文档名：纳米ZnO改性VES压裂液流变特性研究
摘要：低渗透及非常规油气开采中,传统交联聚合物压裂液对地层伤害较高.黏弹性表面活性剂VES压裂液则具有使用浓度较低、良好的黏弹性等特点.但VES压裂液的耐温性差,在高温下黏度显著降低,导致携砂能力变差.而纳米颗粒的加入可以显著增加VES的微观结构强度,增加其黏弹性.采用质量分数0.7%的十八烷基三甲基氯化铵(OTAC)和质量分数0.14%的水杨酸钠(NaSal)搅拌制备VES压裂液,将质量分数0.1%纳米ZnO颗粒加入其中形成纳米改性VES压裂液.稳态剪切流变测试结果表明,该配方下流体呈现剪切稀释特性,在同样的注入条件下,松弛时间小,其携砂能力强.同时,动态黏弹性测试结果表明,该配方下流体的弹性储能模量均大于黏性损耗模量,弹性占主导地位.运用最小二乘法将稳态剪切流变数据进行拟合,得到Cross本构方程可以更加准确地描述纳米改性VES压裂液的流变特性.
Abstract：Conventionalcrosslinkedpolymerfracturingfluidsinlowpermeabilityandunconventionaloilandgasextractionhavehighformationdamage.Viscoelasticsurfactant(VES)fracturingfluids,ontheotherhand,arecharacterizedbylowerconcentrationandgoodviscoelasticity.However,thetemperatureresistanceofVESfracturingfluidispoor,andtheviscositydecreasessignificantlyathightemperatures,resultinginpoorsand-carryingcapacity.AndtheadditionofnanoparticlescansignificantlyincreasethemicrostructuralstrengthofVESandincreaseitsviscoelasticity.Inthispaper,massfraction0.7%ofoctadecyltrimethylammoniumchloride(OTAC)andmassfraction0.14%ofsodiumsalicylate(NaSal)wereusedtoprepareVESfracturingfluidbystirring,and0.1%ZnOnanoparticleswereaddedtoformnano-modifiedVESfracturingfluid.Theresultsofsteady-stateshearrheologytestsshowedthatthefluidexhibitedsheardilutioncharacteristicsunderthisformulation.Underthesameinjectionconditions,therelaxationtimewassmallanditssand-carryingcapacitywasstrong.Meanwhile,thedynamicviscoelasticitytestresultsshowedthattheelasticenergystoragemodulusofthefluidunderthisformulationwasgreaterthantheviscouslossmodulus,andtheelasticitywasdominant.ThesteadystateshearrheologydatawerefittedusingtheleastsquaresmethodtoobtaintheCrosseigenstructureequation,whichcouldmoreaccuratelycharacterizetherheologicalpropertiesofnano-modifiedVESfracturingfluid.
作者：仝少凯 岳艳芳 贾栋尧 陈志畅 王治国 Author：TONGShao-kai YUEYan-fang JIADong-yao CHENZhi-chang WANGZhi-guo
作者单位：中国石油集团川庆钻探工程有限公司长庆井下技术作业公司,陕西西安710018西安石油大学新能源学院,陕西西安710065
刊名：当代化工 ISTIC
Journal：ContemporaryChemicalIndustry
年，卷(期)：2023, 52(12)
分类号：TE357
关键词：纳米改性 黏弹性表面活性剂 流变
Keywords：Nanomodification Viscoelasticsurfactants Rheology
机标分类号：TE357.12TS711TG664
在线出版日期：2024年1月11日
基金项目：川庆钻探公司科技攻关项目，陕西省自然科学基础研究计划资助项目纳米ZnO改性VES压裂液流变特性研究[
期刊论文] 当代化工--2023, 52(12)仝少凯 岳艳芳 贾栋尧 陈志畅 王治国低渗透及非常规油气开采中,传统交联聚合物压裂液对地层伤害较高.黏弹性表面活性剂VES压裂液则具有使用浓度较低、良好的黏弹性等特点.但VES压裂液的耐温性差,在高温下黏度显著降低,导致携砂能力变差.而纳米颗粒的加入可...参考文献和引证文献
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