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清洁压裂液耐温性差,在高温下粘度迅速降低,滤失量变大。纳米可以提高压裂液的耐温性能,降低清洁压裂液的滤失。然而纳米粒子易团聚,难以发挥纳米材料的性能。因此对纳米粒子进行表面改性再复合清洁压裂液具有重要意义。本论文通过3―氨基丙基三乙氧基硅烷（KH-550）对纳米SiO2表面进行修饰,采用电导率法研究KH550的水解工艺。通过红外光谱,Zeta电位等方式对改性效果进行了表征。结果表明KH550最佳水解条件如下:以水/乙醇混合溶液为溶剂,采用正水解方式,当KH550体积分数为10%,KH550水解效果最佳。纳米SiO2的最佳改性条件为:反应温度为70℃,SiO2与KH550物质的量之比为1:4,反应3h,此时表面羟基数最小为2.2个/nm2。本论文采用机械搅拌法和超声波振荡法将纳米均匀分散于压裂液中,并采用流变学方法考察了温度、盐度、改性纳米加量对粘弹性表面活性剂的流变性能影响,探讨了改性纳米SiO2对粘弹性流体的作用机理。结果表明,3.0%的N-甲基油酰氨基乙基磺酸钠（JXJ209）在6.0%的KCl盐水中形成强度较高的胶束网络结构,零剪切粘度可达44.06Pa·s。而质量分数为0.3%的KH550-SiO2加入KCl质量分数为3.0%至4.0%的蠕虫状胶束可使该复合体系零剪切粘度分别提高12.6倍与3.8倍。但KCl质量分数提高至6%到7%时,纳米的增益效果开始减弱。在低振荡频率下,KH550-SiO2对JXJ209/KCl粘弹性胶束的增稠作用明显,不仅松弛时间延长,体系的粘弹性也得到改善。此外,KH550-SiO2还可以提高JXJ209/KCl蠕虫状胶束的热稳定性和抗滤失性。将配方为3%209+5%KCl+0.3%KH550-SiO2的粘弹性流体进行压裂液性能评价,该纳米复合粘弹性流体在剪切速率为170s-1,100℃时粘度仍保持在25mPa·s,破胶后粘度小于5mPa·s、岩心伤害率只有8.9%,各项压裂液性能评价均结果优良。