深层煤岩压裂液稠化剂吸附损害机理与控制对策OA北大核心

选取鄂尔多斯盆地石炭系本溪组典型8~#深层煤岩开展静态吸附和动态损害实验,评价压裂液稠化剂羟丙基胍胶和聚丙烯酰胺在深层煤岩表面的吸附量和吸附引起的渗透率损害;采用原子力显微镜定量表征稠化剂的吸附形貌,分析稠化剂吸附的主要控制因素,同时采用Zeta电位、傅里叶红外光谱、X射线光电子能谱等技术揭示稠化剂的吸附机理。研究表明:实验条件下,深层煤岩对羟丙基胍胶、聚丙烯酰胺的吸附量分别为3.86mg/g和3.29mg/g,吸附后煤岩渗透率分别下降35.24%~37.01%和14.31%~21.93%;压裂液稠化剂吸附层厚度与稠化剂质量分数正相关,与温度负相关,pH值降低将减小羟丙基胍胶吸附层厚度、使聚丙烯酰胺吸附层厚度分布频率更集中;官能团缩聚、分子间作用力是深层煤岩吸附压裂液稠化剂的化学和物理作用力。通过优化稠化剂质量分数、对稠化剂分子进行化学改性、对聚合物进行氧化生热降解、添加解吸附剂等方法可降低煤岩微纳米级孔隙、裂缝的损害风险。