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第7章 压裂液化学(huàxué)和支撑剂
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引言
压裂液主要功能--造缝、输送支撑剂。
还得有要求的粘度、能迅速返排，能较好控制液体滤失、泵送摩阻低，同时还要经济(jīngjì)可行。
本章论述常用压裂液和添加剂的化学性质。
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水基液
水基液特点—价廉、性良、易于控制。
水溶聚合物粘度受温度(wēndù)的影响较大。用交联剂取而代之即可显著增加聚合物的有效相对分子质量，还可增加溶液的粘度。（见下图）
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图1 温度和不同(bù tónɡ)交联剂类型对胍胶溶液的影响
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胍胶—是最初用于稠化压裂液的聚合物之一。它是一种有甘露糖和半乳糖组成(zǔ chénɡ)的长链高分子聚合物。其分子结构如下图所示：
图2 胍胶的结构(jiégòu)
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在生产胍胶粉的过程中，利用丙烯氧化物可得到(dé dào)胍胶的衍生物，即羟丙基胍胶（HPG）。如下图：
羟丙基的取代作用使HPG在高温下比胍胶更稳定，故HPG更适用于高温井（大于150ºC）
图3 羟丙基胍胶重复单元(dānyuán)结构
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羧***羟丙基胍胶(CMHPG)也是一种胍胶衍生物。这种“双重衍生”的胍胶既含有(hán yǒu)HPG的羟丙基官能团，也含有(hán yǒu)羧酸取代基。
纤维素衍生物也用于压裂液中。如羟乙基纤维素(HEC)(见下图)或羟丙基纤维素(HPC)。
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图4 羟乙基纤维素重复(chóngfù)单元结构
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黄胞胶是一种生物高聚物，它具有幂律流体特征。而HPG溶液(róngyè)则具有牛顿流体的特征。其结构见下图：
图5 黄胞胶重复单元(dānyuán)结构
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不完全水解丙烯酰***聚合物可用作降阻剂。
这些聚合物可在低浓度下使用(shǐyòng)---小于10lbm/1000gal。
用粘弹性表面活性剂（VES）（如下图）与之配制可改善聚合物在高温环境的功能。
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