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水力压裂是一种提高油气产量的常用措施,是利用粘弹性的压裂液把支撑剂从地面带入地下裂缝中,使裂缝被支撑或者延伸,烃类物质就可以沿着支撑裂缝流到井底,达到更加高效地提高产量的目的。压裂液凝胶通常是由水溶性的大分子物质、交联剂、破胶剂和其他添加剂组成。水溶性大分子物质作为稠化剂通常使用的是胍胶或者胍胶改性衍生物质,羟丙基胍胶(HPG)、羧甲基胍胶(CMPG)、羧甲基羟丙基胍胶(CMHPG)等都是针对它开发出来的。因稠化剂的使用浓度(0.3%以上)通常都比较高,而高浓度的稠化剂在泵注过程中会产生很大摩阻,降低泵的效率,也会增加水溶液配制难度,增大凝胶破胶后的残渣量。如果降低压裂液中稠化剂用量就可以在一定程度上改善上述情况。因而本课题对胍胶进行系列改性,通过对结构与性能及流变学测试分析,以求使用合适的方法得到能降低稠化剂使用浓度,符合压裂要求的改性胍胶。以胍胶(GG)为原料,溴代十二烷(C12H25Br)、溴代十四烷(C14H29Br)、溴代十六烷(C16H33Br)为醚化剂在碱的催化作用下以无水CH3CH2OH为溶剂通过两相聚合方式制备出系列疏水改性胍胶(C12-GG、C14-GG、C16-GG)。通过红外(FT-IR)、XRD、TGA测试对改性胍胶结构性能进行了研究。测定了C12-GG等溶液表观粘度,并对交联后的冻状体在较高温度下做耐剪切、耐温性能及稳态动态流变测试并进行了研究。FT-IR、XRD测试结果说明了憎水长链接入了GG;TGA表明:GG的耐热性可以通过接入憎水基团改变。相同浓度的改性GG溶液在稳定性及粘度较GG溶液有提高。测试表明溶液在不同温度(T)下的分子与分子之间的摩擦粘度以及固体胶体的粘弹性大小、热稳定性等方面,经过接入憎水基团的GG都比一般的要好。以GG原粉为原料,正丁基缩水甘油醚(BGE)为疏水增稠试剂,氢氧化钠为催化GG的试剂,异丙醇为溶剂,制备出了2-羟基-3-丁氧基丙基胍胶(HBPG)。通过FT-IR、XRD、TGA对HBPG结构进行了表征,并研究了HBPG水溶液和凝胶的稳态流变、动态粘弹等流变性能。结果表明,HBPG结构中由于接入疏水基团,使其结晶度下降,热稳定性能提高,HBPG相比GG具有更好的增稠性能,且溶液稳定性能得到明显改善,HBPG制备的固体胶体的流变性能优于GG,具有良好的耐热、耐热耐剪切稳定性能。