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Intermolecular interactions induced property improvement for clean fracturing fluid by deep eutectic solvents

Petroleum Science 2023年第6期20卷 3540-3552页

作者： Xiang-Yu Wang Ming-Wei Zhao Xu-Hao Wang Peng Liu Meng-Yao Fan Teng Li Zhen-Feng Ma Ying-Jie Dai Cai-Li Dai Key Laboratory of Unconventional Oil&Gas Development China University of PetroleumQingdao266580ShandongPR China Shandong Key Laboratory of Oilfield Chemistry China University of PetroleumQingdao266580ShandongPR China Dongxin Oil Production Plant Ying First Management Zone of Sinopec Shengli Oilfield Company Dongying257002ShandongPR China

Fracturing fluid property play a critical role in developing unconventional *** eutectic solvents(DESs)show fascinating potential for property improvement of clean fracturing fluids(CFFs)due to their low-price,low-toxicity,chemical stability and flexible *** this work,DESs were synthesized by mixing hydrogen bond acceptors(HBAs)and a given hydrogen bond donor(HBD)to explore their underlying influence on CFF properties based on the intermolecular *** hydrogen-bonding,van der Waals and electrostatic interactions between DES components and surfactants improved the CFF properties by promoting the arrangement of surfactants at interface and enhancing the micelle network *** HBD enhanced the resistance of CFF for Ca^(2+) due to coordination-bonding *** DESs composed of choline chloride(ChCl)and malonic acid show great enhancement for surface,rheology,temperature resistance,salt tolerance,drag reduction,and gel-breaking performance of *** DESs also improved the gel-breaking CFF-oil interactions,increasing the imbibition efficiencies to 44.2%in 74 *** HBAs can effectively strengthen the intermolecular interactions(e.g.,HBA-surfactant and HBD-surfactant interactions)to improve CFF *** DESs developed in this study provide a novel strategy to intensify CFF properties.

关键词： Deep eutectic solvents(DESs) Clean fracturing fluids(CFFs) Intermolecular interactions property improvement

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