硼系交聯(lián)的HPG壓裂液正在中溫地板氧化性破膠 時(shí),該量度下本來看似黏度曾經(jīng)低到能夠被認(rèn)定于破 膠的時(shí)分,正在結(jié)冰后或者是當(dāng)場(chǎng)返排時(shí),偶然會(huì)涌現(xiàn)二 次交聯(lián)的景象。從實(shí)踐下去說,氧化破膠歸于沒有可逆 反響,即正在預(yù)約的地板量度下稠化劑成員鏈被氧化降 解折斷,也即過氧化物正在壓裂液的破膠中次要起著打 斷高成員鏈的作用。破膠液的再次交聯(lián)曾經(jīng)是沒有能夠 的,可干什么正在實(shí)踐當(dāng)場(chǎng)的使用中有時(shí)會(huì)涌現(xiàn)返交聯(lián) 的景象呢?高成員的被氧化降解終究是怎么的一度過 程,為找到反應(yīng)瓜爾膠壓裂液破膠的緣由,對(duì)于反應(yīng) HPG破膠的多少種已知確實(shí)定性要素(交聯(lián)劑的品種和 深淺、瓜爾膠液深淺、條件量度、APS用量)停止了探 討,探索了 HPG壓裂液返交聯(lián)的次要緣由。
過硫酸銨引發(fā)羥丙基瓜爾膠凍膠破膠正在于:其一 因?yàn)檫^硫酸銨合成生酸,生成的硫酸驅(qū)使凍膠非氧化 性降解;過硫酸銨的過硫酸根合成發(fā)生調(diào)離基,襲擊 集合物的主鏈,使大成員鏈降解破膠。
是正在瓜爾膠成員中引入了羥丙基的改性產(chǎn) 物,以甘露吡喃糖為主鏈和半乳吡喃糖為支鏈組成, 歸于非離子多鄰位羥基順式羥基聚糖。郭廣軍對(duì)于HPG 停止過硫酸銨氧化降解前、降解后1h、2h的紅外線譜 和核核磁共振圖譜標(biāo)明,過硫酸銨的氧化降解開端時(shí)主 要是糖苷鍵的折斷降解,等成員主鏈降解到定然水平 后,HPG主鏈上的糖環(huán)才開端氧化。
過硫酸鹽合成齊頭并進(jìn)而變得活潑與量度有很大的 聯(lián)系,量度低于約52丈,其熱解進(jìn)度無比慢,隨量度增 加,破膠劑便的無比活潑,內(nèi)中調(diào)離的硫酸基可以形 成作用來集合物的調(diào)離基,發(fā)生進(jìn)步破膠劑效應(yīng)的鏈 式反響。量度對(duì)于HPG壓裂液的破膠占領(lǐng)主導(dǎo)要素,于 定然量度內(nèi)內(nèi)定其破膠功能。
陶粒和無機(jī)硼交聯(lián)的凍膠正在破膠進(jìn)程中,無效交 聯(lián)劑沒有被氧化復(fù)原,內(nèi)中無效交聯(lián)離子還具有于破 膠液中,這是使得破膠液可以再次交聯(lián)的最基本原 因。兩者差異正在于無機(jī)硼交聯(lián)劑的配體存正在定然抗溫 性,深淺越高,因此破膠工夫就需求的越長(zhǎng)。
當(dāng)APS的氧化復(fù)原反響發(fā)作時(shí),會(huì)生成大批的 酸,參照?qǐng)D1的直線,pH值升高會(huì)升高系統(tǒng)的無效交 聯(lián)劑深淺,而其深淺大小只為可以再次交聯(lián)需要多余 環(huán)境,但沒有是返交聯(lián)的間接緣由,這是由于即便破膠 徹底的殘液里異樣會(huì)有交聯(lián)劑離子的涌現(xiàn)。
破膠劑用量越大,破膠工夫越短。HPG的氧化降 解是分兩步的當(dāng)反應(yīng)降解的次要要素偏偏低時(shí),能夠只 是HPG主鏈折斷降解,糖環(huán)再有全體未被氧化,這時(shí) 過硫酸銨曾經(jīng)耗費(fèi)完,系統(tǒng)中具有的交聯(lián)劑會(huì)把折斷 降解成的小成員再次交聯(lián)成平面網(wǎng)狀構(gòu)造。
長(zhǎng)慶油田鉆研的低成員可回收再用的瓜爾膠 CJ2-3(原液的黏度正在10 mPa,s內(nèi)外),經(jīng)過化學(xué)失調(diào) 挪動(dòng)原理改觀交聯(lián)形態(tài)的破膠,也即為非氧化降解性 破膠,是可逆的。于是,過硫酸銨降解進(jìn)程中生成硫酸 的破膠作用原理與CJ2-3相反,然而打斷高成員鏈?zhǔn)?過硫酸銨第一步?jīng)]有可逆進(jìn)程,進(jìn)一步氧化糖環(huán)是第二 步?jīng)]有可逆進(jìn)程,只要當(dāng)糖環(huán)被氧化徹底時(shí),返交聯(lián)就 沒有能夠發(fā)作了,因而APS用量是反應(yīng)胍膠返交聯(lián)另 一次要要素。
交聯(lián)物正在同一工夫26min開端涌現(xiàn)積淀,這 注明破膠劑開端打斷高成員鏈?zhǔn)峭暤?。然而徹底?膠工夫卻沒有相反,這注明瓜爾膠深淺越高,等同環(huán)境 下需求降解主鏈,氧化糖環(huán)的APS越多。一旦APS量 沒有夠,異樣也會(huì)具有著糖環(huán)未被氧化,返交聯(lián)就會(huì)發(fā) 生的景象。
的過硫酸銨氧化降解次要分成兩步,首 先是主鏈降解,而后才是主鏈上糖環(huán)被氧化,該氧化 降解進(jìn)程是沒有可逆的;—定pH值環(huán)境下,反應(yīng)HPG破膠的次要因 素有條件量度、APS用量以及HPG深淺,對(duì)于中溫地板 而言,運(yùn)用陶粒做交聯(lián)劑對(duì)于破膠無反應(yīng);過硫酸銨氧化降解生成的硫酸但是無助于于 更進(jìn)一步非氧化性破膠。