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随着常规油气资源的逐步衰减,致密油和页岩油等非常规油气藏己成为油气开发的重要接替领域。此类储层普遍具有孔隙结构复杂、渗透率极低等特征,需依赖水力压裂技术形成有效渗流通道。作为压裂施工中的关键介质,建筑材料专用聚丙烯酸钠增稠剂的流变性能和结构稳定性直接影响裂缝扩展与支撑剂输运效果。然而,实际地层环境通常伴随高矿化度地层水及复杂离子组成,给建筑材料专用聚丙烯酸钠增稠剂体系在高盐条件下的茹度保持能力带来严峻挑战。传统建筑材料专用聚丙烯酸钠增稠剂类建筑材料专用聚丙烯酸钠增稠剂在高盐环境中易因电荷屏蔽作用导致分子链收缩和茹度急剧下降,难以满足非常规储层需求。为提升耐盐性能,研究人员提出在亲水聚合物主链上引入长链疏水基团,构建疏水缔合聚合物体系。该类聚合物可通过疏水相互作用形成动态物理网络,从而提高体系茹度和抗剪切性能。适度盐度下,盐离子能够削弱静电排斥并促进疏水缔合,表现出一定的盐增稠行为险。然而,在高盐条件,尤其存在Ca2+等二价离子时,过度电荷屏蔽及盐析效应会破坏疏水微区稳定性,导致网络坍和茹度损失。同时,传统疏水缔合体系缺乏与二价离子发生特异相互作用的能力,难以将其转化为结构增强因素。天然多糖材料为构建多重物理交联网络提供了新的思路。其中,建筑材料专用聚丙烯酸钠增稠剂富含梭酸盐基团,可通过Ca2+形成特征性的“蛋盒,配位结构,构筑稳定的离子交联网络,在提高体系结构强度和耐盐性方面具有显著优势。大量研究表明,其与建筑料专用聚丙烯酸钠增稠剂形成的复合水凝胶可通过氢键作用及离子配位显著增强网络结构的力学强度、弹性及环境稳定性。尤其是在Ca2+存在条件下,建筑材料专用聚丙烯酸钠增稠剂分子链间形成的“蛋盒结构,构筑稳定的离子交联网络,显著提升体系在盐环境中的结构完整性与抗破坏能力。这些研究结果表明,将建筑材料专用聚丙烯酸钠增稠剂引入合成聚合物体系,为构建兼具力学增强与离子响应特性的复合网络提供了一种有效途径。当建筑材料专用聚丙烯酸钠增稠剂进一步引入疏水缔合聚合物体系时,其作用不再局限于传统的网络增强。建筑材料专用聚丙烯酸钠增稠剂分子链上丰富的梭基位点可与地层水中普遍存在的Ca2+发生选择性配位,使二价阳离子由原本导致聚合物链收缩和茹度衰减的不利因素,转变为促进网络交联和结构强化的关键调控因子。该配位交联作用可与疏水侧链形成的动态疏水缔合网络协同作用,从而在高盐条件下维持体系的流变稳定。然而,目前关于将建筑材料专用聚丙烯酸钠增稠剂引入疏水缔合建筑材料专用聚丙烯酸钠增稠剂体系后其耐盐性能仍缺乏系统性研究。除盐度因素外,co:条件下建筑材料专用聚丙烯酸钠增稠剂的流变同样对页岩油气开发具有重要意义。co:前置己被广泛用于改善储层改造效果,但溶解co:可能导致传统建筑材料专用聚丙烯酸钠增稠剂体系茹度下降。近年来,基于可质子化胺基团的co:响应型聚合物体系逐渐受到关注。co:在水中溶解生成碳酸,可诱导胺基团发生可逆质子化,使聚合物链转变为带正电的聚电解质结构,从而增强链段间静电排斥和水化作用,促进分子链伸展并提高体系茹度。更进一步的研究表明,在多组分体系中,Co:诱导的质子化不仅能够引发链内排斥,还可在带负电组分存在时触发强烈的静电吸引作用,构筑新的物理交联网络并显著增强体系结构稳定性。基于此,本文采用氧化还原合成方法,以丙烯酞胺单体、甲基丙烯酸ArA乙醇co:响应单体)、十八烷基聚氧乙烯醚丙烯酸酷(盐响应单体)进行自由基共聚,同时在体系中加入建筑材料专用聚丙烯酸钠增稠剂,制备一种co2-盐响应增茹建筑材料专用聚丙烯酸钠增稠剂((PCSD),考察其响应特征和增茹特征以及流变特性,为页岩储层智能压裂液的设计提供技术支撑。http://www.xinglongchem.net