SiO2纳米粒子型低浓度阳离子表面活性剂压裂液研究

摘要

黏弹性表面活性剂(VES)压裂液由于具有无残渣、低摩擦、破胶完全等优点,越来越受到人们的重视.然而,由于价格高、耗用量大,进一步限制了VES的广泛应用,本研究提出了SiO2纳米粒子低浓度VES压裂液(NAVES).由1％EDAA和0.01％SiO2组成的NAVES体系在70°C下剪切2 h黏度在33 mPa·s以上;而1％EDAA在相同条件下黏度为24 mPa·s,这是由于表面活性剂胶束附着在带负电的SiO2纳米颗粒的表面上,通过静电相互作用形成动态网络结构,所以NAVES体系比EDAA体系具有更高的黏度.黏弹性测试也证实了SiO2与胶束的伪交联可以提高EDAA的抗剪切性能和弛豫时间.NAVES体系在100 min内可以完全破碎,其黏度降低到5 mPa·s以下.25°C时,EDAA/SiO2体系中石英砂的沉降速率为0.0021 cm/s,低于传统的VES压裂液,因此,NAVES可以作为低浓度的水力压裂液.