我国页岩气储量丰富,是一种清洁能源,主要分布在2000～4500m深处,储层温度一般不高于100℃。但由于其低孔低渗的特点,自由气很难在天然裂缝中形成达西流,因此,需要通过压裂改造。故压裂液的选择十分重要。长链两性离子表面活性剂压裂液属于清洁压裂液,且耐温性好。因此,本文制备出以两性表面活性剂为稠化剂的清洁压裂液,并模拟页岩气藏环境研究了其性能。首先,通过原料优选合成了一种芥酸酰胺丙基磺基甜菜碱（NPS5-2）,并对其合成反应条件进行优化。结果表明,芥酸酰胺丙基二甲胺和丙磺酸内酯的摩尔比为1:1.1,反应温度为85℃,反应时间为10h,在此条件下,产率可达93%。对甜菜碱进行了结构表征。结果表明,合成产物与目标产物结构一致;其热解温度约为250℃,可用于中高温油气藏。其次,以自制的表面活性剂和无水乙醇、异丙醇、自来水按一定比例配制,将其作为稠化剂,以水杨酸钠为助剂,优选出了适用于页岩气藏环境的最佳清洁压裂液配方:3%稠化剂+0.5%水杨酸钠+0.5%氯化钾+0.3%椰油酰胺丙基甜菜碱+0.01%纳米碳酸钙+95.69%水,并对自制清洁压裂液的各项性能进行了评价。结果表明,该自制清洁压裂液耐温抗剪切性能良好,80℃、170s-1下剪切60min,粘度稳定在100.8m Pa·s左右,40%砂比时沉降时间约为48h,悬砂性能强,防膨率为81.3%,满足压裂要求。最后,模拟常规储层环境和页岩气藏环境研究了自制压裂液的破胶性。结果表明:常规储层环境中,水和油可使清洁压裂液破胶;液化石油气可促进清洁压裂液降粘,但天然气不能使清洁压裂液的粘度发生明显变化。因此,为寻求合适的清洁压裂液破胶剂,探究了不同化学剂对清洁压裂液粘度的影响,最终优选制备了由1～10%的十八醇溶液制备的过硫酸铵胶囊破胶剂,其具体用量需根据现场情况综合考虑。最终,对清洁压裂液的破胶性能进行了研究。实验结果表明,该压裂液残渣含量约为8.2mg/L,破胶液对基质及支撑剂的伤害率为12.11%和17.72%,满足低伤害的要求。