葡萄糖改性有机硼交联剂在水基聚乙烯醇压裂液中的应用

为验证聚乙烯醇作为水基冻胶压裂液的可行性,提出葡萄糖改性有机硼交联剂的压裂液体系.采用实验室自制葡萄糖改性有机硼交联剂,得出原料最佳配比n(硼砂):n(葡萄糖)=1∶1.5.葡萄糖改性有机硼交联剂对聚乙烯醇有很好的延时性和耐高温性,其交联时间可以控制在60～500 s之间,耐热温度在70℃左右.以聚乙烯醇为稠化剂的水基冻胶压裂液的最低有效浓度可达1.1%.

瓜尔胶压裂返排液回用技术在气井中的应用

储层改造规模的加大对水资源的需求逐渐增加,压裂返排液的重复利用越来越受到关注。根据硼酸根离子的水解、络合反应机理,加入配位体PWT-2调节瓜尓胶压裂液返排液处理水(简称处理水)中硼酸根离子的有效含量,保持处理水中瓜尓胶压裂液的基液黏度及交联延迟时间与清水配置的一致,基液黏度约28~32 m Pa·s,交联延迟时间为75~150 s。通过加入缓冲剂HC-J调节瓜尓胶压裂液p H约为10.0,控制体系硼离子的有效浓度,降低多价阳离子的含量;将处理水与现场清水按照体积比2∶1的比例配置瓜尓胶压裂液,提高体系的耐温性能;稀释后配置的瓜尓胶压裂液在110℃剪切120 min,黏度保持250 m Pa·s以上,若加入胶囊破胶剂剪切50 min后黏度可降低至40 m Pa·s以下。

大分子改性腐殖酸系水煤浆分散剂的合成

采用水溶液聚合方法,以过硫酸钾为引发剂,用腐殖酸和丙烯酰胺、烯丙醇聚氧乙烯醚(APEG-1000)为原料合成新型分散剂,其中原料比为腐植酸∶丙烯酰胺∶APEG-1000=2∶1∶1,引发剂用量为4%,合成后的接枝共聚物采用IR、TG、DSC对聚合物的结构进行了表征,并测定由其制成的水煤浆的表观黏度、流变及Zeta电位、吸附量。实验结果表明:水煤浆的浓度为63%、分散剂用量为干基煤的0.20%时,表观黏度可降低至400 m Pa·s。

腐植酸系水煤浆分散剂的合成表征及应用

为提高腐植酸系水煤浆分散剂的分散性能,以腐植酸为原料,通过在腐植酸上接枝共聚,引入大分子亲水长链,合成2种亲水长链型水煤浆分散剂:腐植酸-烯丙基磺酸钠-衣康酸聚乙二醇酯(HSI)和腐植酸-烯丙基磺酸钠-马来酸聚乙二醇酯(HSMa),采用红外光谱、热重分析、差示扫描量热及X射线衍射对2种分散剂结构进行表征,同时测定了由其制备的水煤浆的表观黏度和流变性。结果表明:新合成的分散剂亲水性好,分散性能优良,可明显降低水煤浆的表观黏度,且HSMa性能优于HSI。

低浓度胍胶压裂液有机硼交联剂YJ-P的合成与应用

该文通过考察压裂液的悬砂时间确定了合成反应中硼砂用量、配位剂组分质量比、溶剂组分质量比对有机硼交联剂YJ-P交联低浓度胍胶压裂液携砂性能的影响,并通过动态流变研究压裂体系的黏弹性。结果表明,硼砂质量分数25%(即硼砂质量占交联剂质量的百分数,下同),配位剂m(葡萄糖):m(乙二醇)=1:1.5,溶剂m(丙三醇):m(水)=6:1,交联剂质量分数为1.2%(即交联剂质量占压裂液质量的百分数,下同)时,悬砂性能最优,悬砂时间达到了27 min/mm。确定反应时间4.0 h,反应温度80℃,改性有机硼交联剂对低浓度胍胶压裂液有良好的悬砂性。当胍胶的质量分数达0.2%时,剪切频率增加,动态模量增加,在角频率达10 rad/s时,G'>G″,且G'>0.1 Pa,压裂液有较好的黏弹性。

聚丙烯酰胺压裂液流变行为影响因素研究

通过考察聚丙烯酰胺(PAM)压裂液质量分数,温度,pH及金属离子研究了聚丙烯酰胺压裂液的黏度。结果表明,增加PAM质量分数,压裂液黏度上升,非牛顿性增强,质量分数1.0%PAM压裂液黏度可达到施工要求;温度升高,压裂液黏度下降,非牛顿性减弱;改变PAM压裂液的pH环境也可造成黏度下降;金属离子对PAM黏度影响从大到小顺序依次为Mg2+>Ca2+>Na+>K+,符合扩散电层理论。静态悬砂实验表明,聚丙烯酰胺压裂液在质量分数为1.0%及60℃时,悬砂沉降速度达14.88 min/cm,能满足压裂液携砂标准。

烷基烯酮二聚体改性瓜尔胶的制备及应用

结合烷基烯酮二聚体(AKD)的疏水性与瓜尔胶的亲水性能,利用AKD的内酯基与瓜尔胶原粉上活性羟基发生酯化反应,得到了具有一定施胶度的新型表面施胶剂。将改性后的瓜尔胶配制成一定浓度的施胶液对纸张进行表面施胶,并测定了其施胶效果。讨论了瓜尔胶与AKD的反应温度、反应时间、改性瓜尔胶进行表面施胶时的用量等对施胶效果的影响。同时用扫描电镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)和接触角仪(CA)等测量手段对其结构、性能和应用效果进行了表征。结果表明,当瓜尔胶原粉与AKD质量比为2∶1,反应温度为70℃,反应时间4 h时,在瓜尔胶分子上成功接枝了烃基长链,改性瓜尔胶表面施胶用量为0.6%时,纸张的施胶度可以达到52 s。

有机锆交联剂的合成及其应用

针对高分子聚合物水解聚丙烯酰胺(HPAM)水基压裂液,制备了一种酸性有机锆交联剂,经过考察成胶性能,确定了合理的合成方案,m(氧氯化锆)∶m(乳酸)∶m(乙二醇)=5∶5∶90.反应温度为60℃,反应时间为2.5h.压裂液成胶实验结果表明,在HPAM溶液浓度为0.5%,m(HPAM)∶m(交联剂)=100∶0.5时,交联时间为5min,表观粘度为130mPa.s.作为压裂液使用时耐温性可达90℃以上,耐剪切时间超过2h.

一种新型聚丙烯酰胺微球封堵剂的制备及其性能研究

以丙烯酰胺(AM)和丙烯酸(AA)为共聚单体,N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,过硫酸铵(APS)与亚硫酸氢钠(SHS)为复合引发剂,白油为连续相,以Span80作为乳化剂,以气相二氧化硅作为核,采用反相乳液聚合法合成了具有超低界面张力的含有无机核的聚合物微球封堵剂,并对其膨胀性、界面张力、耐盐性、稳定性等性能进行了分析,结果表明,此封堵剂是一种以气相二氧化硅为核的新型聚合物微球,该微球可从初始粒径423.7nm膨胀到5μm,界面张力可达到10^(-3) mN/m,耐矿化度可达到60 000mg/L,聚合物微球稳定性能良好.

石楼西混合水循环压裂液体系应用

为提高返排液重复利用比例问题,结合混合水压裂技术的发展及在鄂尔多斯盆地的应用,提出了循环压裂液体系。处理水中各离子质量浓度普遍高于现场清水中的浓度,前者配置的线性胶黏度为23mPa·s,低于后者约2 mPa·s;同时,前者配置的交联胶耐温耐剪切性能明显弱于后者,70℃剪切70 min黏度降低至50m Pa·s以下。处理水配置的破胶液表界面张力数值分别为25.49m N·m^(-1)和7.81m N·m^(-1),均低于现场清水配置的破胶液,基本满足现场应用要求。

高吸油树脂在水相示踪剂检测前处理中的应用

利用水相示踪技术测定返排液中各层段产出情况是油井压裂后生产剖面测试的重要手段,而返排液中含的原油会影响示踪剂检测的精确度和准确度,介绍了通过单体聚合方法得到一种高吸油树脂,可以对含油返排液进行油水分离处理。研究发现,当反应温度为80℃时吸油率最高,吸油率为2.2%。其他条件不变时,加入浓度为1.0 g/mL的交联剂,吸油树脂的吸油率最高,吸油率为2.0%。在保油测试中,静置36~72 h,保油率基本保持不变。结果表明,高吸油树脂对示踪剂的吸附性随离心次数的增加而减小。5种示踪剂的配伍性,吸油树脂的吸油率和保油率基本保持不变,可以进行复配使用。

混合水用水相痕量示踪剂室内评价及应用

为考察混合水现场压裂应用情况,选用5种水相痕量化学示踪剂进行监测应用。根据室内实验评价,5种水相痕量示踪剂与混合水的配伍性好,加入混合水后配置的液体的相关性能未受到明显影响,包括混合水的黏度、耐温性能、破胶性能等方面。其中,加入5种水相痕量化学示踪剂后,质量分数为0.1%的SLW-1基液溶解时间为20 s、液体黏度11 mPa·s、降阻率为79.3%,基本与空白样一至;在110℃条件下,剪切110 min,质量分数为0.25%的SLW-1冻胶黏度可保持在60 mPa·s以上,加入5种水相痕量化学示踪剂后,耐温耐剪切性能基本保持不变;当加入0.02%破胶剂后,0.25%质量分数的SLW-1(空白样)在110℃条件下,剪切60 min后黏度降至50 mPa·s以下,而加入WCT后,0.25%质量分数的SLW-1在相同剪切条件下,黏度降至50 mPa·s以下。鄂尔多斯盆地H1储层岩心对痕量化学示踪剂的吸附率均小于0.6%。质量分数为0.25%的SLW-1破胶液对痕量化学示踪剂的吸附率均小于0.7%。