耐高温压裂液配方优选与评价.pdf

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1、2014年1月西安石油大学学报(自然科学版)Jan．2014第29卷第1期JournalofXianShiyouUniversity(NaturalScienceEdition)V01．29No．1文章编号：1673-064X(2014)01-0080-05耐高温压裂液配方优选与评价肖博，张士诚，肖青香，刘佰龙，柳明(1．中国石油大学(北京)石油工程教育部重点实验室，北京102249；2．中国石油化学昆山公司技术开发中心，江苏昆山215337；3．中国石油长城钻探工程公司，北京100101)摘要：我国东部某油田惠25区块压裂施工地层具有埋藏深(约5000m)、温度高(150—160℃)

2、及岩性致密的特点，其对压裂液性能提出了很高的要求。通过室内研究，研制出了一种新型耐高温低摩阻压裂液。评价结果表明，该体系耐温、抗剪切性能良好(160oC、170S下剪切90min，黏度可达100mPa·s)，且具有延迟交联(交联时间120s)、低摩阻(降阻率介于35％～7O％之间)、低伤害(岩心平均伤害率为17．92％)等优点，可以满足现场施工要求。关键词：高温压裂液；配方优选；耐剪切性；羟丙基胍胶；低摩阻；延迟交联中图分类号：TE357文献标识码：A在深层致密油气藏增产改造中，压裂液性能是260oC的高温，但冻胶在高速剪切后恢复能力差。决定施工成败的关键因素之一_】。近年来，随着硼、

3、锆复配交联剂，可以弥补彼此的缺点，是140℃压裂工艺技术的发展，越来越多的深层高温油气藏以上高温胍胶压裂液主要选用的高温交联剂"。成为压裂增产改造的目标。为了保证深层改造的顺③温度稳定剂。目前在高温情况下大多数压裂液稠利实施，必须具备可以在超高温及长时间泵注环境化剂以改性胍胶为主，但植物胶分子主链在150qc下保持性能稳定的压裂液。以上开始降解，温度达到177℃时迅速降解。因此影响高温压裂液性能的因素主要有：①稠化剂。普遍采用加入温度稳定剂的方法来提高压裂液的耐稠化剂是压裂液的主要成分，其作用是提高水溶液温性能¨。④pH值。胍胶及其衍生物在较低的的黏度。一般来说，稠化剂分子量越大，其增

4、稠能力pH值时容易发生水解，在高温时水解更加严重。因越强。但是，如果稠化剂分子量过大，压裂液破胶后此，压裂液的pH值要保持在适宜的范围内J。的残渣含量较多，会对地层产生较大伤害。同时，稠本实验研究在对以上几个关键影响因素进行分化剂分子链上的水化基团越多，其水溶性越强，水化析的基础上，结合我国东部某油田惠25区块施工地时间越短。②交联剂。目前国内外胍胶压裂液层的情况，通过实验对比优选出了适合此区块施工使用的交联剂以有机硼交联剂为主，但有机硼交联的高温压裂液体系，并对其性能进行了室内评价。剂在以深层、高温、低渗透为主要特征的油藏改造中抗温能力较差，随着温度的升高，其交联作用逐渐丧1实验材料

5、及方法失。国内开发的有机硼交联剂一般耐温不超过140℃。而有机锆交联剂是过渡金属离子与聚合物半乳1．1实验仪器及药品糖支链上的顺式羟基进行化合反应，形成共价键，最仪器：RS6000流变仪，德国Haake公司；吴茵混终形成网状结构冻胶。交联官能团比较稳定，能耐调器，美国Baroid；恒温水浴，上海一科仪器设备有收稿日期：2013-04—11基金项目：中石油重大专项“低渗低压储层影响措施改造方案的关键技术研究”(编号：2012一ZG一010)作者简介：肖博(1986一)，男，博士研究生，主要从事油气井增产方法与理论研究．E．mail：victorxiao@163．com肖博等：耐高温压裂液

6、配方优选与评价～81一限公司；品氏毛细管黏度计，上海羽通仪器仪表厂。大地提升压裂液的耐温性能。大部分羟丙基胍胶交药品：瓜胶BG一，东营陆源化工厂；羟丙基瓜胶联剂以有机硼为主。而有机硼在140℃以上温度环SG．1，河南辉县远征化学品公司；羟丙基瓜胶BXT，境中自身会发生反应，失去交联能力；在140℃以上新乡玄泰实业有限公司；胶囊破胶剂，北京宝丰春公高温时，金属离子钛、锆合成的有机钛、有机锆，在合司；有机硼、有机锆复配交联剂XT-9、BJ一8A、BJ一理的pH条件下仍具有较强交联能力。本次实验收8B，新乡玄泰实业有限公司；高温交联剂Gh—g，自集4种有机硼、有机锆复配交联剂XT-9、BJ一

7、8A、BJ制；温度稳定剂WJ-6，自制；破乳剂XH一2，助排剂XT一一8B和GH-g进行筛选优化。其中GH-g交联剂为5，新乡玄泰实业有限公司；杀菌剂JA—l，自制。自制，其制备过程为：首先在三颈烧瓶中按一定比例1。2实验方法加入水、硼砂、葡萄糖酸钠，特定温度及氮气保护条首先对压裂液的各种添加剂(稠化剂、交联剂、件下在油浴中搅拌回流1h，然后加入相应比例的氯破乳剂、助排剂、黏土稳定剂、杀菌剂、温度稳定剂、氧化锆、三乙醇胺、甘油、柠檬酸等添加剂，