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低渗透油田具有较高的石油储量,逐渐受到人们的关注,其特点是含有较高的矿物杂质,堵塞起到渗透作用的毛细管,使得岩石的渗透率降低,并且使得采油助剂注入也比较困难。针对低渗透油田的地层特征,要求压裂液不仅要具有较优的耐温耐剪切能力,还应具备较好的反排能力,能够有效地减少对地层的伤害。由于低渗透油田油层较深,需要压裂体系具有较优的耐温能力,目前油田通常采用有机硼交联剂,但其具有耐温能力较差和不易反排的缺点,因此限制了其应用。而本文制备了一种可以提高压裂液耐温性能的有机钛交联剂,并通过对压裂液性能的评测,确定了合成反应中试剂的最佳用量和最佳合成工艺;由于瓜尔胶主要产自印巴高原,价格不稳定,因此本文寻找到一种可以有效替代瓜尔胶的稠化剂---魔芋胶,有效降低压裂体系的成本,并通过氯乙酸对魔芋胶进行羧甲基改性,提高魔芋胶压裂液的耐温耐剪切性能,并对其进行相关性能的评价。(1)有机钛交联剂的最佳试剂用量和最优合成工艺为:钛酸丁酯的加量为30%,甘油与异丙醇的质量比为2:1,三乙醇胺的加量为30%,反应温度为80℃,反应时间为3小时。(2)对改性后的魔芋胶颗粒进行表征:红外谱图表明魔芋胶分子链上发生了双分子亲核取代反应,在1740cm-1处成功引入了羧甲基;通过X射线衍射图表明在魔芋胶分子链及分子间引入了离子键,使得分子结构变得更为复杂,魔芋胶的有序结构减少,结晶度降低;通过热重分析谱图表明,改性后的魔芋胶热稳定性得到提高;通过示差扫描量热分析谱图表明,魔芋胶的分子间的作用力增大,因此魔芋胶改性后的强度会增大。(3)对改性后魔芋胶压裂液进行性能评价:在耐温性能测试中,改性后魔芋胶压裂液在80℃时,粘度为126mPas,远高于改性之前魔芋胶压裂液的粘度;在耐剪切性能测试中,改性后的魔芋胶压裂液在80℃时,粘度一直维持在120mPas左右,静态流变测试表明改性后魔芋胶压裂液的耐温性能得到提高,而耐剪切性能基本保持不变;动态流变测试中,在温度和频率的影响下,改性后魔芋胶压裂液的弹性和粘性均大于改性之前,且其粘弹性的变化明显较低;破胶残渣测试中,改性后的魔芋胶压裂液破胶残渣含量为274mg/L,小于改性之前的419mg/L;表面张力测试中,改性后的魔芋胶破胶液的表面张力为24.17mN/m,界面张力为0.71mN/m,均低于改性之前的35.62mN/m和0.96mN/m;压裂液岩心渗透能力的测定中,改性后魔芋胶压裂液的伤害率为24.39%,低于魔芋胶压裂液的伤害率33.63%,结果证明改性后的魔芋胶压裂液具有更好的反排能力,对地层的伤害较小;悬砂性能测试中,改性后的魔芋胶压裂液的沉砂速度为0.15mm/s,明显优于改性之前。