納米二氧化硅交聯劑的合成及其交聯形成羥丙基胍膠壓裂液的性能研究

賈文峰，陳 作，姚奕明，蔣廷學，王寶峰，張旭東，魏娟明，杜 濤

（1.中國石化石油工程技術研究院，北京100101；2.中國石油大學（北京）石油工程學院，北京102249）

羥丙基胍膠（HPG）作為水基壓裂液的增稠劑，具有增稠能力強、抗剪切性好、熱穩定性好、控制濾失能力強等特點而被廣泛應用于國內油氣田壓裂中［1］。目前有機硼交聯的HPG壓裂液普遍存在存在稠化劑用量大、成本高、殘渣高和傷害大等不足，因此亟需新技術提高HPG壓裂液性能，降低壓裂液傷害。

納米技術在壓裂液中的應用研究越來越受到青睞，但目前研究主要集中在增強VES壓裂液性能方面，在交聯凍膠壓裂液體系中的研究還未見報道［2-5］。Lafitte等［6］利用微乳液聚合法合成了硼酸鹽納米功能化合物，并考察了它的交聯性質。研究發現，相比普通硼酸鹽，該納米材料由于交聯位點多而具有優異的交聯性能，可在低濃度聚合物中獲得更強的凍膠結構，證明納米交聯劑具有廣泛的研究與應用前景。但是，此納米交聯劑存在合成過程復雜，成本較高的問題，需要進一步改善合成方法。同時，對納米交聯劑的壓裂液體系的性能評價還未見報道。本文通過對合成的納米二氧化硅顆粒表面改性，將硼酸修飾到納米二氧化硅表面，制備了新型納米二氧化硅硼交聯劑，并對納米二氧化硅交聯劑性能進行了評價研究。

1 實驗部分

1.1 原料與儀器

HPG，一級品，江蘇昆山京昆油田科技公司；正硅酸乙酯、3-氨丙基三乙氧基硅烷均為分析純，國藥集團化學試劑；……