一种双烷基脲型超分子稠化剂及其制备方法和应用与流程

本发明属于烃基压裂液增稠剂技术领域，具体涉及一种双烷基脲型超分子稠化剂及其制备方法和应用。

背景技术：

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

水力压裂液因具有适应性强、成本低、携砂性能好等优点，目前被各国广泛应用，但对于储层物性较差的非常规油气藏，使用水基压裂液极易造成黏土膨胀、水相圈闭等储层损害现象，此外还会带来水资源浪费和环境污染等问题。针对水基压裂液存在的以上各种问题，有必要研究和发展无水压裂液。

无水压裂技术，是指以非水介质作为基液和携砂物质的压裂方法，其特点是体系不含水或少含水，因此可以有效的避免水相圈闭伤害。使用无水压裂压出的裂缝几乎全部有效裂缝，最终采收率相比水基压裂液可提高20％-30％。无水压裂液包括二氧化碳压裂液、醇基压裂液、烃基压裂液、氮基压裂液。其中烃基压裂液因其配伍性较好、无需压后处理、可重复利用等特点成为目前研究的热点。烃类稠化剂包括三正丁基氟化锡、羟基铝酸酯、油溶性聚合物、烷基磷酸酯等。

目前应用最为广泛的烃基压裂液类型是烷基磷酸酯体系，其具有成本低廉、工艺简单的优点。然而它的缺点也十分明显，那就是交联时间较长，压后需要加入破胶剂进行破胶，并且无法做到完全无水。这限制了其在储层敏感性较强、储层物性较差的非常规油气藏中的应用。

技术实现要素：

针对上述现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种双烷基脲型超分子稠化剂及其制备方法和应用。

为了解决以上技术问题，本发明的技术方案为：

第一方面，一种双烷基脲型超分子稠化剂，双烷基脲型超分子稠化剂为2,4-二烷脲基甲苯(ehut-100)或2,4/2,6-二烷脲基甲苯(ehut-80)，2,4/2,6-二烷脲基甲苯为质量分数80％的2,4-甲苯二异氰酸酯、20％的2,6-甲苯二异氰酸酯组成的二异氰酸酯混合物与烷基胺反应生成的两种不同构型双烷基脲的混合物。

双烷基脲型超分子稠化剂(双烷基脲稠化剂)对各种烷烃均具有较好的稠化性能，其在非极性溶剂中能通过分子间氢键形成超分子聚集体，超分子聚集体进一步纠缠可形成空间网络结构。

ehut-100相比于ehut-80，在基液中形成的网络结构强度更高，稠化能力更好。

第二方面，上述双烷基脲稠化剂在无水压裂液领域中的应用，压裂液主要用于油田储层改造以提高采收率。

第三方面，一种双烷基脲稠化剂的制备方法，以二异氰酸酯和烷基胺为反应原料，进行加成反应得到双烷基脲稠化剂。

在本发明的一些实施方式中，二异氰酸酯和烷基胺分别溶解在二氯甲烷中，然后将两种溶液混合进行加成反应，得到的产物进行蒸馏得到粗产品，利用乙酸乙酯溶剂对粗产品进行重结晶，干燥得到双烷基脲稠化剂。

在本发明的一些实施方式中，烷基胺为2-乙基己胺，二异氰酸酯为2,4-甲苯二异氰酸酯(tdi-100)或2,4/2,6-甲苯二异氰酸酯(tdi-80)，其中tdi-80是由质量分数80％的2,4-甲苯二异氰酸酯与质量分数20％的2,6-甲苯二异氰酸酯组成的二异氰酸酯混合物。2,4-甲苯二异氰酸酯(tdi-100)、2,4/2,6-甲苯二异氰酸酯(tdi-80)相比于4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(mdi)，与2-乙基己胺反应得到的稠化剂，具有更好的稠化效果。其中2-乙基己胺与tdi-100的反应产物(ehut-100)的稠化能力最强。

在本发明的一些实施方式中，二异氰酸酯和烷基胺的摩尔比为1:1.95-2.1优选为1:1.95、2、2.05、2.1；进一步优选为1:2、2.05、2.1；更进一步优选为1:2.05。在1:1.95-2.1范围内合成的双烷基脲均具有稠化效果。在1:2-2.1范围内，得到的稠化剂在正庚烷中均具有较强粘弹性，形成的网络结构强度较高，其中在1:2.05下形成的超分子三维网络结构强度最高。

在本发明的一些实施方式中，二异氰酸酯和烷基胺的反应温度为室温。

在本发明的一些实施方式中，二异氰酸酯和烷基胺的反应时间为1.5-3h；优选为1.5h、2h、2.5h、3h；进一步优选为2h。上述范围内得到的稠化剂均具有较好的稠化效果。其中2h时目标产物ehut的含量最高，反应转化率最大。

第四方面，一种烃基压裂液，包括上述的双烷基脲稠化剂。

优选的，所述烃基压裂液还包括基液，基液可以为正戊烷、正己烷、正庚烷和煤油中的一种。双烷基脲稠化剂在上述四种基液中均能起到稠化作用。

在低剪切速率下，上述四种基液构成的烃基压裂液均为假塑性流体。

在低的振荡频率下，正庚烷烃基压裂液为线性黏弹性流体，在高振荡频率下，正庚烷烃基压裂液不符合线性黏弹性流体的性质，且这一现象的发生与体系浓度无关。

优选的，烃基压裂液中的双烷基脲稠化剂的浓度为大于等于0.5wt.％；优选的，0.5wt.％-3wt.％。在浓度为0.5wt.％-3wt.％的范围内，烃基压裂液中形成了网络结构，且随着稠化剂浓度的增加，网络结构强度更高，稠化能力更强。

当压裂液中稠化剂浓度高于1.0wt.％后，正庚烷烃基压裂液弹性响应占比迅速升高，此时体系具有较强的弹性，且受体系浓度影响较小。

随着压裂液中稠化剂浓度的增加，煤油烃基压裂液与正庚烷烃基压裂液两者的网络结构强度变化趋势不同。

随着压裂液中稠化剂浓度的增加，触变环的面积逐渐增大，体系的网络结构密度增大，网络结构更难被破坏。

第五方面，上述烃基压裂液在油田储层改造领域中的应用。

优选的，施工过程的最大耐受温度为50-52℃。

相比于传统的烷基磷酸酯型烃基冻胶压裂液，本发明的压裂液适用于中低温油藏；且无需交联；具有更优异的剪切恢复性；具有更好的携砂能力。无需加入破胶剂，与地层原油混合即可迅速破胶，具有破胶时间短、无残渣的特点。尤其适用于低渗致密、水敏严重的非常规油气藏的压裂施工。

本发明一个或多个技术方案具有以下有益效果：

相比于交联型压裂液具有以下技术效果：

1)本发明的稠化剂对不同碳数的烷烃均具有良好的稠化能力，随着基液碳数的增加，所形成的冻胶的强度增加，且对于中碳烃的稠化能力略强于低碳烃。

2)本发明的稠化剂制得超分子型烃基压裂液，具有优异的剪切恢复性，受到高速剪切后黏度可以迅速恢复，黏度保留率在95％以上，从而防止支撑剂发生沉降。

3)本发明的双烷基脲型超分子烃基压裂液无需加入交联剂进行交联。

4)本发明的双烷基脲型超分子烃基压裂液体系无需加入破胶剂，与地层原油混合即可迅速破胶，具有破胶时间短、无残渣、对储层伤害小的特点，反排彻底、无需压后处理、腐蚀性弱，尤其适用于低渗致密、水敏严重的非常规油气藏的压裂施工。

5)本发明的超分子型烃基压裂液耐温能力约为50℃，适用于中低温油藏的压裂施工，且在低温下具有较好的携砂能力。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1为实施例1的2,4-二烷脲基甲苯(ehut-100)的产品图；

图2为实施例1的ehut-100的红外光谱图；

图3为实验例1的不同反应物比例下ehut正庚烷冻胶状态图，(a)为1:1.95，(b)为1:2.00，(c)为1:2.05,(d)1:2.10；

图4为实验例2的不同反应物比例下ehut正庚烷冻胶的稳态和动态流变曲线，(a)为稳态流变曲线，(b)动态流变曲线；

图5为实验例3的不同反应时间下ehut正庚烷冻胶状态，(a)为1.5h，(b)为2h，(c)为2.5h,(d)3.0h；

图6为实验例5的but、ehut和ddut正庚烷分散体系状态，(a)为but，(b)为ehut，(c)为ddut；

图7为实验例5的ddut正庚烷冻胶及其“脱水”现象图，(a)为正放冻胶状态，(b)为冻胶倒置状态，(c)为脱水后状态；

图8为实验例6的ehut-100、ehut-80和ehud正庚烷分散体系状态图，(a)为ehut-100，(b)为ehut-80，(c)为ehud；

图9为实验例7的ehut-100和ehut-80正庚烷冻胶的稳态和动态流变曲线图，(a)为稳态流变曲线，(b)为动态流变曲线；

图10为实验例8的不同浓度正庚烷超分子烃基压裂液稳态剪切曲线图；

图11为实验例9的不同基液类型的超分子烃基压裂液状态图；

图12为实验例10的不同基液类型超分子烃基压裂液稳态剪切曲线图；

图13为实验例10的不同基液类型构成的超分子烃基压裂液流动曲线图；

图14为实验例11的稠化剂浓度对特征弛豫时间/平台模量的影响图，(a)为特征驰豫时间，(b)为平台模量；

图15为实验例12的正庚烷超分子压裂液蠕变-恢复曲线图；

图16为实验例13的不同浓度下正庚烷超分子压裂液cole-cole图；

图17为实验例14的正庚烷超分子压裂液滞后回线图；

图18为实验例15的不同浓度ehut-100三氯甲烷溶液的红外光谱图。

图19为实验例16烃基压裂液黏-温曲线，(a)为超分子型，(b)为交联型；

图20为实验例16正庚烷压裂液剪切恢复曲线，(a)为超分子型，(b)为交联型；

图21为实验例16超分子型烃基压裂液悬砂性能测试，(a)为初始，(b)为静置6h；

图22为实验例16交联型烃基压裂液悬砂性能测试，(a)为初始，(b)为静置6h；

图23为实验例16交联型烃基压裂液破胶液外观，(a)为加入naac，(b)为加入na2co3。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

下面结合实施例对本发明进一步说明

实施例1

2,4-甲苯二异氰酸酯(tdi-100)和2-乙基己胺为反应物，2,4-甲苯二异氰酸酯和2-乙基己胺的反应摩尔比为1：2.05。分别溶解在100ml二氯甲烷中，在磁力搅拌和氮气保护下将两者缓慢加入三口烧瓶中，在室温下反应2h，蒸馏除去溶剂二氯甲烷，得到膏状双烷基脲粗产品。以乙酸乙酯为溶剂，对粗产品进行2-3次重结晶，所得结晶产物置于真空干燥箱中，在65℃条件下干燥12h，得到白色蜡状固体即为目标产物双烷基脲稠化剂2,4-二烷脲基甲苯(2,4-bis(n’-alkylureido)toluene)，记作ehut-100。

反应路线如下：

得到的2,4-二烷脲基甲苯如图1所示，2,4-二烷脲基甲苯为白色蜡状的固体。

利用傅里叶红外光谱仪对实施例1得到的ehut-100进行结构表征。红外光谱图如图2所示。各特征吸收峰对应官能团如下：3335cm-1和3282cm-1处为酰胺基中-n-h伸缩振动特征峰，两个峰值说明分子中有两种处于不同化学环境的-n-h，其中3335cm-1处为与烷基链相连的-n-h，3282cm-1处为与苯环相连的-n-h，由于苯环中大π键的共轭作用，与之相邻的-n-h电子云密度降低，键力常数减小，导致吸收峰向低波数方向偏移。2957cm-1处为-ch3伸缩振动特征峰，2923cm-1处为-ch2伸缩振动特征峰，波数为2858cm-1处为-ch伸缩振动特征峰。1634cm-1处为酰胺基中-c＝o的伸缩振动特征峰，1551cm-1处为酰胺基中-n-h的弯曲振动特征峰。由分析结果可知，产物分子结构中存在羰基与处于两种化学环境中的仲氨基，证明所得为目标产物双烷基脲。

实施例2

相比于实施例1，区别在于：2,4-甲苯二异氰酸酯和2-乙基己胺的摩尔比为1：1.95。

实施例3

相比于实施例1，区别在于：2,4-甲苯二异氰酸酯和2-乙基己胺的摩尔比为1：2。

实施例4

相比于实施例1，区别在于：2,4-甲苯二异氰酸酯和2-乙基己胺的摩尔比为1：2.1。

实验例1-实验例7中测试的溶液体系的制备方法：室温下，使用电子天平准确称取一定量的双烷基脲稠化剂放入螺口玻璃瓶中，使用移液枪向瓶中加入所需体积的正庚烷，配制浓度为1wt.％的双烷基脲正庚烷溶液体系(1wt.％指的稠化剂浓度)，将瓶口密封后使用涡旋振荡器进行振荡混匀，直至完全溶解(若能够溶解)。溶液配制完成后需密封静置一天再进行性能测试，以确保溶液达到均一稳定的状态。

实验例1

实施例1至实施例4的稠化剂配制得到的溶液体系的相行为测试。测试方法：25℃下使用肉眼观察法，观察并记录不同溶液体系的外观(溶解性、颜色、透明度)及稠化能力(流动状态、挂壁能力)。得到如图3所示的情况。

通过图3可以得到不同反应物比例下合成的四种ehut均可以在正庚烷中较好的溶解并起到稠化作用，形成半透明白色冻胶。将玻璃瓶倾斜可以发现，四种体系均缓慢流动，呈现出黏弹性流体的特性，说明体系中可能形成了超分子聚集体，聚集体对溶剂分子的限制造成了体系的宏观黏弹性行为。对比发现，当反应物比例为1:1.95时，溶液虽然呈现出黏弹性流体的特性，但冻胶强度相对较低，无法克服自身重力长时间倒置。另外三个比例的体系可以克服自身重力倒置并保持一段时间，流动具有明显的滞后性，体现出了较强的弹性，说明体系内可能形成了强度较高的网络结构。

实验例2

实施例1至实施例4的稠化剂配制得到的溶液体系的稳态剪切测试和动态粘弹性测试，测试方法：使用antonpaarmcr302流变仪进行测试，其中稳态测试剪切速率变化范围设定为200-0.01s^-1；频率扫描测试的角频率变化范围设定为100-0.1rad·s^-1。流变测试温度为20℃，转子移动至测量位置后静置5min再开始测量。为了更好的描述稳态流变曲线，采用carreau-yasuda模型对其进行拟合，得到各个体系零剪切粘度来反映粘弹性流体的结构强度，carreau-yasuda模型是一种用于描述剪切稀释型流体流变行为的数学模型，其数学表达如下：

式中η——表观黏度，pa·s；

η∞——极限剪切黏度，pa·s；

η0——零剪切黏度，pa·s；

λ——特征弛豫时间，s；

——剪切速率，s^-1；

n——流动指数；

a——过渡区指数(一般为2)。

20℃下，得到各体系的稳态流变曲线和动态流变曲线如图4所示。

由稳态流变曲线图4(a)可以看出，在低剪切速率下四种体系均出现了牛顿平台，即黏度不随剪切速率增加而改变，呈现出牛顿流体的特性。随着剪切速率的增加，存在一个临界剪切速率，超过该临界值后各体系呈现出剪切变稀的特性，说明此时剪切破坏的速度已经超过了聚集体形成的速度，超分子三维网络结构的物理连结点被破坏，同时聚集体取向沿着剪切的方向发生定向排列，在两者的共同作用下体系黏度降低。

使用carreau-yasuda模型对稳态流变曲线进行拟合得到各体系零剪切黏度η0，η0能够反映黏弹性流体的结构强度。可以发现随着反应物比例的改变，牛顿平台区先减小后增大，而η0先增大后减小。比例为1:1.95的体系η0仅为1.79×10²mpa·s，比其他体系低2-3个数量级，说明网络结构较弱，这也解释了实验例1中其冻胶无法克服自身重力倒置的现象。比例为1:2.05的体系η0最高，达到了1.02×10⁴mpa·s，高于其他体系，表明在该比例下合成的产物具有较高的缔合程度，形成的超分子三维网络结构更为紧密。

动态流变测试可以反应体系在某一频率下的黏弹性大小，其曲线如图4(b)所示，由图可知四种体系均表现出了黏弹性，证明形成了超分子网络结构，这与前面实验例1的相行为测试现象相符。比例为1:1.95的体系在测试范围内损耗模量g"始终大于储能模量g'，表现出黏弹性流体的性质。而其余三种比例下的体系在低频下由g"占主导，呈现黏弹性流体的特性；在高频下由g'占主导，呈现黏弹性固体的特性。需要指出的是，测试前首先对体系进行应变扫描确定线性黏弹区，以确保频率扫描在线性区间内进行。两条模量曲线存在交点(ωc,gc)，通过该临界值可以计算平台模量g0和特征弛豫时间τc，计算结果如表所示。可以看出，比例为1:2.05时g0最大，说明此时体系网格纠缠密度最高，结构最稳定；同时τc也达到了最大值，即应力松弛过程可以维持较长时间，说明该体系具有较强的弹性响应，这也是其冻胶可以倒置并维持较长时间的主要原因。

表1平台模量与特征弛豫时间计算结果

实施例5

相比于实施例1，区别在于：反应时间为1.5h。

实施例6

相比于实施例1，区别在于：反应时间为2.5h。

实施例7

相比于实施例1，区别在于：反应时间为3h。

实验例3

实施例1、实施例5、实施例6、实施例7的稠化剂配制得到的溶液体系的相行为测试，测试方法与实验例1的相行为测试方法相同，得到如图5所示的情况。

由图5可以发现四种ehut在正庚烷中均具有良好的溶解性和稠化能力，且呈现半透明白色冻胶状，说明均形成了超分子聚集体。将玻璃瓶倒置，可以观察到四种冻胶体系均能够克服自身重力倒置一段时间，呈现出黏弹性流体的特性，说明不同反应时间下得到的ehut均可以在正庚烷中形成自组装三维网络结构，且体系强度和黏弹性差距不大。

实验例4

实施例1、实施例5、实施例6、实施例7的稠化剂配制得到的溶液体系的表观粘度测试，测试方法：在20℃，剪切速率设定为170s^-1的情况下，使用antonpaarmcr302流变仪进行测试，得到表2所示的结果。

表2反应时间对表观黏度的影响

由表可知，稠化体系的表观黏度随反应时间的增加先上升后下降，当反应时间为2h时，体系黏度最高，达到125.47mpa·s，说明该条件下目标产物ehut的含量最高，反应转化率最大。

对比例1

相比于实施例1，区别在于：使用十二胺(ddut)替代2-乙基己胺，其余操作步骤相同。得到的稠化剂记为ddut。

十二胺的结构式为。

对比例2

相比于实施例1，区别在于：使用正丁胺(but)替代2-乙基己胺，其余操作步骤相同。得到的稠化剂记为but。

正丁胺的结构为：

实验例5

实施例1、对比例2、对比例1的稠化剂配制得到的溶液体系的相行为测试，测试方法同实验例1的相行为测试方法。得到如图6所示情况。

从图6可以得到，1wt.％的but和ddut在25℃下无法溶解于正庚烷，体系出现白色沉淀，倾斜发现体系流动状态与正庚烷溶剂类似，说明没有起到稠化作用。而ehut-100在正庚烷中溶解性良好，体系呈半透明白色冻胶状，且能够克服自身重力倒置一段时间，说明形成了强度较高的超分子网络结构，体现出优异的黏弹特性。这一现象说明双烷基脲的烷基链结构对于其溶解性和自组装能力有重要影响，直链双烷基脲but和ddut在非极性溶剂中溶解较差，而带有支链的ehut-100则能在非极性溶剂中溶解并缔合形成超分子聚集体，可能的原因是支链取代基较大的空间位阻作用增大了分子间距，从而在不破坏双烷基脲分子间相互作用的前提下允许更多溶剂分子进入聚集体，即增强了双烷基脲的亲溶剂作用，增加了ehut-100的溶解性，促进了超分子聚集体的形成。

当加热至85℃，ddut也可以溶解于正庚烷，冷却(25℃)后可形成白色可倒置冻胶，如图7(a)、7(b)所示。然而该冻胶是不稳定的，室温下静置会产生“脱水”现象，且“脱水”程度随着时间推移增加，室温下静置一周后体积已经缩小为原来的约1/10，液相澄清透明，黏度接近溶剂正庚烷如图7(c)所示。推测这一现象依然是由ddut的长烷基链造成的，在85℃加热状态下，形成双烷基脲分子间相互作用的氢键和π-π共轭作用被破坏，同时足够长的烷基链可以克服强极性基团脲基的影响，促进ddut在非极性溶剂中溶解。当体系温度降低，分子间非共价相互作用再次形成，溶剂分子便被禁锢在聚集体中，呈现出冻胶状态。但由于正十二烷为直链构象，空间位阻作用较弱，ddut分子会在氢键和π-π共轭的作用下逐渐靠近，将进入超分子结构的溶剂分子排挤出聚集体，导致聚集体逐渐坍缩，宏观上的表现即为冻胶“脱水”现象。

综上所述，烷基链对于双烷基脲在非极性溶剂中溶解和自组装具有重要影响，只有满足适当的碳数和空间位阻才有利于超分子聚集体的形成及稳定。

实施例8

相比于实施例1，区别在于：利用2.4/2.6-甲苯二异氰酸酯(tdi-80)替换2.4-甲苯二异氰酸酯，其中tdi-80为质量分数80％的2,4-tdi与质量分数20％的2,6-tdi组成的混合物，得到的稠化剂记为ehut-80。

2,6-甲苯二异氰酸酯(2,6-tdi)的结构式为：

对比例3

相比于实施例1，区别在于：利用4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(mdi)替换实施例1中的2,4-甲苯二异氰酸酯，得到的稠化剂记为ehud。

4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯结构式为：

实验例6

实施例1、实施例8、对比例3的稠化剂配制得到的溶液体系的相行为测试，测试方法与实验例1的相行为测试方法相同，得到如图8所示的情况。

由图8可知，ehut-100和ehut-80可以在室温下溶于正庚烷，形成均一稳定的稠化体系，且可以克服自身重力倒置，这说明两种双烷基脲均可在非极性溶剂中缔合形成超分子聚集体，并表现出较强的黏弹性。值得注意的是，ehut-100正庚烷冻胶为半透明状态，而ehut-80正庚烷冻胶为白色。分散体系的颜色与分散介质的粒径相关，当分散相的粒径小于或远小于光的波长时发生散射或透射，呈现透明或半透明状态；大于光的波长时则会发生反射现象，呈现出白色。因此推测ehut-80形成的超分子聚集体尺寸更大，可能超过了可见光的波长(380-780nm)，从而呈现出白色。ehud在室温下几乎不溶于正庚烷，且溶液没有发生稠化，这说明中间基团的类型对于双烷基脲的溶解性和自组装能力也具有重要影响。ehud中间基团为一个二苯基甲烷，两个苯环的存在可能是其在正庚烷中溶解性较差的原因。此外，ehud分子左右两部分由一个可自由旋转的亚甲基连接，导致其具有较高的构象自由度，不利于两个脲基之间协同缔合作用的发生，从而阻碍了自组装聚集体的形成。

实验例7

实施例1、实施例8、对比例3的稠化剂配制得到的溶液体系的稳态剪切测试和动态粘弹性测试，测试方法与实验例2的测试方法相同，得到如图9所示的流变曲线。

由稳态剪切曲线图9(a)可以看出，ehut-100和ehut-80流变性质类似，在低剪切速率下均呈现牛顿流体的特征，而在高剪切速率下呈现出剪切变稀的性质，这说明体系中自发形成了瞬态网络结构，即两种双烷基脲均可在非极性溶剂中形成超分子聚集体。ehut-100体系在全频率范围内黏度均略高于ehut-80体系，当剪切速率为170s^-1时，ehut-100体系黏度为126.02mpa·s，而ehut-80体系黏度为95.64mpa·s，对比两体系零剪切黏度也可以发现相同的规律，由此可以推测ehut-100体系中超分子聚集体形成网络结构强度更高。

由动态剪切曲线图9(b)可以看出，两体系在低频下均由g"占主导，呈现黏弹性流体的特性；在高频下均由g'占主导，呈现黏弹性固体的特性。分别计算平台模量g0和特征弛豫时间τc，结果如表所示。可以看出，ehut-100体系具有更高的平台模量，说明超分子聚集体的纠缠密度更高，可以更有效的将溶剂分子包裹其中，宏观表现为体系具有更高的黏度，这一点与稳态测试结果一致。同时相比于ehut-80，ehut-100体系特征弛豫时间更长，说明冻胶的弹性响应占比更高，体系具有更好的弹性。

表3平台模量与特征弛豫时间计算结果

对比两种双烷基脲(ehut-80和ehut-100)，可以发现分子中取代基位置的差异也会对其自组装能力产生影响，2,6-tdi苯环上的甲基位于两个脲基中间，在甲基空间位阻的作用下，脲基和苯环的二面角相比2,4-tdi会增大。tdi-80是2,4/2,6-tdi的混合物，因此合成的ehut-80也是两种不同构型双烷基脲的混合物，而构型上的细微差异可能会使得两者在自组装过程中无法有效的协同，从而导致聚集体强度略微减弱。

实施例9

以合成的双烷基脲ehut-100为稠化剂，正庚烷为基液，构筑超分子型烃基压裂液。烃基压裂液的制备方法：室温下，称取一定量的双烷基脲稠化剂放入螺口玻璃瓶中，使用移液枪向瓶中加入所需体积的正庚烷，将瓶口密封后使用涡旋振荡器进行振荡混匀，直至完全溶解，得到稠化剂浓度为0.5wt.％的烃基压裂液体系。

实施例10

相比于实施例9，区别在于：烃基压裂液中的稠化剂浓度为2wt.％。

实施例11

相比于实施例9，区别在于：烃基压裂液中的稠化剂浓度为3wt.％。

对比例4

相比于实施例9，区别在于：烃基压裂液中的稠化剂浓度为0.1wt.％。

实施例12

相比于实施例9，区别在于：烃基压裂液中的稠化剂浓度为1wt.％。

实施例13

相比于实施例9，区别在于：烃基压裂液中的稠化剂浓度为1.5wt.％。

实施例14

相比于实施例9，区别在于：烃基压裂液中的稠化剂浓度为2.5wt.％。

实验例8

实施例9、实施例10、实施例11、对比例4的稳态剪切测试，测试方法：在20℃，剪切速率200-0.01s^-1条件下，使用antonpaarmcr302流变仪进行测定。得到如图10所示的稳态剪切曲线。

通过图10可以看到，在稠化剂浓度较低时(0.1wt.％)，体系黏度较低且基本不受剪切速率的影响，呈现出牛顿流体的特性，说明在该浓度下还未形成超分子暂态网络结构。而稠化剂浓度为0.5、2.0、3.0wt.％的体系均出现剪切变稀现象，即存在网络结构。在低剪切速率区存在明显的牛顿平台区，且平台宽度随着浓度增加而减小，η0随着浓度增加而增大，说明超分子网络结构的强度是随着稠化剂的浓度增加而提高的。

实施例15

相比于实施例12，区别在于：烃基压裂液的基液为正戊烷。

实施例16

相比于实施例12，区别在于：烃基压裂液的基液为正己烷。

实施例17

相比于实施例12，区别在于：烃基压裂液的基液为煤油。

实验例9

实施例12、实施例15、实施例16、实施例17的相行为测试，测试方法为：25℃下使用肉眼观察法，观察并记录不同压裂液体系的外观(溶解性、颜色、透明度)及稠化能力(流动状态、挂壁能力)。得到如图11所示的情况。

从图11中可以得到，ehut-100在四种基液中均可以较好的溶解并起到稠化作用，形成半透明白色冻胶。将玻璃瓶倒置，四种体系均可以克服自身重力倒置，呈现出较强的黏弹性特征，说明ehut-100在四种基液中均可以形成具有一定强度的超分子网络结构。此外，随着基液碳数的增加，冻胶倒置后凹液面弯曲程度逐渐减小，同时维持倒置的时间逐渐增加，说明所形成冻胶的强度随着碳数的增加而提高。

实验例10

实施例12、实施例15、实施例16、实施例17的稳态剪切测试，测试方法与实验例8的稳态剪切测试方法相同，得到的稳态剪切曲线如图12所示。

由图12可以得到，四条曲线在低剪切速率下均出现了牛顿平台，即体系存在零剪切黏度；在高剪切速率下呈现出剪切变稀的现象，即体系中存在网络结构。各体系黏度随着基液碳数的增加而增大，且牛顿平台区逐渐减小，说明体系中超分子网络结构的强度增大，这一现象与实验例9的相行为观察结果相吻合。综上所述，合成的双烷基脲型超分子烃类稠化剂ehut-100对于不同碳数的烷烃均具有良好的稠化能力，且对于中碳烃的稠化能力略强于低碳烃。

在图12的稳态剪切曲线基础上，绘制流动曲线，并对直线段进行拟合，结果如图13所示。通过对比图12和图13可以得到，流动曲线的直线段对应黏度曲线牛顿平台区；应力平台段对应剪切变稀区。对各体系直线段进行线性拟合，发现斜率均接近1，进一步证明了在低剪切速率下超分子烃基压裂液呈现出牛顿流体的特性，是一种典型的假塑性流体。

实验例11

在实施例17的基础上，以煤油为基液分别配制稠化剂浓度为0.5、1、1.5、2、2.5、3wt.％的烃基压裂液，将所配的煤油烃基压裂液与实施例9-14的正庚烷烃基压裂液进行频率扫描测试。测试方法：使用antonpaarmcr302流变仪，在20℃，角频率变化范围为100-0.1rad·s^-1的条件下进行。分别计算各体系的特征弛豫时间τc和平台模量g0，并绘制τc/g0随浓度的变化曲线，结果如图14所示。由图14(a)可以看出，正庚烷体系的τc随稠化剂浓度变化不大，而煤油体系的τc随着浓度提高增长较快。τc可以表征分散体系中网络结构的强弱，因此可以认为在测试的浓度范围内，煤油基超分子压裂液强度随稠化剂浓度逐渐增加，而正庚烷体系强度变化不大。由图14(b)可以看出，两种超分子烃基压裂液体系的g0均随着稠化剂浓度的增加而近似线性增长，说明体系中超分子网络结构密度逐渐提高。

实验例12

实施例10、实施例12、实施例13、实施例14的烃基压裂液进行蠕变-恢复测试。测试方法：20℃下，使用antonpaarmcr302流变仪锥板系统进行测试，首先对待测样品施加一定剪切应力(小于体系屈服应力τy)发生蠕变，然后撤去剪切应力让体系缓慢恢复直至形变量不再减少，记录整个过程中剪切应变随时间的变化曲线，结果如图15所示

由图15可知，在恒定剪切应力的作用下，待测样品发生剪切蠕变，形变量随着时间逐渐增加。撤去剪切应力后，体系形变量迅速减小至一个平衡值，由此可以把总形变量分为两部分：能够恢复的部分代表了体系的弹性响应，达到平衡后残余的形变代表了黏性响应。

实施例10、实施例12、实施例13、实施例14的压裂液弹性响应比例如表4所示。由实验结果可以发现，当稠化剂浓度为1.0wt.％时，体系的弹性响应占比仅为9.74％，说明体系弹性较弱。当浓度高于1.0wt.％后，弹性响应占比迅速升高，并维持在22％-23％之间，说明此时超分子烃基压裂液体系具有较强的弹性，且受体系浓度影响较小。

表4正庚烷超分子压裂液弹性响应比例

实验例13

实验例9-14的烃基压裂液体系的储能模量g'和损耗模量g"作cole-cole图，其中储能模量g'和损耗模量g"由实验例11的频率扫描测试得到。

对于符合maxwell模型的线性黏弹性流体，其储能模量g'、损耗模量g"及复合黏度|η^*|与振荡频率ω之间的关系可用下列方程表示：

g'(ω)＝ω²τ²g0/(1+ω²τ²)

g"(ω)＝ωτg0/(1+ω²τ²)

|η^*|＝(g^'2+g^"2)^1/2/ω

τ＝η0/g0

其中τ为体系的结构驰豫时间，η0为零剪切黏度，g0为平台模量，将上述各式合并：

g^"2+(g'-g0/2)²＝(g0/2)²

可以看出上式为以(0,g0/2)为圆心，半径为g0/2的圆的公式，因此对所研究体系的储能模量g'和损耗模量g"作图，若曲线符合半圆，则说明该体系为具有单一弛豫时间的maxwell流体(即线性黏弹性流体)，该图被称为cole-cole图。为了验证双烷基脲型超分子烃基压裂液体系是否为具有单一弛豫时间的线性黏弹性流体，对不同浓度下的g'和g"作cole-cole图，如图16所示。

图16中散点为测量值，实线为公式拟合值。可以看出测量值变化趋势基本符合公式预测结果，当g'较小时，g"测量值与拟合值吻合度较高，随着g'的继续增大，曲线逐渐偏离半圆且仍保持下降趋势，当g"达到一个最小值后开始回升。结合图4可以发现，g'在测试范围内随着频率的增加逐渐升高，然后增速放缓，逐渐趋近于平台模量g0，即储能模量g'是随着频率增加单调递增的。因此我们可以从图16中得出结论：在低频率下该体系较好的符合maxwell线性黏弹性模型，而在高频率下发生偏离，且这一现象的发生与体系浓度无关。在图16中绘制斜率为1的辅助线，可以看出各组测试与辅助线交点的左侧曲线拟合程度较高，对应动态流变曲线(图4)的黏弹性流体区，即在低频率下该体系为符合maxwell模型的线性黏弹性流体。而在交点右侧曲线偏离了半圆，对应动态流变曲线的黏弹性固体区，即高频率下该体系不符合典型maxwell模型。

实验例14

实施例10、实施例12、实施例13、实施例14的滞后曲线测定，测试方法：使用antonpaarmcr302流变仪锥板系统进行，20℃下，首先对待测体系在5s^-1下预剪切20s，以消除屈服应力对测量结果的影响。然后将剪切速率缓慢升高至50s^-1，并记录上行流动曲线。待剪切速率达到最大值后，持续剪切30s以确保体系的触变结构完全被破坏。最后以相同的速率将剪切速率降至5s^-1，同时记录下行流动曲线，测试结果如图17所示。

可以看到，各体系的下行曲线均滞后于上行曲线，即出现了剪切滞后现象。随着稠化剂浓度的增加，触变环的面积逐渐增大，即体系的网络结构更难被破坏，这是因为随着稠化剂ehut-100浓度的增加，体系中超分子网络结构网络密度增大(见图14结论)，因此破坏同样体积的试样所需能量更高，触变环面积增大。

实验例15

ehut-100稠化剂和三氯甲烷进行不同浓度的配比，得到ehut-100三氯甲烷溶液，分别进行红外光谱测试，ehut-100三氯甲烷溶液中的ehut-100的质量浓度分别为0.01％、0.1％、0.15％、0.2％、0.5％。

本实验例中选择三氯甲烷作为试剂的原因为：为了观测到自组装过程中化学键的变化，红外测试的浓度范围需要覆盖从游离态到自组装聚集体的全过程，然而ehut-100在正庚烷、十二烷、四氯化碳等非极性溶剂中的临界缔合浓度极低，少量加入即可自组装形成超分子聚集体，因此选用临界缔合浓度较高的三氯甲烷作为测试溶剂。

测试方法为使用傅里叶变换红外光谱仪对不同浓度的ehut-100三氯甲烷溶液进行红外光谱测试，将待测溶液配好后，使用注射器将其转移到液体池中，进行密封后即可用于测试。注射时将液体池倾斜45°，入口端在下出口端在上。注射过程应缓慢平稳，以保证池中的气体被完全赶出，实验完成后需使用无水乙醇将注射器、液体池与kbr窗片冲洗干净并烘干。所有操作过程需要在红外加热灯下进行，以最大程度减小空气中水分对实验造成的干扰。

得到的红外光谱图为图18所示，从图18可以看出，随着浓度的增加，两个酰胺基中-n-h伸缩振动特征峰均向波长增加的方向移动(如红色虚线所示)，即发生了红移现象。以0.2wt.％和0.5wt.％两个浓度为例，随着浓度增加，与烷基链相连的-n-h伸缩振动特征峰从3356cm^-1红移至3340cm^-1，与苯环相连的-n-h伸缩振动特征峰从3330cm^-1红移至3294cm^-1。

特征峰的红移是氢键生成的典型标志，因此上述谱带变化可以充分证明双烷基脲型超分子稠化剂ehut-100在缔合形成自组装聚集体的过程中形成了氢键。该实验验证了氢键是ehut-100形成超分子聚集体的自组装驱动力。

对比例5

传统的烷基磷酸酯型烃基冻胶压裂液，组成为：胶凝剂为烷基磷酸酯，浓度为1.5wt.％，交联剂为复合交联剂(水、乙二醇、二乙醇胺和硫酸铁反应制得)，交联比为1.5(交联剂与胶凝剂质量比)，基液为正庚烷。

对比例6

相比于对比例5，区别在于：基液为煤油。

实验例16-19是根据中华人民共和国石油天然气行业标准sy/t5107-2016《水基压裂液性能评价方法》对超分子型和交联型这两种烃基压裂液体系进行性能评价。

实验例16

实施例12、实施例17、对比例5、对比例6的耐温性能测试。测试内容包括最大耐受温度tmax测试和最大施工温度tmax(η0,t0)测试

(1)最大耐受温度tmax

测试方法：使用mcr302流变仪pp25/pt高温高压圆筒测试系统进行测试，加入试样后将腔体密封，注入氮气加压至0.5mpa，以防止试样在升温过程中沸腾蒸发。测试在170s^-1下进行，首先在30℃下剪切30min以确保体系达到平衡状态，然后以3.0℃·min^-1的速率持续升温，记录表观黏度随温度变化曲线，将黏度降至50mpa·s时对应的温度记录为最大耐受温度tmax。

结果如下：

如图19(a)所示，可以看到实施例12和实施例17的超分子型烃基压裂液体系粘度随着温度升高而降低，在升温初期黏度实现了小幅的上升，这可能是由于黏度升高使得超分子聚集体的布朗运动增强，纠缠网络结构密度增大、恢复速度加快，从而导致“温增黏”现象的产生。然而当温度上升至约45℃时，黏度上升至最大值并迅速下降至50mpa·s以下，这种黏度突变的原因可能是随着温度进一步升高，形成缔合结构的分子间氢键被破坏，导致超分子聚集体迅速瓦解，纠缠网络结构被破坏，从而造成黏度迅速降低。

如图19(b)所示，可以看到对比例5和对比例6的交联型烃基压裂液体系，其黏度随着温度的升高持续下降，且下降速率随温度升高而加快，当黏度降至50mpa·s以下后逐渐趋于稳定。这种相对平缓的变化方式与超分子型烃基压裂液不同，说明其交联网络结构在高温下缓慢被破坏，体现出较好的耐温性能。

取各体系黏度降至50mpa·s时对应的温度tmax，结果如表5。

表5烃基压裂液最大耐受温度

由实验结果可以看出，超分子型烃基压裂液的tmax约为55℃，且受基液类型影响较小。交联型烃基压裂液的tmax较高，超过100℃，且受基液类型影响较大，煤油体系的tmax比正庚烷体系高15℃。

使用tmax只能表征压裂液在短时间内的耐温性能，而现场施工时要求压裂液在施工过程中(≥2h)黏度全程保持在50mpa·s以上，由此利用最大施工温度tmax(η0,t0)这一参数来表征压裂液的耐温性能。

(2)最大施工温度tmax(η0,t0)

测试方法：以tmax为起始温度，按照一定步长降低温度(本发明选取步长为8℃)，在170s^-1下持续剪切2h并测定黏度。按照二分搜索法逐渐缩小温度区间，直至寻找到2h内体系黏度恰好稳定在50mpa·s之上的温度(精确到0.5℃)，此时温度即最大施工温度tmax(η0,t0)。

结果如下：

两种烃基压裂液体系的tmax(η0,t0)如表6所示。从表中数据可以看出，各体系tmax(η0,t0)的整体趋势与tmax相同，但数值均有所降低，这是因为tmax(η0,t0)的测定同时考虑了温度和剪切时间两个因素，长时间的剪切会导致体系黏度持续降低，为了使施工完成后压裂液黏度依然符合携砂要求，其适用温度必然会减低，因此tmax(η0,t0)<tmax。

表6烃基压裂液最大施工温度

综上所述，超分子型烃基压裂液耐温能力约为50℃，适用于中低温油藏的压裂施工。交联型烃基压裂液耐温能力约为110-120℃，适用于高温油藏的压裂施工。

实验例17

实施例12、实施例17、对比例5、对比例6的抗剪切性能测试。

在现场压裂施工过程中，配制完成的压裂液体系首先通过管路以较高的剪切速率泵注到地层中，而在地层裂缝中则以较低的剪切速率携带支撑剂运移。因此压裂液的抗剪切性能及高速剪切后黏度恢复能力是评价压裂液性能的重要指标。

测试方法：使用mcr302流变仪pp25/pt高温高压圆筒测试系统进行测试，加入试样后将腔体密封，并注入氮气将压力升至0.5mpa，以防止试样在升温过程中沸腾。测试温度为30℃，剪切测试分为三段：首先以170s^-1的剪切速率(模拟裂缝中剪切速率)持续剪切20min，然后剪切速率迅速升高至675s^-1(模拟管路中剪切速率)持续剪切20min，最后将剪切速率恢复至170s^-1持续剪切20min。对比高速剪切前后体系的表观黏度及黏度保留率，分析烃基压裂液的抗剪切性。

结果如下：

以实验例12和对比例5这两类烃基压裂液体系为例进行了剪切恢复测试，结果如图20所示，其中viscosity表示黏度，shearrate表示剪切率。在固定剪切速率下两类基压裂液体系的黏度基本不随剪切时间而变化。对于超分子型烃基压裂液，当剪切速率为170s^-1时，体系黏度稳定在145.9mpa·s；当剪切速率增加至675s^-1，黏度迅速降低并稳定在47.8mpa·s；当剪切速率恢复为170s^-1时，体系黏度迅速恢复至142.0mpa·s并保持稳定。对于交联型烃基压裂液，当剪切速率为170s^-1时，体系黏度稳定在724.5mpa·s；当剪切速率增加至675s^-1，黏度迅速降低并稳定在220.4mpa·s；当剪切速率再次降至170s^-1时，体系黏度迅速恢复至624.9mpa·s并保持稳定。

交联型烃基压裂液在相同剪切速率下相比超分子型具有更高的黏度，然而在均能满足携砂要求的情况下，高速剪切后的黏度保留率更有实际意义。两种烃基压裂液体系高速剪切前后黏度保留率如表7所示：

表7不同类型烃基压裂液剪切黏度保留率

可以看出，超分子型烃基压裂液体系在经过高速剪切后黏度保留率在95％以上，说明具有极好的抗剪切性。这是因为在超分子烃基压裂液中，稠化剂分子通过自组装形成可逆的瞬态网络结构，体系中时刻存在着网络结构的破坏-重组动态过程，因此该体系具有极强的恢复能力。当剪切速率增大时，网络结构迅速被破坏，黏度迅速降低；当剪切速率恢复后，在稠化剂分子间的非共价相互作用下超分子聚集体迅速形成，表现出极好的黏度恢复特性。

而交联型烃基压裂液的剪切恢复能力相对较差，约为85％，这是因为其胶凝剂与交联剂通过配位键连接，在高速剪切下配位键被破坏导致网络结构解体，当剪切速率降低后，断裂的配位键只能部分恢复，因此交联网络结构的强度大幅降低，导致体系黏度恢复较差。

综上所述，超分子型烃基压裂液相比传统交联型体系具有优异的剪切恢复性，受到高速剪切后黏度可以迅速恢复，从而防止支撑剂发生沉降。

实验例18

实施例12、对比例5的携砂性能测试。使用静态沉降法进行测试，测试装置为利用软管将水浴锅和水浴烧杯连接起来。测试内容包括单颗粒沉降实验和悬砂实验。

在压裂施工过程中，压开的裂缝需要用支撑剂加以支撑，才能避免返排后裂缝闭合，携砂性能较差将导致支撑剂沉降过快、在裂缝中分布不均等情况，进而造成井底砂卡或有效缝宽降低，因此压裂液携砂性能的好坏也是影响压裂施工效果的重要因素。

(1)单颗粒沉降实验

测试方法：将待测压裂液加入螺口玻璃管中并将螺口玻璃管置于测试装置中，待压裂液温度达到设定值后将一粒陶粒支撑剂缓慢放入螺口玻璃管中，每隔2min记录一次陶粒下降距离，计算出该温度下沉降速率稳定值，每组实验重复三次取平均值以减小观测误差。

结果如下：

该实验测试不同温度下单个支撑剂颗粒在压裂液中的沉降速度，定量表征压裂液的携砂能力。实验结果如表8所示。由实验结果可以看出，超分子型烃基压裂液在低温下不发生沉降，当温度升至60℃后开始缓慢沉降，70℃时仅为0.20mm·min^-1。但是当温度升高至80℃后沉降速度迅速升高至21.61mm·min^-1，基本失去了携砂能力，这是因为该温度下超分子缔合结构完全被破坏，体系黏度迅速降低从而失去了携砂能力。可以发现该实验中的突变温度与耐温性能测试的突变温度相比差别较大，这是因为耐温性能测试是在持续剪切下进行的，因此随着温度的升高超分子网络结构更易被破坏，而沉降速率实验是在静置状态下进行的，网络结构的破坏完全由温度升高引起，因此转折点的温度更高。交联型烃基压裂液从低温至高温均有沉降速度，当温度≤70℃时，其沉降速度大于超分子体系，但当温度达到80℃时，交联型体系沉降速度为2.55mm·min^-1，远低于超分子体系，这是因为该体系通过配位键形成交联网络结构，升温不会将其完全破坏，这一现象与耐温性能测试结果相吻合。

表8单颗粒沉降速度测试

(2)悬砂实验

测试方法：将待测压裂液与陶粒支撑剂(砂比20wt.％)混合均匀后加入螺口玻璃管，将玻璃管置于测试装置中，在设定温度下静置2h后观察支撑剂沉降情况。

结果如下：

如图21、图22所示，可以看出，在30℃下静置6h，两种烃基压裂液体系均具有良好的悬砂能力。

综上所述，超分子烃基压裂液体系在低温下具有良好的携砂性能，但在高温条件下携砂能力较弱，适用于中低温储层压裂施工；烷基磷酸酯型烃基冻胶压裂液体系在高温条件下具有更好的携砂能力，适用于高温储层的压裂施工。

实验例19

实施例12、对比例5的破胶性能测试。

压裂液的破胶是指压裂施工完成后通过加入破胶剂等手段使压裂液黏度迅速降低并返排出井筒的过程，这是压裂完成后使地层恢复生产能力的重要步骤，破胶是否彻底直接决定了压裂效果。

测试方法：将加入一定量破胶剂的烃基压裂液置于恒温烘箱中并开始计时，每隔10min观察一次破胶状态，当压裂液恢复至可自由流动状态时认为破胶完成，所用时间为破胶时间。对破胶液进行过滤、烘干、称量，计算残渣含量。对滤液进行黏度测试，记录为破胶液黏度。

结果如下：

(1)双烷基脲型超分子烃基压裂液体系

分别使用原油(胜利油田孤东八区ng5-6)和乙醇进行破胶性能测试，所选体系为1wt.％正庚烷超分子烃基压裂液体系(实施例12)。破胶温度为室温，破胶测试结果如表9所示。可以看出，原油和乙醇均可使双烷基脲型超分子烃基压裂液破胶。加入10％的原油后压裂液黏度逐渐降低，30min后黏度达到最低值20.21mpa·s。而加入5％乙醇后压裂液立刻破胶化水，黏度仅为0.56mpa·s。相同温度下乙醇的破胶性能优于原油，这是因为两者破胶机理不同。原油作为一种非极性物质可以与烃基压裂液互溶，此外，原油中带有芳环的组分可以与双烷基脲同过π-π共轭作用结合，这会使原本稳定的超分子聚集体被破坏，导致超分子网络结构解体，进而引起压裂液破胶。乙醇可以与烃类物质较好的互溶，而乙醇中的-oh是一种良好的氢键供体，可以与双烷基脲形成氢键，由于氢键是双烷基脲形成超分子自组装结构的主要动力，因此乙醇分子的加入会破坏超分子结构，使得体系黏度迅速下降。

表9超分子烃基压裂液破胶性能测试

(2)烷基磷酸酯型烃基冻胶压裂液体系

分别使用naac和na2co3做为破胶剂，对烷基磷酸酯型烃基冻胶压裂液体系的破胶性能进行了研究。破胶剂加量2.0wt.％，破胶温度为60℃，破胶测试结果如表10所示。可以看出，两种弱酸盐的加入均可以使烷基磷酸酯型烃基冻胶压裂液发生破胶，加入2.0wt.％的naac可以在5h内彻底破胶，破胶黏度为4.43mpa·s；加入2.0wt.％的na2co3可以在7h内彻底破胶，破胶黏度为6.05mpa·s。由于加入破胶剂后生成的铁盐溶解性较差，因此破胶后残渣含量较多(如图23(a)和23(b))，两组实验残渣含量分别为437mg/l和566mg/l，残渣的存在会导致无法彻底返排、堵塞地层微小孔隙，特别是在非常规油气藏的压裂施工过程中，这种由破胶残渣造成的储层伤害尤为严重。

表10交联型烃基压裂液破胶性能测试

因此，使用10％的原油和5％的乙醇均可使双烷基脲型超分子烃基压裂液达到较好的破胶效果。同时由于破胶液主要成分为烃类物质，与原油界面张力为零，对地层几乎没有伤害，可以实现自动破胶与自动返排。此外，由于该体系为小分子通过分子间非共价相互作用形成的超分子聚集体，因此破胶非常彻底，没有残渣出现，对地层渗透率没有损害。

综上所述，两种烃基压裂液具有不同的成胶原理，因此需要不同的破胶方法。双烷基脲型超分子烃基压裂液体系无需加入破胶剂，与地层原油混合即可迅速破胶，具有破胶时间短、无残渣的特点。烷基磷酸酯型烃基冻胶压裂液体系需要加入破胶剂才能发生破胶，且破胶时间较长、破胶后残渣较多。因此超分子型烃基压裂液具有更好的破胶性能，尤其适用于低渗致密、水敏严重的非常规油气藏的压裂施工。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。