压裂用助排剂由表面活性剂组成,其中含氟表面活性剂有良好的抗温及降低表面张力的性能,但它的使用成本较高且对环境有一定的污染。本文以亚硫酸氢钠、环氧氯丙烷、十二烷基叔胺和异丙醇等为原料,合成SQHT表面活性剂,然后与低表、界面张力的表面活性剂为原料复配出压裂用助排剂SY-3。通过对助排剂的助排机理及助排剂的使用特点进行探讨,围绕助排剂的表面张力、界面张力、稳定性、与亲油、亲水玻璃片的润湿角、与压裂液的配伍性、助排性能以及岩心伤害进行了综合评价。(1)SQHT表面活性剂最佳的合成条件为:溶剂(异丙醇和水)比例3:1,反应温度90℃,反应时间4h,产率达到了 97%以上。室温下,SQHT表面活性剂水溶液的临界胶束浓度(CMC)在质量浓度0.1%左右,CMC点对应的表面张力为29.8mN/m。在浓度大于等于0.3%时,界面张力达到了 10-2数量级。说明该表面活性剂的临界胶束浓度较低,同时也具有较低的表面张力和界面张力。在抗盐性能测试中,随着Na+、K+、Mg2+和Ca2+四种盐的矿化度增加,当浓度达1000000ppm时表面张力变化率均在10%左右,表现出了良好的抗盐性能。在相同温度下,随着浓度的增大,SQHT表面活性剂水溶液的析水率减小,120min的析水率均小于40%。(2)SY-3助排剂水溶液的临界胶束浓度(CMC)在质量浓度0.1%左右,CMC点对应的表面张力为22.8mN/m,浓度大于0.05%时,与煤油的界面张力均达到了 10-2数量级,在60℃下恒温6h,表面张力改变量≤0.5mN/m,界面张力改变量小于0.12mN/m。复配后的表、界面张力皆低于复配前且均符合行业标准;SY-3助排剂溶液浓度为0.2%,温度分别为60℃、70℃和80℃时,在亲油玻璃片表面接触角分别为69.7°、65.3°和62.8°,在亲水玻璃片表面接触角分别为69.5°、63.9°和62.5°,均表现出弱亲水性,有利于压裂工作液的反排;助排剂不同浓度加量的五个组与空白对照组相比:基液和冻胶液黏度影响率远小于15%,且能够有效的降低破胶液滤液的表、界面张力。表明SY-3助排剂与压裂液配伍性良好;助排剂浓度为0时,排出效率平均值为48.74%,加入不同浓度助排剂后,排出效率均大于87%,助排率均大于79%,表明SY-3助排剂的助排效果良好。助排剂浓度为0时,压裂液岩心伤害率为16.7%,加有不同浓度助排剂的压裂液岩心伤害率在-5.8%～16.9%之间,对压裂液岩心伤害的影响率最大在5%左右,所以在压裂液中加入SY-3助排剂对岩心伤害的影响极小。(3)通过对最优比例的不同浓度的SY-3助排剂进行各种性能测试,综合各种性能的评价结果和经济合理因素,最终确定压裂用助排剂SY-3的最佳比例为有机硅:BDE(B:D:E=1:1:2)=1:4,浓度 0.1%。