頁(yè)巖儲(chǔ)層壓裂用減阻劑的研究報(bào)告及應(yīng)用進(jìn)展

1、.1頁(yè)巖儲(chǔ)層壓裂用減阻劑的研究及應(yīng)用進(jìn)展永飛1，王彥玲基金工程：國(guó)家科技重大專項(xiàng)工程專題資助( 2021Z*05005-006-007HZ) *作者簡(jiǎn)介：李永飛1988，男，博士研究生。聯(lián)系人：王彥玲，教授，博士生導(dǎo)師，：，：.。*，勛臣2，飛1，金碧濤3，王剛霄11.中國(guó)石油大學(xué)華東石油工程學(xué)院， 266580；2.中國(guó)石油*油田分公司，* 克拉瑪依 834000；3.川慶鉆探工程長(zhǎng)慶井下技術(shù)作業(yè)公司， 710018.摘要：以減阻劑為主劑的滑溜水壓裂液具有對(duì)地層傷害小和本錢低的優(yōu)點(diǎn)，但存在減阻劑減阻效率不佳，難以滿足該體系在現(xiàn)場(chǎng)施工過(guò)程排量、大液量的要求。該文介紹了

2、聚合物型、外表活性劑型、生物基多糖型以及納米復(fù)合型減阻劑的研究進(jìn)展；簡(jiǎn)述了減阻劑產(chǎn)品的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況，分析了減阻劑的相對(duì)分子質(zhì)量及其分布、分子構(gòu)造以及離子特征對(duì)減阻性能的影響；探討了其減阻機(jī)理及規(guī)律；闡述了減阻劑產(chǎn)品的優(yōu)缺點(diǎn)及循環(huán)再利用的必要性；指出了壓裂用減阻劑未來(lái)的開(kāi)展方向和趨勢(shì)，認(rèn)為穩(wěn)定性好，減阻效率高，抗鹽抗污染能力強(qiáng)，能夠滿足現(xiàn)場(chǎng)施工要求的納米復(fù)合減阻劑將是未來(lái)研究的重點(diǎn)。同時(shí)，提出提高返排率，增加循環(huán)利用率，保持儲(chǔ)層裂縫有較好的導(dǎo)流能力也將成為減阻劑的熱門研究領(lǐng)域。關(guān)鍵詞：減阻劑；頁(yè)巖儲(chǔ)層；滑溜水；納米復(fù)合；循環(huán)利用中圖：TE357.12文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：AProgress in Rese

3、arch and Application of Drag Reducing Agent for Shale Reservoir FracturingLI Yongfei1, WANG Yanling1*, CAO *unchen2, LIU Fei1, JIN Bitao3, WANG Gang*iao11.Faculty of Petroleum Engineering,China University of Petroleum(East China)，Qingdao 266580,Shandong,China;2.PetroChina *injiang Oilfield pany, Kar

4、amay 834000, *injiang, China;3.Changqing DownholeTechnical Operating pany of Chuanqing Drilling Engineering Co., LTD., *ian 710018,Shaan*i,ChinaAbstract: The slick water fracturing fluid with drag reducing agent as the main ponent has the advantages of small formation damage and low treatment cost.

5、However,lower drag reducing efficiency of the making it difficult to meet the requirements of large displacement and large liquid in the process of field application. In this paper, we introduce recent research progresse of different friction reducers including polymer friction reducers, polysacchar

6、ides frictionreducers, the surfactant friction reducers and nano posite friction reducers. The field application of drag reducing agent is presented; The effect of molecular weight, molecular weight distribution, molecular structure and the characteristics of ions of drag reduction agent on its perf

7、ormance is carefully analyzed; The mechanism of friction reducers is discussed; Whats more, the advantages and disadvantages of drag reduction agent products as well as the necessity of recycling are described. Finally the future development direction and trend of drag reduction agent is pointed out

8、, and it is believed that the nanoposite drag reducing agent with good stability, high drag reduction efficiency and strong anti-salt and anti-pollution ability will be the hotpot of future research. At the same time, we proposed that the increase of the recycling rate and better fracture conductivi

9、ty as a consequence of improving backflow rate will also bee a popular research field of drag reduction agent.Key words: drag reduction agent; shale reservoir; slick water; nanoposite; recyclingFoundation item：National Science and Technology Major Project(2021Z*05005-006-007HZ)隨著能源格局的不斷變化，對(duì)非常規(guī)油氣資源開(kāi)發(fā)

10、備受關(guān)注。近年來(lái)，尤其清潔環(huán)保的頁(yè)巖氣資源越來(lái)越被重視。但頁(yè)巖儲(chǔ)層的低滲、低孔等構(gòu)造特性，使得其勘探開(kāi)采難度大，絕大局部頁(yè)巖氣田必須進(jìn)展儲(chǔ)層改造才能得到較高的采收率1。目前，國(guó)際上頁(yè)巖氣有效的開(kāi)發(fā)手段是減阻水力壓裂，即通過(guò)壓力和滑溜水壓裂液改造地層體積，其中，減阻水壓裂液是專門針對(duì)頁(yè)巖氣增產(chǎn)研發(fā)的一種新型壓裂液體系，也稱之為滑溜水壓裂液2-3。該體系主要是由水、減阻劑、外表活性劑以及穩(wěn)定劑等組成，其聚合物含量少、返排效率高、本錢低，且對(duì)儲(chǔ)層影響較小，已經(jīng)大規(guī)模應(yīng)用于美國(guó)、加拿大等頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)較早的國(guó)家和地區(qū)，并取代了傳統(tǒng)的瓜爾膠壓裂液，經(jīng)濟(jì)效益顯著4-5。與常規(guī)壓裂液相比，減阻水壓裂液可產(chǎn)生更加

11、復(fù)雜的幾何網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造裂縫，易與地層天然裂縫串通，從而實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)目的。但減阻水壓裂液體系黏度低，導(dǎo)致攜砂能力弱，壓裂半徑較小。為了抑制這些困難，頁(yè)巖氣壓裂改造一般采用大排量即現(xiàn)場(chǎng)排量為1624m3/min和大液量即單口井耗液量51035104m3，其目的是提高儲(chǔ)層導(dǎo)流能力以形成更多復(fù)雜的裂縫構(gòu)造6-8。但在此條件下，液體在管中會(huì)產(chǎn)生湍流現(xiàn)象，且壓裂液與管壁之間的摩擦阻力與流速的1.752.00次方成正比9-11，說(shuō)明通過(guò)高壓泵注入不僅會(huì)造成能量損失，而且地面泵注設(shè)備負(fù)荷過(guò)大。為此，施工過(guò)程中常采取向體系中添加減阻劑的措施降低壓裂液與管壁之間的摩擦阻力，以減小地面施工壓力，提高采收效率12。減阻劑是水

12、力壓裂體系中最重要的成分，其減阻效率直接決定著整個(gè)體系的壓裂性能及應(yīng)用圍。本文結(jié)合國(guó)外對(duì)水力壓裂液的研究現(xiàn)狀，從減阻劑的應(yīng)用、減阻性能的影響因素、減阻機(jī)理、減阻劑產(chǎn)品的優(yōu)缺點(diǎn)及循環(huán)再利用等方面進(jìn)展了綜述，以便更全面地認(rèn)識(shí)水力壓裂用減阻劑。1減阻劑類型及進(jìn)展近年來(lái)，隨著非常規(guī)油氣田資源的勘探和開(kāi)發(fā)，對(duì)壓裂增產(chǎn)技術(shù)要求越來(lái)越高，迫使國(guó)外對(duì)壓裂用減阻劑的研究也逐漸成熟，其種類不斷增多，總體可歸納為以下4種類型：1.1 聚合物型減阻劑20世紀(jì)40年代，人們?cè)谘芯扛叻肿泳酆衔锛羟辛ο陆档倪^(guò)程中，偶然發(fā)現(xiàn)了聚合物具有減阻作用，并將其作為減阻劑廣泛應(yīng)用于原油集輸過(guò)程中，有良好的減阻效果13。隨后，減阻劑的研

13、究工作得到流體力學(xué)研究者的關(guān)注，并將其應(yīng)用于壓裂液體系，可以說(shuō)聚合物是減阻劑的“開(kāi)創(chuàng)者。1W/O反相聚合物減阻劑，此類減阻劑相對(duì)分子質(zhì)量大且分布區(qū)間合理，減阻效果良好，用量小，經(jīng)濟(jì)價(jià)值高，在頁(yè)巖氣儲(chǔ)層改造增產(chǎn)規(guī)模應(yīng)用，是當(dāng)前最常用的壓裂液減阻劑之一。W/O反相聚合物減阻劑外相由石油類烷烴組成，相由水溶性聚合物溶液組成，形成的一種油水平衡值較低的乳狀液體系。假設(shè)添加于水力壓裂液中，其水相體積會(huì)增大，反相乳狀液中的聚合物會(huì)迅速解離出來(lái)，并快速水化膨脹，進(jìn)而在壓裂時(shí)起到減阻效果。2021年，西南石油大學(xué)通義等14以AM和AAS為單體，利用反相聚合乳液法合成了應(yīng)用于頁(yè)巖儲(chǔ)層壓裂減阻劑，并對(duì)其影響因素和

14、性能進(jìn)展評(píng)價(jià)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，從相對(duì)分子質(zhì)量、粒徑大小及分布上看，其具備高分子聚合物的減阻要求；當(dāng)加量為0.05%時(shí)，減阻率達(dá)55%，同時(shí)具備一定的攜砂能力。所以，此減阻劑可以較好地降低頁(yè)巖儲(chǔ)層壓裂改造過(guò)程中的摩擦阻力，減少壓裂本錢。2021年，針對(duì)該類減阻劑的缺乏之處進(jìn)展了優(yōu)化，重新研制出了低黏度、高彈性的新型減阻劑，該減阻劑彌補(bǔ)了上一代攜砂能力弱、摩阻高等缺點(diǎn)，并應(yīng)用于延川南部*煤層氣的開(kāi)采15。龍學(xué)莉等16以丙烯酸、丙烯酰胺為聚合單體，Span60和Tween80作為乳化劑，通過(guò)反相乳液聚合法合成水力壓裂減阻劑，并應(yīng)用于長(zhǎng)慶油田，減阻效果顯著，其最大減阻率可達(dá)78%。2021 年，娟明等1

15、7以丙烯酸、丙烯酰胺和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸為聚合單體，通過(guò)反相聚合法制備了一種水力壓裂用減阻劑，并將其作為主劑，與配伍作用良好的黏土穩(wěn)定劑、助排劑等進(jìn)展復(fù)合，形成了一種水力壓裂液體系，即滑溜水體系，其聚合過(guò)程如下所示。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，當(dāng)該減阻劑用量為0.10%0.15%時(shí)，滑溜水體系的減阻率可達(dá)66%，且抗溫抗鹽性能較好。滑溜水體系已經(jīng)在江漢、華北等致密區(qū)塊和頁(yè)巖氣儲(chǔ)層改造中應(yīng)用，其性能良好，實(shí)現(xiàn)了較好的增產(chǎn)效果，且明顯降低了壓裂投資本錢18。目前，對(duì)通過(guò)反相乳液聚合法制備水力壓裂用減阻劑的研究較多，但用量較大，不僅增加壓裂本錢，而且會(huì)造成環(huán)境污染。2分散聚合物減阻劑盡管目前常用減阻

16、劑為W/O反相聚合物型，但該體系減阻劑中所含外表活性劑用量、轉(zhuǎn)相速率以及抗溫抗鹽性嚴(yán)重制約了其現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用疇。所以，有人提出將減阻劑制成漿糊狀或粉末狀，使其應(yīng)用圍更加廣泛，但該類減阻劑溶解速率慢，不能滿足現(xiàn)場(chǎng)大排量、大液量、即配即用的要求。因此，王娟娟等19采用分散聚合法合成了能夠應(yīng)用于頁(yè)巖氣壓裂的減阻劑，由于該減阻劑外相為水相，可顯著提高其在水中的溶解速率，并對(duì)減阻劑的減阻效率、粘彈性和抗溫抗剪切性能進(jìn)展評(píng)價(jià)，結(jié)果顯示，利用分散聚合法合成的減阻劑具有較好的抗溫抗剪切能力，粘彈性良好，減阻率可達(dá)70%。唐汗青等20以EHMA為單體，通過(guò)氧化復(fù)原引發(fā)體系，對(duì)液滴高速剪切，形成溶解速率快，黏度低，減阻

17、效果好的減阻劑。Kot等21-22 利用2，2-偶氮2-甲基-N-2-羥基乙基丙酰胺與硝酸鈰銨作為聚合單體，利用分散聚合法，通過(guò)氧化-復(fù)原引發(fā)，長(zhǎng)時(shí)間在低溫30條件下反響，得到目標(biāo)減阻劑，其構(gòu)造如下所示，當(dāng)用量為0.06%0.25%時(shí)，其減阻效率達(dá)50%70%。分散聚合物減阻劑的性能之所以優(yōu)于W/O反相聚合物減阻劑，是由于分散聚合物可直接通過(guò)分散機(jī)理溶解于水中，而W/O反相聚合物減阻劑必須轉(zhuǎn)相后再溶解。1.2 外表活性劑型減阻劑外表活性劑型減阻劑主要包括以陽(yáng)離子外表活性劑、非離子外表活性劑及兩性外表活性劑為主劑的三類減阻劑。Mohareb R M等23合成了以十六烷基三甲基氯化銨為主劑的陽(yáng)離子

18、型減阻劑，結(jié)果說(shuō)明：當(dāng)溫度為70，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.3%時(shí)，減阻率仍然保持60%以上，說(shuō)明其具有較好的抗溫能力；當(dāng)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.4%時(shí)，采用機(jī)械剪切在不同雷諾數(shù)下連續(xù)運(yùn)行2d后，減阻率沒(méi)有明顯的變化，說(shuō)明以十六烷基三甲基氯化銨為主劑合成的減阻劑分子構(gòu)造受機(jī)械剪切而發(fā)生斷裂的可能性較小，即使有局部構(gòu)造受損，十六烷基三甲基氯化銨自身具有的粘彈性也可將其重新聚集成膠束構(gòu)造，說(shuō)明此類減阻劑具有良好的抗剪切能力，這一結(jié)論可為其后續(xù)研究和應(yīng)用提供重要的參考價(jià)值。然而，陽(yáng)離子外表活性劑減阻劑通常帶有毒性，限制了其在*些特殊領(lǐng)域的應(yīng)用。與陽(yáng)離子外表活性劑型相比，兩性離子外表活性劑減阻劑具有一定的生物降解能力和低毒

19、性的特點(diǎn)。因此，Ellina K等24-25開(kāi)發(fā)了一種新型減阻劑兩性外表活性劑N，N，N-三甲胺-N-油酸酰亞胺，測(cè)試其在不同濃度下的減阻性能，結(jié)果說(shuō)明，當(dāng)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2%時(shí)，表現(xiàn)出83%以上的良好減阻效果，說(shuō)明此類減阻劑能夠有效抑制湍流行為，使流體流動(dòng)變得更加溫和，同時(shí)降低了流體流動(dòng)過(guò)程中上沖和下掃的概率，從而使垂直壁面方向和展向湍流脈動(dòng)的現(xiàn)象減少，最終導(dǎo)致溶液出現(xiàn)減阻行為。由于非離子型減阻劑生物毒性低，易降解，近年來(lái)對(duì)其研究越來(lái)越受關(guān)注，Tamano S等26以油基二甲基氧化胺為主劑制備了新型減阻劑，該產(chǎn)品在質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于0.2%后開(kāi)場(chǎng)表現(xiàn)出減阻成效，當(dāng)質(zhì)量分?jǐn)?shù)增至0.6%時(shí)，減阻率到達(dá)最

20、大值70%，其主要是由于濃度過(guò)低時(shí)，所形成的膠束網(wǎng)狀構(gòu)造缺乏以抗拒外擾，隨著濃度的增加，其部的膠束網(wǎng)狀構(gòu)造強(qiáng)度不斷提高，當(dāng)濃度到達(dá)*一值時(shí)，減阻效果最正確，有效阻止了湍流的進(jìn)一步開(kāi)展。與聚合物型減阻劑相比，外表活性劑型減阻劑具有較好的抗剪切性能，但也存在明顯缺乏：1使用過(guò)程中濃度需要大于臨界膠束濃度才具有較好的降阻效果，但在雷諾數(shù)100000以會(huì)失去效果。因此，外表活性劑減阻劑往往很難適用于高雷諾數(shù)下的壓裂作業(yè)，成為其無(wú)法很好地應(yīng)用于壓裂減阻的致命缺陷；2與其他溶劑混合要求較高，現(xiàn)場(chǎng)操作難度較大；3局部外表活性劑型減阻劑與體系中其他助劑如穩(wěn)定劑、助排劑等兼容性差；4陽(yáng)離子外表活性劑型減阻劑毒性

21、較高，對(duì)儲(chǔ)層環(huán)境及地下水資源污染嚴(yán)重。1.3 生物基多糖減阻劑天然生物基多糖因其來(lái)源廣泛，具有可自然降解和對(duì)地層傷害小等特點(diǎn)，被用于減阻劑的研究27-29。目前水溶性較好的生物基多糖減阻劑主要有瓜爾膠Guar gum和黃原膠*anthan gum。瓜爾膠29為半乳甘露聚糖，相對(duì)分子質(zhì)量約為1.51053105，其分子構(gòu)造如下所示。Sharma R等30研究了瓜爾膠減阻劑與現(xiàn)場(chǎng)所使用的其他工作液，如：助排劑、破乳劑以及黏土穩(wěn)定劑等的配伍性，結(jié)果說(shuō)明，其具有良好的復(fù)配效果，在室，采用返排水配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%，流速為7.8m/s時(shí)，其減阻率可達(dá)64.2%；壓裂施工現(xiàn)場(chǎng)將管道下入井深3470m處，

22、其返排液排量為4.825.76m3/min時(shí)，減阻率可達(dá)63.7%，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用良好，且對(duì)地層傷害小。Hong等31考察了瓜爾膠減阻劑的抗鹽能力，通過(guò)比照減阻劑在鹽水和清水中的減阻效果，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)鹽水的硬度達(dá)48mg/L會(huì)使其減阻性能降低，且當(dāng)硬度超過(guò)*一值時(shí)，會(huì)導(dǎo)致減阻劑減阻性能永久性損壞，可能由于高礦化度下水中離子與局部瓜爾膠分子發(fā)生反響，同時(shí)會(huì)引起瓜爾膠分子自身反響，導(dǎo)致了瓜爾膠分子靜態(tài)條件下體積縮小，從而降低了其減阻性能。黃原膠是通過(guò)黃單胞桿菌發(fā)酵形成的胞外微生物多糖，由于它分子構(gòu)造的特殊性，使其具有多種功能，可廣泛應(yīng)用于減阻劑，其相對(duì)分子質(zhì)量為21065107，分子構(gòu)造如下所示。Kim

23、 C A等32探索了湍流過(guò)程中不同濃度黃原膠的減阻性能，當(dāng)黃原膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.01%時(shí)開(kāi)場(chǎng)呈現(xiàn)出減阻性能，隨著質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增大，其減阻性能逐漸增強(qiáng)，當(dāng)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.4%時(shí)，減阻率到達(dá)最大值。由于頁(yè)巖氣開(kāi)采過(guò)程中常通過(guò)大排量提高返排效率，流體剪切速率高，使黃原膠分子鏈易斷裂，導(dǎo)致其相對(duì)分子質(zhì)量降低，最終影響減阻性能。Habibpour M等33在黃原膠中參加聚丙烯酰胺，分別研究了其減阻性能和抗剪切性能，結(jié)果說(shuō)明，聚丙烯酰胺支鏈越長(zhǎng)，數(shù)量越多，其減阻性能和抗剪切能力越強(qiáng)，主要是由于聚丙烯酰胺的參加削弱了流體流動(dòng)過(guò)程中徑向的湍流猝發(fā)頻率和強(qiáng)度所致。與其他類型減阻劑相比，生物基多糖減阻劑減阻性能不佳，且

24、不溶性物質(zhì)含量相對(duì)較高，對(duì)低滲透或孔隙度低的儲(chǔ)層影響較大，現(xiàn)場(chǎng)常將瓜爾膠和黃原膠及其衍生物用作稠化劑，以提高基液黏度，目的是增強(qiáng)攜砂能力，或者應(yīng)用于三次采油工程中，以增大涉及系數(shù)，從而提高采收率。1.4 納米復(fù)合減阻劑復(fù)合是指由兩種或者兩種以上性質(zhì)異同的物質(zhì)組成，在性質(zhì)和功能上保存原各自單一材料的優(yōu)點(diǎn)，并且彌補(bǔ)了其缺點(diǎn)，同時(shí)引發(fā)協(xié)同作用，使復(fù)合材料的綜合性能明顯超出單一材料34-35。復(fù)合材料現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于航空航天、軍事、能源等不同領(lǐng)域36-37。近年來(lái)，納米材料開(kāi)展迅速，出現(xiàn)了種類繁多的納米復(fù)合材料產(chǎn)品，該技術(shù)開(kāi)場(chǎng)在油氣田領(lǐng)域得到應(yīng)用，尤其可以解決苛刻油田、頁(yè)巖氣以及低滲透油藏等開(kāi)發(fā)難度較大

25、的采收率問(wèn)題。但關(guān)于納米復(fù)合材料應(yīng)用于水力壓裂減阻劑的報(bào)道相對(duì)較少。按照制備方式不同將納米復(fù)合減阻劑分為三類：1填充型聚合物納米復(fù)合減阻劑，此類減阻劑是納米單體均勻地分布于聚合物基體中，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)所需要滿足的性能選取相應(yīng)納米材料單體。在制備過(guò)程中，為了抑制納米材料單體與聚合物之間的耦合和復(fù)配難題，需要對(duì)納米單體外表進(jìn)展修飾，并處理聚合物外表，通過(guò)偶聯(lián)劑得到目標(biāo)產(chǎn)品。2層狀硅酸鹽型納米復(fù)合減阻劑，是利用有機(jī)或無(wú)機(jī)插層劑處理后的黏土與聚合物作用制備的納米復(fù)合減阻劑，此方法有3種存在形態(tài)，即相別離、插層和剝離。相別離形態(tài)具有黏土均勻分散在聚合物中的特點(diǎn)；插層形態(tài)特點(diǎn)是聚合物插進(jìn)黏土的層間，通過(guò)TEM可

26、清楚地看到黏土層間距變大；剝離形態(tài)特點(diǎn)是黏土片層被完全別離。一般情況下，在產(chǎn)品制備過(guò)程中插層和剝離兩個(gè)形態(tài)同時(shí)存在，且這兩種形態(tài)下的納米復(fù)合材料性能明顯優(yōu)于相別離形態(tài)下的復(fù)合材料。黏土來(lái)源于自然界中，且其具有優(yōu)良的膨脹性和離子交換性，可通過(guò)對(duì)蒙脫土外表進(jìn)展有機(jī)化處理以降低其外表能和外表力，改變蒙脫土片層的極性，以增強(qiáng)其與基體物質(zhì)的離子交換性和結(jié)合能力，同時(shí)有利于蒙脫土層間距的不斷擴(kuò)大，便于單體的插入。王杰等38針對(duì)蒙脫土和聚合物的插層復(fù)合材料進(jìn)展了研究，結(jié)果說(shuō)明，經(jīng)復(fù)合后的材料其拉伸強(qiáng)度、抗剪切能力和韌性等力學(xué)性能顯著增強(qiáng)，為進(jìn)一步研究高性能納米復(fù)合滑溜水減阻劑提供了依據(jù)。3有機(jī)/無(wú)機(jī)雜化納米

27、復(fù)合減阻劑，此類減阻劑集成了無(wú)機(jī)和有機(jī)納米材料的絕大多數(shù)優(yōu)點(diǎn)，有機(jī)聚合物將通過(guò)化學(xué)反響與無(wú)機(jī)納米材料相接，能夠表達(dá)兩者的協(xié)同作用，例如：機(jī)械性能和熱穩(wěn)定性良好的SiO2粒子能明顯提高基體物質(zhì)的抗剪切和易加工性能，將納米SiO2引入制備的納米復(fù)合減阻劑具有優(yōu)良的機(jī)械性能和熱力學(xué)性能。余維初等39制備了一種新型綠色清潔納米復(fù)合高效水力壓裂用減阻劑，此產(chǎn)品溶解能力強(qiáng)，黏度小，穩(wěn)定性好。實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明，該減阻劑不易起泡，耐溫可達(dá)130，具有較好的抗鹽抗污染性能，對(duì)地層傷害小，本錢低。現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用發(fā)現(xiàn)，該產(chǎn)品僅通過(guò)柱塞泵以一定比例注入即可，減少設(shè)備負(fù)荷，降低運(yùn)輸本錢，能夠滿足現(xiàn)場(chǎng)施工、即配即用的工藝要求，抑制

28、了乳液減阻劑和固體粉末減阻劑難以溶解，產(chǎn)生氣泡等缺點(diǎn)。從生產(chǎn)需求和技術(shù)開(kāi)展的角度看，對(duì)減阻效果明顯，抗剪切性能強(qiáng)，熱穩(wěn)定性好的納米復(fù)合減阻劑進(jìn)一步研究具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。2 機(jī)理探討減阻劑的減阻機(jī)理比較復(fù)雜，涉及多個(gè)學(xué)科比方：流變學(xué)、流體動(dòng)力學(xué)及物理化學(xué)反響等，從20世紀(jì)50年代，國(guó)外的學(xué)者和研究人員就開(kāi)場(chǎng)對(duì)減阻機(jī)理進(jìn)展討論和研究，迄今為止，被大家公認(rèn)的包括以下幾種。2.1 湍流抑制機(jī)理滑溜水壓裂液在管道中的流動(dòng)形式有兩種，即層流和湍流。當(dāng)液體流動(dòng)速率到達(dá)湍流時(shí)，會(huì)形成大量漩渦，由于漩渦與管壁之間、漩渦與漩渦之間都存在著不同程度的動(dòng)量傳遞，將會(huì)造成一定的能量損失，恰好這些損失的能量轉(zhuǎn)化為流

29、體阻力。當(dāng)參加減阻劑時(shí)，其依靠自身具有的特性，使較長(zhǎng)分子鏈向著流體流動(dòng)方向自然拉伸，促進(jìn)流體微元運(yùn)動(dòng)，增加流速，提高減阻率。對(duì)徑向微元運(yùn)動(dòng)，減阻劑將會(huì)改變其運(yùn)動(dòng)方向和大小，迫使徑向應(yīng)力轉(zhuǎn)化為順向應(yīng)力，且抵消局部作用力，從而導(dǎo)致漩渦能量耗能減小，最終使得流動(dòng)阻力減小。由于層流不會(huì)發(fā)生渦流能量損失，因此，減阻劑在層流中不起作用40-42。2.2粘彈性機(jī)理當(dāng)流體在湍流流動(dòng)的過(guò)程中，與井壁接觸的那一薄層流體分子和管壁之間存在著作用力，用粘附功表示井壁與這一薄層流體分子之間的作用力大小，由于聚合物型減阻劑具有粘彈性，當(dāng)其參加時(shí)將會(huì)削弱固液之間的作用力，使它們之間產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)的趨勢(shì)，假設(shè)減阻劑的濃度足夠大

30、，使得這一薄層流體處的液體不能完全粘附于井壁外表，薄層的流體分子將會(huì)受到主流速率的牽引，使之一起流動(dòng)，起到減阻的作用。同時(shí)，聚合物型減阻劑將會(huì)吸收一局部湍流漩渦產(chǎn)生的動(dòng)能，以彈性能形式儲(chǔ)存起來(lái)，使旋渦動(dòng)能減少，隨之也降低了能量耗散，最終減小了流體流動(dòng)過(guò)程中所產(chǎn)生的阻力。但該理論目前不能完全地解釋外表活性劑等減阻現(xiàn)象。因此，今后對(duì)不同類型減阻劑的減阻機(jī)理需要不斷的深入研究43-44。2.3納米顆粒吸附機(jī)理所制備的功能性納米復(fù)合減阻劑既保存了大量的親水基團(tuán)，具有極強(qiáng)的吸附能力，也使得其電性和潤(rùn)濕性發(fā)生改變，其中潤(rùn)濕性從原來(lái)的強(qiáng)親水性變?yōu)槌杷?。?dāng)進(jìn)入頁(yè)巖儲(chǔ)層空隙孔道后，納米復(fù)合減阻劑會(huì)與孔壁的微

31、觀引力發(fā)生作用，抑制孔道壁面水分子的排斥作用，沖破水化層與孔壁逐漸接近，當(dāng)距離約為0.3nm時(shí)，將與孔壁外表大量殘斷鍵引發(fā)多氫鍵鍵合作用，形成納米復(fù)合減阻劑在孔壁外表的強(qiáng)吸附層。同時(shí)由于納米復(fù)合減阻劑的疏水層是由多孔納米顆粒構(gòu)成的微觀構(gòu)造，其微孔中含有一定量的氣體，這種氣體來(lái)自于生產(chǎn)過(guò)程或者之后吸附，形成一種氣固復(fù)合疏水外表相當(dāng)于固液界面“氣墊層，水流與這種氣固疏水外表的引力遠(yuǎn)小于水分子部的引力作用，從而降低壁面與液體之間的流動(dòng)阻力，起到減阻作用45。3 減阻性能影響因素減阻劑的相對(duì)分子質(zhì)量及其分布、分子構(gòu)造以及離子特征等對(duì)減阻性能的影響至關(guān)重要46。選取幾種代表性的減阻劑進(jìn)展比照，結(jié)果如表1

32、所示。表1 6種減阻劑性能比較49Table 1 Performance parison of si* drag reducers類型減阻劑溶解性黏度/(mPas)相對(duì)分子質(zhì)量/104分子構(gòu)造離子特性減阻率/%瓜膠C速溶4.010.0100200分子主鏈帶支鏈非離子68聚合物B速溶4.07.08001000長(zhǎng)鏈構(gòu)造陰離子75D一般3.05.0400600螺旋型陽(yáng)離子76H速溶2.04.080140線狀構(gòu)造帶長(zhǎng)支鏈弱陰離子80A一般3.55.0500700膠束非離子72外表活性劑G一般4.012.0400600螺旋型膠束陽(yáng)離子75注：A-離子聚丙烯酰胺；B-陰離子聚丙烯酰胺；C-速溶瓜膠；D-陽(yáng)

33、離子聚丙烯酰胺；G-陰離子外表活性劑；H-弱陰離子兩性聚丙烯酰胺。由表1可知，具有長(zhǎng)鏈分子構(gòu)造的C、B及H比螺旋構(gòu)造D和外表活性劑膠束構(gòu)造G的溶解能力強(qiáng)；B屬于直長(zhǎng)鏈構(gòu)造，帶有支鏈構(gòu)造的C和H比直長(zhǎng)鏈構(gòu)造B更穩(wěn)定，抗剪切能力強(qiáng)，具有持久的減阻性能；D屬于螺旋構(gòu)造，其分子鏈柔順性好，呈現(xiàn)出較好的彈性，可在溶劑中充分伸展。因此，D較其他減阻劑具有良好的減阻效率47-48。從表1中可以發(fā)現(xiàn)，減阻率與減阻劑相對(duì)分子質(zhì)量、分子構(gòu)造、離子性能等呈現(xiàn)規(guī)律性變化49：1在一定圍和條件，減阻率隨著減阻劑濃度增加而增大，當(dāng)?shù)竭_(dá)一定濃度時(shí)，減阻率到達(dá)極值；2減阻劑相對(duì)分子質(zhì)量低于100萬(wàn)時(shí)，減阻率隨著減阻劑相對(duì)分子

34、質(zhì)量的增加不斷增大，當(dāng)相對(duì)分子質(zhì)量大于100萬(wàn)后，不同類型減阻劑減阻性能大體相似，但減阻效率根本不受離子特性和黏度大小的影響；3減阻劑的分子構(gòu)造對(duì)減阻性能影響非常顯著，分子鏈構(gòu)造呈螺旋型、柔順性強(qiáng)的減阻劑以及較低相對(duì)分子質(zhì)量的長(zhǎng)直鏈構(gòu)造減阻劑和帶支鏈的長(zhǎng)鏈減阻劑減阻效率更好，減阻性能趨于穩(wěn)定；4具有支鏈構(gòu)造的減阻劑溶解性好，且減阻性能良好，加之相對(duì)分子質(zhì)量較小，便于分解，能降低對(duì)地層破壞。4 減阻劑產(chǎn)品現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用以減阻劑為主劑復(fù)配成的滑溜水壓裂液黏度低、攜砂能力弱，因此，用滑溜水壓裂液進(jìn)展儲(chǔ)層改造來(lái)提高采收率的效果主要決定于天然裂縫地層的形成及對(duì)壓力和應(yīng)力響應(yīng)程度的強(qiáng)弱。所以，滑溜水壓裂體系更適

35、用于滲透性低、頁(yè)巖強(qiáng)度高、閉合應(yīng)力小等特征的頁(yè)巖儲(chǔ)層。對(duì)于江漢盆地江陵地區(qū)高應(yīng)力致密儲(chǔ)層三口井進(jìn)展壓裂改造，依據(jù)就地應(yīng)力程度狀況，該井上層應(yīng)力條件不佳，裂縫高度難以把握，為了解決此問(wèn)題，消除裂縫過(guò)高產(chǎn)生早穿現(xiàn)象，現(xiàn)場(chǎng)采用可控裂縫高度方案，即首先利用滑溜水壓裂液在較低排量條件下開(kāi)縫，逐漸造出小的層縫，然后慢慢增加滑溜水排量，以提高攜砂能力，同時(shí)起到支撐裂縫的作用。壓裂后通過(guò)測(cè)井說(shuō)明，在井深2.7103m左右裂縫有延伸，可顯著改善裂縫在縱向延伸過(guò)渡。該井經(jīng)過(guò)壓裂改造后，壓裂液的返排率和采收率優(yōu)于其他同一地質(zhì)構(gòu)造條件下改造井。其產(chǎn)量約為相鄰油藏的4倍，顯著降低開(kāi)采本錢50。因此，滑溜水壓裂液對(duì)于高應(yīng)

36、力致密儲(chǔ)層適應(yīng)性良好。對(duì)柴達(dá)木盆地*口頁(yè)巖氣探井，通過(guò)壓裂改造考察其儲(chǔ)層含氣量，注入640m3以減阻劑為主劑的滑溜水壓裂液，施工壓力約55MPa，排量為9.0m3/min時(shí)，測(cè)得該體系減阻率可達(dá)65%。對(duì)該頁(yè)巖層進(jìn)展壓裂改造后，以減阻劑為主劑的滑溜水壓裂液體系在儲(chǔ)層改造過(guò)程中性能良好；溶解度高，可實(shí)現(xiàn)在線配制；壓裂摩阻小，減阻效果明顯，尤其對(duì)超高應(yīng)力和高深儲(chǔ)層減阻效果更加顯著；黏度可控，攜砂能力強(qiáng)；防膨性能良好，使得井壁防膨率可達(dá)80%以上；返排率高，抗溫抗鹽能力強(qiáng)，能夠適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)頁(yè)巖氣壓裂17。對(duì)于地區(qū)頁(yè)巖氣儲(chǔ)層，具有黏土礦物含量高、裂縫發(fā)育不佳和地層應(yīng)力差過(guò)大等地質(zhì)構(gòu)造特征，中石油工程研究總

37、院研制了一種能夠控制黏度的滑溜水壓裂液體系，并對(duì)五口井進(jìn)展現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)。結(jié)果顯示，減阻效果可達(dá)75%，黏度調(diào)控幅度為215mPas，對(duì)儲(chǔ)層傷害在10%以，外表力較小，能較好地適應(yīng)不同儲(chǔ)層水力壓裂，且可實(shí)現(xiàn)在線配制。在川東區(qū)塊深層頁(yè)巖氣水平壓裂時(shí)，將滑溜水壓裂液與活性膠液進(jìn)展復(fù)配，其膠液能很好的水化，且減阻率高達(dá)78%，對(duì)于深層頁(yè)巖氣水平井壓裂具有里程碑意義。在此期間，中石化西南分公司通過(guò)反相聚合法合成了減阻率較高的聚合物型減阻劑，于盆地W和C兩儲(chǔ)層進(jìn)展8井次礦場(chǎng)實(shí)驗(yàn)，其減阻率達(dá)65%68%，且返排效果良好51-52。對(duì)于鄂爾多斯盆地非常規(guī)資源的開(kāi)采，延長(zhǎng)石油公司利用反相乳液法對(duì)丙烯酰胺和帶有親水基

38、團(tuán)的物質(zhì)進(jìn)展共聚，制備了適合于該地區(qū)儲(chǔ)層條件的聚合物減阻劑，且對(duì)其進(jìn)展礦場(chǎng)實(shí)驗(yàn)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，減阻率為60%，對(duì)地層傷害較小53-54。對(duì)于塔河地區(qū)油田儲(chǔ)層特殊構(gòu)造，房好青等55結(jié)合該區(qū)塊地層條件，研發(fā)出了新的減阻水壓裂液技術(shù)，并將其與常規(guī)壓裂技術(shù)相比較，結(jié)果顯示，新型減阻水壓裂技術(shù)與常規(guī)壓裂技術(shù)產(chǎn)量相當(dāng)，但其本錢比常規(guī)壓裂技術(shù)低很多。因此，礦場(chǎng)優(yōu)先采用新型減阻水壓裂技術(shù)，可明顯提高經(jīng)濟(jì)效益。對(duì)于渝東區(qū)塊頁(yè)巖氣地質(zhì)特點(diǎn)，*騫等56通過(guò)滑溜水壓裂技術(shù)對(duì)HF-1井進(jìn)展礦場(chǎng)增產(chǎn)改造，分析結(jié)果顯示，所優(yōu)選的滑溜水壓裂液與膠液配伍良好，可滿足現(xiàn)場(chǎng)施工要求，同時(shí)驗(yàn)證了渝東區(qū)塊頁(yè)巖氣藏具有其自身的特征，與其他國(guó)

39、家頁(yè)巖氣儲(chǔ)層有差異。所以，在借鑒國(guó)外經(jīng)歷的同時(shí)，需要研究符合中國(guó)儲(chǔ)層特征的壓裂液體系和壓裂工藝。對(duì)于隴東和陜北區(qū)塊，長(zhǎng)慶油田公司將松57制備的EM30滑溜水壓裂液現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用，效果顯著，該產(chǎn)品表現(xiàn)出了固體含量低、摩阻小、溶解性好、對(duì)地層傷害小、即配即用等優(yōu)點(diǎn)，可降低阻力50%以上，水力壓力降幅為510MPa，返排回收率高達(dá)85%，開(kāi)采本錢明顯降低。5 減阻劑產(chǎn)品優(yōu)缺點(diǎn)5.1 優(yōu)點(diǎn)1返排率高?；锼畨毫岩后w系黏度低，流速快，使注入液體盡量多地排出，減少壓裂液滯留于地層中的時(shí)間，降低對(duì)儲(chǔ)層的浸泡程度，防止壓裂液附著并沉積于裂縫外表而不易被排出使得地層空隙堵塞，造成儲(chǔ)層有效滲透率降低。同時(shí)，滑溜水壓裂液

40、體系返排率高，在地層可形成導(dǎo)流能力較強(qiáng)的裂縫，以提高頁(yè)巖氣采收率。 2對(duì)地層傷害小。與傳統(tǒng)凝膠壓裂液相比，滑溜水壓裂液體系殘留物少，在壓裂施工時(shí)不易產(chǎn)生濾餅而削弱儲(chǔ)層導(dǎo)流能力，且該體系濃度低，僅由減阻劑等少量成分組成，顯著降低儲(chǔ)層及裂縫傷害，防止了地層二次污染。3本錢低?；锼畨毫岩后w系主要組成是水，減阻劑等化學(xué)成分含量較低，因此，可明顯降低開(kāi)采本錢，提高經(jīng)濟(jì)效益，使原本未到達(dá)商業(yè)開(kāi)發(fā)價(jià)值的區(qū)塊獲得開(kāi)采。5.2 缺點(diǎn)1滑溜水壓裂液體系最突出的缺乏是輸送支撐劑和攜砂能力弱。通常條件下，支撐劑是借助壓裂液的高黏度傳送到地層深處，而滑溜水壓裂液黏度低，主要通過(guò)湍流或砂壩攜帶支撐劑，其結(jié)果是造成支撐劑

41、過(guò)早地沉積于初始井段或者壓裂設(shè)備中，導(dǎo)致儲(chǔ)層裂縫不能及時(shí)支撐，降低裂縫導(dǎo)流能力，進(jìn)而減少了油氣井的生產(chǎn)量58。同時(shí)，支撐劑在井口裂縫量沉積會(huì)導(dǎo)致空隙堵塞，削弱儲(chǔ)層有效滲透率。2滑溜水壓裂液體系耗水量較大。由于該體系黏度低，故依靠大液量和大排量將支撐劑傳送地層深處，目前在頁(yè)巖氣開(kāi)采中單井滑溜水使用量可達(dá)5000m3左右。而且伴隨著多級(jí)壓裂和同步壓裂技術(shù)的不斷實(shí)踐應(yīng)用，在此根底上還會(huì)不斷增加滑溜水的用量59。因此，在局部敏感區(qū)塊或者含泥沙較多儲(chǔ)層，注入的液體可能會(huì)滲入地層。同時(shí)在水資源缺乏的地區(qū)，滑溜水壓裂液開(kāi)展緩慢。為了防止或減少液體滲入地層，可適當(dāng)向滑溜水體系中參加降濾失劑。6 減阻劑產(chǎn)品循環(huán)

42、利用以減阻劑為主劑的滑溜水壓裂液體系施工特點(diǎn)是大排量、大液量，即需要大量的水資源配制工作液。因此，對(duì)滑溜水壓裂后的返排液進(jìn)展研究，經(jīng)處理能夠回收再利用具有較大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和非常重要的環(huán)保意義。中國(guó)對(duì)返排液循環(huán)利用起步較晚，直到2006年才有此方面的研究報(bào)道，主要是針對(duì)傳統(tǒng)凝膠壓裂液的再利用，而滑溜水壓裂液的循環(huán)利用近幾年才被重視。頁(yè)巖氣資源多分布于丘陵地區(qū)，淡水資源匱乏，很難提供壓裂過(guò)程中所需的大量水源。加之返排液中含有地層剩余物多，化學(xué)需氧量高，色度深，使其無(wú)害化處理到達(dá)排放標(biāo)準(zhǔn)本錢大，工藝要求高。假設(shè)能實(shí)現(xiàn)返排液循環(huán)再利用，不但滿足了配制工作液用水量大的要求，而且可以降低廢棄物排放量。目前對(duì)

43、壓裂后返排液主要的處理措施是物理別離、化學(xué)絮凝、過(guò)濾等以除去其中的懸浮顆粒，調(diào)整水質(zhì)酸堿度，使其到達(dá)再次配制壓裂液的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)60。7 總結(jié)與展望1基于對(duì)頁(yè)巖氣壓裂改造過(guò)程中所用減阻劑的研究，生物基減阻劑雖然來(lái)源廣泛，自然降解能力強(qiáng)，但其減阻效果不佳，且不溶物含量相對(duì)較高，易導(dǎo)致儲(chǔ)層空隙孔道堵塞；外表活性劑減阻劑現(xiàn)場(chǎng)用量大，與其他助劑配伍性差；當(dāng)前現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用最為廣泛的是聚合物型減阻劑，其減阻效果明顯、本錢低、溶解速率快，能夠滿足施工現(xiàn)場(chǎng)即配即用的要求，但其相對(duì)分子質(zhì)量高，不易降解，對(duì)儲(chǔ)層傷害大，且會(huì)污染地層水資源；納米復(fù)合減阻劑是保存多種原單一材料的優(yōu)勢(shì)，彌補(bǔ)其缺點(diǎn)，穩(wěn)定性好，減阻效率高，抗鹽抗污

44、染能力強(qiáng)，對(duì)地層傷害小，可滿足現(xiàn)場(chǎng)施工要求。因此，納米復(fù)合減阻劑將是未來(lái)研究的重點(diǎn)。2以減阻劑為主劑的滑溜水壓裂液體系主要是針對(duì)頁(yè)巖儲(chǔ)層壓裂改造而研制，在現(xiàn)場(chǎng)已廣泛應(yīng)用。但是，此法的特點(diǎn)是大排量、大液量，因此，壓裂液返排工作顯得尤為重要。即便壓裂工藝和施工過(guò)程沒(méi)有缺陷，假設(shè)是壓裂后返排率較低，也很難使氣井的潛能得到表達(dá)。提高返排率，其目的是降低支撐劑的回流，使得儲(chǔ)層具有較多的導(dǎo)流縫隙，同時(shí)盡可能多地排出多余工作液，提高其循環(huán)利用。如果返排率較低，壓裂液和儲(chǔ)層接觸時(shí)間較長(zhǎng)，將有大量液體向地層濾失，使儲(chǔ)層受到污染；同時(shí)，由于壓裂液滯留于地層中時(shí)間延長(zhǎng)，壓裂液逐漸沉積并附著在裂縫壁面而不易排除造成地

45、層堵塞，導(dǎo)致儲(chǔ)層有效滲透率的降低，造成地層二次傷害和氣井產(chǎn)量減少61-62。因此，能否最大限度地提高返排率，關(guān)系到地層能否最小限度的受到污染，即能否保證氣井初期的產(chǎn)量。參考文獻(xiàn)：1 Tan F，Ju Y，*u HPresent situation and technical developing tendency of shale gas development in chinaJActa Geologica Sinica，2021 ，891：409-4112 Ma Guoyan馬國(guó)艷，Shen Yiding一丁，Li Kai楷，et alPerformance of polymer drag

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51、er Treatment，2021：1-1412 Zhang W，Yi Z，Du K，et alRecent advances in water-soluble friction reducers for slickwater hydraulic fracturing used in pletion of shale gasJShiyou Huagong/Petrochemical Technology，2021 ，44(1)：121-12613Al-Wahaibi T，Abubakar A，Al-Hashmi A R，et alEnergy analysis of oil-water flo

52、w with drag-reducing polymer in different pipe inclinations and diametersJJournal of Petroleum Science & Engineering，2021，201：315-32114 Liu Tongyi通義，*iang Jing向靜，Zhao Zhongcong眾從，et alPreparation of resistance reducing agent in slick-waterfracturing and characteristic researchJApplied Chemical Indus

53、try應(yīng)用化工，2021，42(3)：484-48715 Liu Tongyi通義，Huang Zhihai黃趾海，Zhao Zhongcong眾從，et alPerformance study on new slickwater fracturing fluidJDrilling Fluid & pletion Fluid鉆井液與完井液，2021，311：80-8316 Long *ueli龍學(xué)莉，Ye Zhi葉智，Cheng *iaoliang程曉亮，et alIndoor research and application of the drag reducing agent system

54、JContemporary Chemical Industry當(dāng)代化工，2021 ，4411：2563-256517 Wei Juanming娟明，Liu Jiankun建坤，Du kai杜凱，et alThe development and application of inverse emulsified friction reducer and slickwater systemJPetroleum Drilling Techniques石油鉆探技術(shù)，2021 ，431：27-3218 Chen Kaifeng凱鳳Study on thedynamics and synthesis of

55、 AM/AA/AMPS copolymers through TPI-inverse emulsionpolymerization method DChengdou：Southwest Petroleum University西南石油大學(xué)，2021 19 Wang Juanjuan王娟娟，Liu Tongyi通義，Zhao Zhongcong眾從，et alSynthesis and performance evaluation of dragreduction agent emulsionJApplied Chemical Industry應(yīng)用化工，2021，432：308-31020 Ta

56、ng Hanqing唐汗青Research and application of new shale gas fracturing fluid reducing agentJChemical Engineering & Equipment化學(xué)工程與裝備，2021 ，1111：76-7821 Kot E，Bismarck A，Saini R，et alNovel drag-reducing agents for fracturing treatments based on polyacrylamide containing weak labile links in the polymer bac

57、kboneJSpe Journal，2021，17(17)：924-93022 ColeDPSynthesis and characterisation of water soluble polymer drag reducing agentsDDurham：Durham University，2021 23 Mohareb R M，Badawi A M，El-Din M R N，et alSynthesis and characterization of cationic surfactants based on cetyl trimethyl ammonium chloride as dr

58、ag reduction agentJJournal of Surfactants and Detergents，2021 ，18(3)：1-724 Ellina K，Gabriel O，David J H，et alStudy on the characteristics of novel zwitterionic surfactants as drag reducing agentsJJournal of Polymer Research，2021 ，21：212-21725 Hellsten M，Oskarsson HUse of a zwitterionic surfactant to

59、gether with an anionic ether-containing surfactant as a drag-reducing agent:US8375971B2P2021-02-1926 Tamano S，Kitao T，Morinishi YTurbulent drag reduction of boundary layer flow with non-ionic surfactant injectionJJournal of Fluid Mechanics，2021，749：367-40327 Hayder A，Bari A，Akindoyo E O，et alA dual

60、mechanism of the drag reduction by rigid polymers and cationic surfactant: ple* and nanofluids of *anthan gum and he*adecyl trimethyl ammonium chlorideJJournal of Fluid Mechanics，2021 ，42：84-9328 Li C，Yu Y，Zhao W，et alE*periment on drag reduction characteristics of *anthan gum solution in pipe flowJ