚物溶液与甲醛-二甲胺混合溶液的体积比为100:(3～9),反应温度为50℃,反应时间2h。 经产品性能评价,改性沙蒿胶的水不溶物含量可低于4%,其胶液的表观粘度可提高一倍以上,可作为改性共聚物的助剂并起协同增效作用,使复合型增稠剂与硫酸铝钾交联剂在微酸环境下所形成的冻胶压裂液具有更好的抗温性和抗剪切性,耐温可达90℃及以上。而选用过硫酸铵作破胶剂,可在室温及以上温度实现对冻胶压裂液破胶,破胶液粘度低于0.01Pa·s,破胶残渣为20～180mg/L。 基于实验研究成果,提出了制备复合型增稠剂中改性沙蒿胶和改性共聚物的生产工艺,并初步证实该工艺的技术经济性可行,所得产品配制的压裂液具有低伤害特点,可以替代现行聚合物压裂液。但复合压裂液的耐盐性仍不理想。今后应进一步开展复合型增稠剂的交联机理与宏观性能研究。