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压裂施工是油气田增产的重要措施,随着一系列高温、深井压裂作业的出现,急需耐高温、耐剪切、耐盐的压裂液。针对这一要求设计一种线性水溶性高分子,把耐高温、耐盐、抗剪切的功能单体AMPS引入聚丙烯酰胺大分子链上,改善合成聚合物的溶液性能。 本文首先合成了水溶聚合物P(AM/AMPS),采用AM与AMPS二元共聚,氧化还原引发剂引发,水溶液聚合。对合成条件进行了研究分析,探讨了单体、温度、引发剂和反应时间等因素对聚合物特性粘数的影响,并运用正交实验法筛选出最优条件。从宏观性能入手研究聚合物在水溶液中空间分布和流变学表现,根据成胶理论研究了该聚合物与无机锆交联的机理及其冻胶的耐温、耐盐性能。并在此基础上形成高温压裂液的配方,依据SY5107-95,SY/6376-99标准,对压裂液进行室内性能评价。探讨了压裂液中各种添加剂的相互关系对性能的影响。根据压裂液性能要求即有效增粘、抗高温、抗剪切、破胶迅速对地层伤害少,对压裂液配方进行了研究,最后得到一种锆交联的P(AM/AMPS)压裂液配方。