我国非常规油气资源资源储量十分丰富,但是普遍面临着开采难度较大的问题,而压裂是实现非常规储层有效开发的一种重要技术措施,非常规油气储层十分复杂,储层具有复杂的敏感性,因此压裂液作为压裂过程中一种重要的工作液具有非常重要的意义。以页岩气为例,我国页岩气储层虽然储量很大,但大部分位于川渝山区,而大型水力压裂在消耗大量水资源的同时,压裂液返排液还会污染环境,破坏生态环境。因此,研究无水压裂技术对我国非常规油气储层高效开发有着十分重要的战略意义。本文对低碳烷烃无水压裂液进行了研究,取得了以下成果:(1)合成出了单一醇磷酸酯胶凝剂和混合醇磷酸酯胶凝剂,对两种胶凝剂进行了黏度测试评价,优选出两种胶凝剂的最优合成条件,并对最优合成条件下两种胶凝剂进行了红外光谱和核磁共振波谱表征分析,证实两种样品主要结构与预期相同。(2)筛选出以主剂硫酸铁、交联促进剂C2、络合剂乙醇胺和相转移催化剂十六烷基三甲基氯化铵的铁离子交联剂;以硫酸铝为主剂和丙醇胺为络合剂的新型高效、低成本铝离子交联剂,并通过优化两种交联剂体系,获得了其最优制备条件。(3)对铁离子和铝离子两种低碳烷烃无水压裂液体系的配比进行了优化,并对两种最优条件下的无水压裂液体系进行了性能评价。实验表明,铁离子和铝离子无水压裂液耐温能力分别为160℃和150℃,在120℃、170s-1下连续剪切120min,铁离子和铝离子无水压裂液黏度分别保持在200mPa·s和100mPa·s左右;两种压裂液体系都具有较好的携砂性、破胶性和非常低的岩心伤害率。(4)对铁离子和铝离子两种低碳烷烃无水压裂液体系的流变特性进行了测试分析,发现两种压裂液体系都具有较好的黏弹性、剪切变稀性和触变性;本文研究的新型无水压裂液体系,将无水压裂液技术又推进了一大步,为推广低碳烷烃无水压裂液的大规模应用提供了坚实的了基础。