煤層壓裂用煤粉懸浮劑研究.pdf

1、煤粉大量產(chǎn)生于煤層氣開采及煤層增產(chǎn)改造——水力壓裂中，又由于煤粉比重小及較強(qiáng)的憎水性容易聚集起來阻塞煤層裂縫，影響壓裂過程中裂縫的擴(kuò)展，造成煤層滲透率的永久性傷害，嚴(yán)重影響煤層氣的生產(chǎn)，因此將產(chǎn)生的煤粉從裂縫中通過工作液懸浮并攜帶出地層顯得尤為重要。
　　本文主要考察了各類常用表面活性劑對煤粉的懸浮效果及其對煤粉表面潤濕性的改善能力，對其作用機(jī)理進(jìn)行了初步探討，并通過煤粉懸浮模擬實驗考差了煤粉懸浮劑將煤粉從縫隙中的洗出能力。

2、>　　煤粉紅外光譜分析表明:煤粉表面主要存在脂肪烴、芳香烴和含氧官能團(tuán)三類基團(tuán)。大量的脂肪烴、芳香烴是導(dǎo)致煤粉表面具有較強(qiáng)疏水性的根本原因。煤粉懸浮劑的使用濃度對懸浮效果的影響較大，但多數(shù)煤粉懸浮劑在一定濃度范圍內(nèi)對煤粉的懸浮能力影響不明顯。復(fù)配研究表明，當(dāng)十八烷基三甲基氯化銨(1831)、十二烷基硫酸鈉(SDS)、十二烷基苯磺酸鈉(LAS)分別與脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-9復(fù)配后對煤粉的懸浮能力均有一定程度提高，尤其是LAS與AEO-9

3、復(fù)配后使用濃度為0.2g/L時煤粉懸浮率達(dá)到37.72％。由于煤粉懸浮劑在煤粉表面通過各種吸附作用形成吸附層，能有效改善煤粉表面的潤濕性，同時表面活性劑降低了工作液的表面張力，使煤粉能很好地潤濕、分散于工作液中。煤粉懸浮劑加入到瓜膠原粉、羥丙基瓜膠、羧甲基瓜膠體系中對成膠黏度及耐剪切性無影響，且能降低破膠后體系的黏度和表面張力，即可以與壓裂液配伍使用。煤粉懸浮劑1831、辛基酚聚氧乙烯醚OP-40分別能將50.53％、46.71％的煤粉