温度刺激响应型超分子相变压裂液的制备与性能评价

在石油开采水力压裂增产措施中,支撑剂的注入易导致脱砂、砂堵或注不进等问题,影响压裂效果.利用超分子材料自组装特性,以N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,加入异氰脲酸酯和四甲基氯化铵等制备得到超分子构筑单元,再加入功能单元以及十二烷基苯磺酸钠、聚乙烯呲咯烷酮、过氧化氢和氯化钙等对构筑单元进行修饰制得相变压裂液.将相变压裂液和非相变压裂液混合后加热至80℃制得相变固体.通过核磁共振和扫描电镜对合成产物进行表征,分析体系的微观结构,研究了相变压裂液的注入性和相变固体的抗压性、导流能力等.结果表明,在升温过程中,相变压裂液分子自组装排列发生相变形成固体.相变压裂液的注入性良好,在20～70℃的平均黏度仅为17.55 mPa·s.相变固体具有良好的耐压抗破碎性能,28、52 MPa闭合压力下的破碎率分别为1.83％、3.22％.不同铺砂浓度下相变固体的导流能力较好,高压导流能力接近陶粒且远高于石英砂.压裂施工过程中只注入液体,压裂液在地层温度下形成固相从而支撑裂缝建立油气通道,避免了固相支撑剂的砂堵和注入性问题.