分子自组装对缔合压裂液黏度“回复”的机理分析

来源：钻井液与完井液杂志2017年第3期北京时间：

作者：祝琦,陈宁,张志行

单位：1. 中国石油集团渤海钻探工程有限公司第四钻井工程分公司, 河北任丘 062550;；2. 中石化华东石油工程有限公司江苏钻井公司, 江苏扬州 225000；

摘要：近些年，通过疏水缔合聚合物与表面活性剂复配所形成的具有"超分子结构"的缔合体系，被作为新型清洁压裂液已有相关的报道。绝大多数文章关注稠化剂的研发和性能评价，对这种缔合压裂液体系的成网机理、剪切"回复性"机理等基础研究较少。通过变剪切流变实验、环境扫描电镜、支撑剂悬浮实验，对缔合压裂液体系的成网机理、剪切"回复性"机理进行了分析研究，从可视化的角度直观地分析并阐述了分子自组装对缔合压裂液体系表观黏度"回复"的作用。分析研究结果表明，缔合压裂液的"空间网络状结构"是通过疏水支链与表面活性剂"共用"胶束、疏水缔合聚合物分子间缔合和分子间缠绕的方式形成的；剪切作用撤销以后，拆散了的表面活性剂自组装成新的"胶束"并与剪碎了的疏水缔合聚合物的疏水支链，重新自组装形成新"网络状结构"；分子层间的"滑移"作用，使缔合压裂液体系新"网络状结构"处于一种"动态平衡"状态，并以新构建的"网络状结构"悬浮支撑剂。

关键词：水基压裂液, 黏度"回复", 超分子结构, 分子自组装, 机理研究

基金资助：

中国石油集团渤海钻探工程有限公司项目"新型低荧光、环保型钻井液体系研究与现场应用"（2017Z48K）；中国石油集团渤海钻探工程有限公司项目"超分子化学堵漏技术研究"（2016Z61Y）；"十三五"国家科技重大专项"复杂结构井、丛式井安全环保型钻井液新技术"（2017ZX05009-003）。