羟丙基香豆胶-有机锆交联冻胶压裂液的性能

实验研究了香豆胶与环氧丙烷在碱催化下反应生成的羟丙基香豆胶的表面活性及其与有机锆生成的耐热剪切的冻胶压裂液的应用性能。羟丙基香豆胶具有弱表面活性，水溶液浓度由0．1％增至0．6％时，表面张力和界面张力略为降低，分别由65．3l降至58．22mN／m，由24．79降至18．35mN／m。当交联比在100：0．2～100：0．5时或pH值在9．0～10．0时，形成的羟丙基香豆胶／锆冻胶黏度高（≥300mPa·s），有弹性，热剪切稳定性好。交联比100：0．4的0．7％羟丙基香豆胶／锆冻胶在130～160℃下均为假塑性流体，n值在0．396～0．425范围。在150℃和160℃高温下，该冻胶连续剪切（170s^-1）120min，仍保有较高黏度（～125和～95mPa·s），滤失量和滤失速率较小．控制液体滤失能力较好。该冻胶抗盐钙性能好．加入5．0％、6．0％KCl时，25℃表观黏度（412mPa·s）保持率分别为90．3％、76．2％，加入0．4、0．5．0．6g／L CaCl2时分别为87．9％、75．5％、53．2％。加入过硫酸铵的冻胶在150℃或160℃放置20h以上可完全破胶。图2表6参9。

pH值对水基交联冻胶压裂液体系的影响分析

阐述了pH值对基液配制、交联冻胶的形成、细菌的生产繁殖和压裂后滤液造成的粘土膨胀的影响。认为在配制基液时 ,先调pH值为弱碱性 ,不仅有利于基液的快速分散 ,而且对抑制细菌的生产繁殖也有很大作用。正确把握pH值的作用 。

瓜尔胶交联冻胶微观结构的表征

本文利用环境扫描电子显微镜(ESEM)有效地建立了冻胶微观形态的表征方法,并研究了碱性条件下硼砂和柠檬酸锆化物交联瓜尔胶冻胶的微观结构,通过比较,它们的结构存在很大的差异。这种结构差异解释了常温下硼砂交联瓜尔胶冻胶有着更好的固水性、弹性和挑挂性能。动态光散射的分析结果显示,硼砂的交联模式与柠檬酸锆化物交联模式是不同的,这种交联模式的差异,导致了两者交联冻胶微观结构的差异。

交联聚合物冻胶不动管柱堵水技术应用

针对油田开发中的技术难题,筛选的地下交联聚合物冻胶油藏适应性好,技术优势明显,聚合物冻胶油井不找水不动管柱选择性堵水试验工艺成功,效果明显。交联聚合物冻胶在油田开发中的应用前景广阔。

高性能冻胶研究与微结构分析

从HPAM的双功能基团着手,利用正交实验研究出抗温、耐盐、稳定的HPAM双基团交联冻胶体系;该体系在Na+浓度小于50 000 mg/L或Ca2+浓度小于1 500 mg/L的条件下均能形成高强度冻胶。填砂管单管模型实验表明体系封堵率大于95%,封堵强度大,突破压力梯度大于20 MPa/m。双管模型实验表明体系有良好的选择封堵性,调整吸水剖面,提高采收率。利用扫描电镜对冻胶微观结构进行了分析,扫描电镜照片显示冻胶呈三维块状结构,结构较为致密,无明显聚合物骨架显示,酚醛树脂包裹于聚合物骨架之上,细小的酚醛树脂颗粒均匀分布于冻胶结构之中。

可降解纤维压裂液的破胶性能实验研究

所报道的可降解纤维为一种有机酸酯聚合物,可在高温下水解降解而释出酸,在压裂液中既具有降阻、防止支撑剂回流、降滤等纤维功能,又能促进破胶。加入该种纤维的模拟压裂液(不含增稠剂和破胶剂),在80℃和120℃下的pH值随时间延长而降低,降低幅度随温度升高和纤维加量增大(0～2.7g/L)而增大,纤维加量1.8g/L时,在80℃经过100h或在120℃经过30h,pH可降至5.5。有机硼交联0.45%HPG压裂液,加入过硫酸铵100或300mg/L并在100℃放置24h后,破胶残渣量为428或315mg/L,破胶液pH值为9.2或8.5,而加入可降解纤维1.8g/L的压裂液,破胶残渣量减至203或112mg/L,破胶液pH值降至4.5或3.7。以抗氧化剂稳定的有机硼交联0.45%HPG压裂液,120℃、1701/s黏度随剪切时间延长而下降,但剪切70min的黏度高于200mPa.s,可满足中等规模的加砂压裂,剪切105min后降低温度,则黏度迅速回升,出现返胶现象。只加入该种纤维而未加破胶剂的压裂液,破胶返排后可再利用。

煤层气压裂液研究现状与发展

为了研究压裂液在煤层气压裂中的应用现状,提高压裂液与煤储层压裂技术的匹配从而提高压裂效果,对目前使用的活性水压裂液、交联冻胶压裂液、清洁压裂液和泡沫压裂液的性能与特点,以及各类型压裂液的应用现状进行了分析总结。分析认为活性水和交联冻胶压裂液配置简单、携砂能力强、使用范围广,仍是煤层气压裂液的主要类型;低压、低温、强水敏等有特殊要求的储层可使用泡沫压裂液、清洁压裂液等低伤害的压裂液。结合目前国内外最新进展阐述了氮气压裂液、增能压裂液、纳米压裂液、混合压裂液等新型压裂液的核心技术与特点。氮气压裂液使用液体氮气作为携砂载体,最大限度地降低了煤储层伤害;增能压裂液内部的化学反应产生的热量使其能够自动升温增压,在储层内部产生泡沫,达到和泡沫压裂液类似的效果;通过纳米技术对压裂液原料进行改性从而提高压裂液性能有望在压裂液研究上获得突破;混合压裂液结合了活性水与交联压裂液的优点。最后指出在满足低伤害、低成本、高效环保等技术指标的前提下,成熟压裂液优化和单剂研发、新型压裂液体系的研究突破口、压裂液返排液的回收利用是煤层气压裂液的研究方向。

低分子量合成聚合物压裂液研究

研发了以低分子量合成聚合物PY-1为稠化剂的交联冻胶压裂液。PY-1含有酰胺基团，增稠能力强，0．35％水溶液的黏度为27mPa·s。以可生成多核羟桥络离子的两性金属盐NT-2为交联剂。实验压裂液的基液为0．35％PY-1＋0．3％助交联剂＋0．3％防膨剂＋0．5％助排剂，交联液为1．5％NT-2＋0．15％交联协调剂，聚交比100：8。该压裂液在80℃、170s^-1剪切90分钟仍保持黏度～100mPa·s；在70℃、170s^-1剪切30和60分钟时，n′和K′值变化不很大；70℃滤失系数为8．35×10^-4m／min 1／2；70℃破胶后实测残渣含量仅22．7mg／L；加入0．06％APS后，70℃、1小时破胶液黏度2．65mPa·s：当地温为60-70℃时，APS的加量为0．06％～0．15％；破胶液表面张力25．14mN／m，界面张力2．54mN／m；破胶液对于标准黏土的防膨率为68．3％。简介了用PY-1压裂液在长庆低渗油田井深2000m、地温70℃的2口新井实施压裂的良好结果。图1表4参3。

纤维压裂液及其在吉林油田的应用

针对油气生产过程中容易出砂和压后测试快速排液时出现的支撑剂回流等问题,采用纤维稳定支撑剂技术配制出了性能优良的纤维压裂液,对该压裂的性能进行了系统评价,并介绍了纤维压裂液在吉林油田的应用情况。通过考察纤维加量(0.1%～0.4%)对压裂液黏度及交联时间的影响,得到了纤维压裂液配方:0.3%瓜尔胶+0.04%SD2-2有机硼交联剂+0.035%过硫酸铵+0.2%T-3纤维+其他添加剂,该纤维压裂液pH值9～10,稳定性良好,并具有良好的延迟交联性能和耐剪切性能,适合于60～65℃的中低温地层。当闭合压力小于20 MPa时,加入纤维的支撑剂导流能力不受影响;常温、170 1/s下连续剪切90 min后黏度保留率为52.86%;破胶水化液的表面张力为23.8 mN/m并且黏度小于5 mPa.s。该项技术在吉林扶余油田东+5-33、东34-201、松原采气厂老4-24井共3口井进行现场施工中取得了良好应用效果。

混合液压裂在Anadarko盆地中的成功应用

最近几年；以稠化水作为压裂液的水力压裂已经得到长足的发展，它能够提供一个相对长的裂缝长度并且没有常规交联冻胶液压裂作业带来的聚合物伤害。但是稠化水压裂最大的缺点就是支撑剂沉降和砂堵，这就限制它必须要有高的排量和低的砂比。这些不足正好为混合液压裂产生创造了条件，它是将稠化水作为压裂前置液然后紧跟交联冻胶液的液体组合。文章将在俄克拉荷马Anadarko盆地深的高温高压致密气层使用混合液压裂作业同常规的稠化水压裂及交联冻胶液压裂进行比较。当然混合液压裂产生的裂缝形状、冷却效应和施工费用也将被讨论。

压井用高热稳定性W/O乳状液的制备

报道了用作压井液的高热稳定性油包水基冻胶乳状液的制备、性能及应用.该乳状液代号SO-1,水相中加有0.2%～0.5%羟丙基瓜尔胶和0.2%～0.5%有机硼或有机钛延迟交联剂,油相(柴油)中加入1%～2%乳化剂Span40或Span60,水相油相体积比65～70∶35～30,密度0.95～1.05 g/cm3,85℃粘度240～280 mPa·s,85℃、静态稳定时间≥32 d(相应的常规W/O乳状液稳定时间只有几小时);85℃静置32 d后,在2.0 Mpa、60℃和85℃下测定的滤失量分别为1.1和3.6 mL.含泥质约40%的泥岩颗粒在该乳状液中浸泡数天,散失率仅为1%～2%,在密度1.1 g/cm3的卤水压井液中浸泡3～4 h,散失率达25%～30%.85℃下该乳状液对含钠土填砂管油相渗透率的伤害率仅为5.25%,而卤水压井液的伤害率高达27.8%.在胜利临盘、滨南地区高泥质含量(＞10%)区块井温70～90℃的10余口油井作业中用该乳状液压井,作业时间7～20 d,压井液漏失比使用卤水、KCl压井液的井减少约30%,作业后油井均增产.图3表3参1.

混合液压裂在Anadarko盆地中的成功应用

最近几年,以稠化水作为压裂液的水力压裂得到了长足的发展,它能够提供一个相对长的裂缝长度,并且没有常规交联冻胶液压裂作业带来的聚合物伤害。但是稠化水压裂最大的缺点就是支撑剂沉降和砂堵,这就要求它必须要有高的排量和低的砂比。上述不足正好为混合液压裂的产生创造了条件,它是将稠化水作为压裂前置液然后紧跟交联冻胶液的液体组合。文章将在俄克拉荷马Anadarko盆地深的高温高压致密气层使用混合液压裂作业同常规的稠化水压裂及交联冻胶液压裂进行比较,同时,对混合液压裂产生的裂缝形状、冷却效应和施工费用也进行了讨论。