一种物理凝胶压裂液的耐温耐剪切评价与机理分析

摘要

研究了一种物理凝胶压裂液的耐温耐剪切机理,主要分为以下3个方面:使用透射电镜分析了溶液微观结构,解释了线性型高聚物(HPAM)和聚合物稠化剂(SMPT)在高剪切速率下的降解现象;通过测试耐温耐剪切实验前后样品的黏弹模量,对比分析了HPAM和SMPT耐温耐剪切降解的影响因素;通过测试物理凝胶0.6％HPAM+0.5％PHCA与0.6％SMPT+0.5％PHCA耐温耐剪切实验前后样品的黏弹模量与微观形貌,分析了物理凝胶耐温耐剪切降解的影响因素.实验结果显示,经过120℃,170 s-1的耐温耐剪切实验,物理凝胶0.6％HPAM+0.5％PHCA转变为黏性流体;相反,经过150℃的耐温耐剪切实验,物理凝胶0.6％SMPT+0.5％PHCA的弹性因子保持率为78.9％,说明该物理凝胶压裂液经受高温剪切可保持强弹性流体特征.阿伦尼乌斯方程η=A e(-Ea/RT)活化能计算结果表明,PHCA可以降低SMPT溶液的活化能获得高稳定性流体,表明PHCA增强了SMPT溶液的结构稳定性.