基于动态共价键的自修复压裂液的制备及其性能

摘要

针对目前常用的冻胶压裂液难以同时抗高温和抗剪切的问题,设计了一种基于动态共价键的自修复压裂液,研究了该压裂液的抗剪切性能、抗温抗剪切性能、黏弹性能、携砂性能和破胶性能。研究表明,动态共价键交联自修复压裂液在高速剪切作用下能够动态修复,具有动态可逆的特性,表现出良好的自修复功能。自修复压裂液稠化剂基液黏度较低,有利于泵注。170 s^(-1)剪切3 min后静置1 min循环3次,黏度保留率达到了97.6%;170s^(-1)剪切2 min静置1 min再以510 s^(-1)剪切2 min静置1 min循环剪切3次,黏度保留率达到65.7%;在120℃、170 s^(-1)下剪切2 h,黏度保留率达到99.6%,表现出良好抗温抗剪切性能;并且在0.1~10 rad/s线性黏弹区范围内,自修复压裂液的弹性模量G'始终高于损耗模量G"。自修复压裂液具有良好的携砂性,相比胍胶压裂液携砂性能提高75%。自修复压裂液破胶后残渣含量几乎为零,对地层伤害小且易于返排。结果证明,将自修复凝胶应用于压裂液是可行的,同时也为压裂液的进一步研发提供了新的思路。图12参15。