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淄博市淄川兴隆化工有限公司
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| <NBC聚丙烯酸钠增稠剂含量对高压静态悬砂性能影响> |
超临界COZ压裂液静态悬砂测量装置见图2,主要包括加压系统、压裂液混合系统、恒温恒压系统、高压悬砂性能测量系统及数据处理系统5个部分。加压系统是将液态COZ压人搅拌容器中，并将聚丙烯酸钠增稠剂和助溶剂压人压裂液混合系统混合搅拌均匀，温度和压力传感器控制体系温度和压力，均匀压裂液压人高压悬砂性能测量系统，研究支撑剂钢球颗粒在超临界COz压裂液的沉降能力。
以二甲基硅油PDMS作对照，在35 0C ,18 MPa ,3.5%侧链分数和1. 1 mm钢球条件下，聚丙烯酸钠增稠剂含量对超临界COZ黍占度和流变性的影响见图3。
由图3可知，相同条件下，NBC对超临界COz压裂液的增稠能力明显优于普通二甲基硅油PDMS，而在0. 5%含量后，两者对超临界COZ压裂液的增稠能力差别更大。
导致二甲基硅油PDMS和硅氧烷NBC对COz茹度改善差异的原因是，两种聚丙烯酸钠增稠剂与COz分子间的相互作用不同，在COz体系分散能力存在差异。硅氧烷聚丙烯酸钠增稠剂经助溶剂环己烷与COz分子通过范德瓦耳斯相互作用而构成三维微观网格结构，实现对压裂液交联和增稠。而硅氧烷中的亲COz基如醋基等有助于提高各分子与COz分子间的相互作用能力，导致含亲COz基硅氧烷NBC在COz体系中可形成比无亲COz基的PDMS更多的网格结构，相同条件下NBC增稠的超临界COz黍占度明显强于PDMS。
此外，支撑剂静态悬砂随聚丙烯酸钠增稠剂含量增大而改善，且NBC比PDMS具备更优异对支撑剂静态悬砂性能(图3b)。因为NBC在COz体系中分散性优异，更易与COz分子相互作用，形成的微观网格更致密，且随着含量的增加，网格形成数量明显增加，压裂液茹度也随着改善。
而静态流体自由下落颗粒所受到反向阻力如式(1)。
支撑剂在液体中下落过程的沉降速度可表示
式(1)中支撑剂所受阻力(F阻)随压裂液茹度增大而增大，而式(2)中支撑剂颗粒下落速度(uI)则随黍占度增大而降低。此外，因颗粒下落过程中，可看作压裂液流体与颗粒间存在相对运动，流体有对支撑剂颗粒向上的拖曳力，拖曳力随压裂液茹度增大而增大。聚丙烯酸钠增稠剂侧链分数对COZ静态悬砂影响。
在35℃,18 MPa,l. 1 mm支撑剂粒径和2%质量分数NBC聚丙烯酸钠增稠剂的超临界COZ压裂液中，聚丙烯酸钠增稠剂侧链分数(整个聚丙烯酸钠增稠剂分子为1)对超临界COZ压裂液高压静态悬砂影响见图4。www.xinglongchem.net |
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