耐温耐盐两性聚丙烯酰胺稠化剂的制备及其性能

为了提高压裂液稠化剂的耐温耐盐性能,以丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)、阴离子单体2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)和阳离子单体丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DAC)为单体,单体AM、AA、AMPS、DAC质量比为9∶1∶3∶1.5,将单体以总质量分数为30%溶于水中(水相),将质量分数为10%的乳化剂(Span-80、Tween-80质量比为9∶1)溶于白油(油相),油水相比为1∶2.5,合成了具有耐温耐盐性的油包水乳液稠化剂PAAD,其黏均相对分子质量为383×10^(4)。通过红外光谱和核磁共振氢谱表征了PAAD,测定了聚合物PAAD的耐温性、抗盐性、耐剪切和破胶性能。研究结果表明,PAAD具有良好的耐温抗剪切性能,在90℃、剪切速率为170 s^(-1)下,质量分数为1.5%的PAAD聚合物溶液剪切1.5 h后黏度保持在51.7 mPa·s。PAAD溶液在高剪切后进入低剪切区后可快速恢复黏度,可保障悬砂不沉降。PAAD具有良好的抗盐性,在矿化度为50 g/L的模拟高盐海水中,质量分数为1.5%的PAAD聚合物溶液的黏度为45 m Pa·s。在90℃下,破胶剂用量为0.2%时,质量分数为1.5%的PAAD聚合物溶液在3 h内可完成破胶,破胶液的表面张力为30 mN/m,油水界面张力为1.9 mN/m,残渣含量为220 mg/L,对岩心基质的伤害性为9%,达到行业标准要求。

XZWJ植物胶压裂液非降解性破胶及再利用方法的应用

根据植物胶压裂液的交联机理、破胶方法,开展了植物胶压裂液非降解性破胶方法研究。通过降低植物胶稠化剂分子量、应用高密度型交联剂使得压裂液的交联增强,同时利用有机破胶剂及化学平衡原理实现了XZWJ植物胶非降解性破胶。实验结果表明,XZWJ植物胶压裂液返排液黏度约为9 m Pa·s,压裂液鲜液(0.5%)与返排液以2∶8比例进行混合,再加入相关添加剂XJL-2、YBJL-1、KWJ-1后耐温可达87℃,并在80℃时剪切1h后,黏度均保持在70 m Pa·s以上。在旗X井组进行了现场试验,实现了压裂液的回收再利用,减少了水资源的浪费,降低了环境的伤害,达到了节能减排的效果。

油酸酰胺丙基二甲基叔胺改性黄原胶溶液的流变特性

为改善黄原胶的流变性能,以油酸酰胺丙基二甲基叔胺与环氧氯丙烷为主要原料合成了长链疏水阳离子醚化试剂,并以此阳离子醚化试剂对黄原胶(XG)进行改性制得了长链疏水两性黄原胶(OD-XG)。研究并比较了OD-XG和XG溶液的流变特性,包括稳态黏度、流动曲线、触变性及黏弹性,并进一步研究了其耐温耐剪切性和破胶性能。研究结果表明,OD-XG溶液的黏度较XG显著增加,质量分数为0.6%的OD-XG溶液的黏度(237.97 mPa·s)比XG溶液黏度(74.12 m Pa·s)增大了221%;XG和OD-XG溶液的流动曲线可用非线性共转Jefferys本构方程描述;OD-XG溶液的黏弹性及触变性较XG溶液均显著提高;OD-XG溶液的耐温性能提高,80℃恒温剪切90 min后,质量分数0.4%的OD-XG溶液的保留黏度(70.10 mPa·s)约为XG溶液保留黏度(35.14 mPa·s)的2倍。破胶过程流变性研究结果表明,加入破胶剂过硫酸铵后OD-XG溶液的破胶情况良好。

压裂用耐温乳液稠化剂的制备及性能

为发展耐温疏水聚合物压裂液体系,本文在丙烯酰胺、丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)中引入了疏水单体甲基丙烯酸十八烷基酯来提高稠化剂的耐温性,合成了聚合物稠化剂PAS。实验结果表明,制备改性聚合物的条件为:单体占总质量的30%,乳化剂占油相的10%,亲水亲油平衡值(HLB)为6,引发剂占单体质量的0.2%,油水相比为1∶2。其黏均分子量为450×10^(4)g/mol。测试了该聚合物1.5%的浓度在120℃、170s^(-1)下剪切1.5h后黏度保持在80mPa·s,具有较好的耐温性,并具有剪切回复性能;其粒径分布为500~1200nm;在破胶剂过硫酸钾的用量为0.03%时,在90℃下,其黏度可以下降到5mPa·s,完成破胶。

用于欠平衡钻井的抗高温高强度冻胶阀及应用

常用冻胶阀技术很难满足深井高温作业需求.为充分发挥欠平衡钻井优势,研制一种新型冻胶液,在高温下通过交联反应,形成作用力极强的空间网状结构及与井壁的黏结力,达到封隔压力的要求;评价抗温性、密封性、耐压性及破胶性等冻胶封隔压力所需的性能.结果表明,该冻胶抗温达160℃,与管壁具有很好的黏壁性,能有效密封井下压力,耐压强度高,并且破胶彻底,破胶液利于返排,不影响后续正常的钻完井作业.该技术可在高温井中有效封隔井下欠平衡作业引起的气体涌入,应用效果良好.

一种用于水基压裂液稠化剂的制备及性能评价

自制了一种用于水基压裂液,可耐150℃高温的稠化剂。考察了其理化指标和冻胶性能,研究了冻胶的剪切稳定性、耐温性、滤失性、破胶性等系列性能。发现其在170 s-1剪切条件下,冻胶粘度稳定;耐温达150℃;滤失速度为1.08×10-4m/min,初滤失量为0.017 m3/m2;破胶性、配伍性良好,针对高温油藏具有极好的应用前景。

硼钛复合交联剂的制备及其在葫芦巴胶压裂体系中的应用

以四硼酸钠、钛酸丁酯、三乙醇胺、甘油、乙二醇为原料,合成了有机硼钛交联剂,制备了葫芦巴胶压裂液。研究了主剂及配体物料比,反应温度与反应时间对交联剂成胶性能的影响。结果表明,m（四硼酸钠）∶m（钛酸丁酯）=1∶4,m（三乙醇胺）∶m（甘油）=1∶2,反应温度70℃,反应时间3 h的条件下,合成的交联剂性能最优。考察了w（葫芦巴胶溶液）=0.4%,m（葫芦巴胶溶液）∶m（硼钛交联剂）=100∶（0.4~0.6）时,葫芦巴胶压裂液的性能,交联延时150 s,耐温耐剪切性能良好;常温下,携砂比V（压裂液）∶V（石英砂）=70∶30时,沉降速度0.009mm/s;体系易破胶,破胶液黏度低于5 m Pa·s,对储层伤害小。

双阳离子表面活性剂压裂液的制备及性能分析

介绍了页岩气压裂液的研究进展及存在的问题,以酰胺表面活性剂为增稠剂,采用季铵化反应制备了页岩气水力压裂液,进行了相关配方优化及性能表征,并优选了压裂液配方。该压裂液黏度大于300 mPa·s,具有良好的黏弹性、剪切稳定性及流动性,流动性指数小于1,溶液为非牛顿流体,不产生滤饼,可满足页岩气压裂的现场要求。对破胶液进行离心试验,处理后压裂液残留物质量浓度小于100 mg/L。破胶液与地层水的配伍性试验结果表明:该方法不产生残渣和絮凝物,符合压裂液的洁净度标准。

黏弹性双子表面活性剂压裂液的制备及性能评价

考察了阴离子双子表面活性剂SA系列及水杨酸钠对阳离子双子表面活性剂SC-18溶液黏弹性的影响。黏弹性表面活性剂的基础配方为:1%SA-12+1%SC-18+0.5%水杨酸钠。该压裂液体系可满足井温小于100℃的低渗透油藏的压裂改造。该压裂液具有较好的抗剪切能力,170s-1下剪切2h后,黏度保留率大于80%;破胶后黏度小于5 mPa·s,表明该配方具备优异的破胶性能;破胶后均无残渣;石英砂在压裂液的沉降速度满足压裂液性能要求。

大庆深层致密气藏高温压裂液的研制与应用

针对深层致密气藏储层埋藏深、岩性复杂且微裂缝发育、压裂施工规模大的特点,研制了深层致密气藏压裂液体系(CHTG),改变了传统压裂液受热、剪切快速降解的特点,研究了该压裂液体系性能.室内评价及现场应用表明:CHTG压裂液在170℃高温环境中性能稳定,在150℃条件下,压裂液抗剪切可达到4.0 h,同时可根据需要控制压裂液的流变性,降低压裂液摩阻,并当排量为7 m3/min时,CHTG压裂液的摩阻是清水的16.7%;采用的降滤剂能显著降低双重介质下的压裂液滤失,压裂后表皮因数为-5.92,2口井压后无阻流量超过100×104m3/d,其增产效果显著.

清洁压裂液室内评价

以自制季铵盐表面活性剂与水杨酸钠水溶液按一定比例混合,制备了清洁压裂液。对该压裂液的热稳定性、滤失性、破胶性和对地层伤害性进行了室内评价。结果表明,该清洁压裂液粘弹性好,能自动破胶无需使用破胶剂,对地层伤害小,配制简单,易于现场应用。

低分子聚合物压裂液的室内评价和现场应用

对低产停产的老井再次开发,压裂改造是一项行之有效的增产措施。室内评价了低分子聚合物压裂液体系的性能,结果表明,该压裂液具有较好的配伍性,在65℃下连续剪切1.5 h后粘度仍有102.5 m Pa·s,携砂性能良好,易破胶,低残渣。现场应用效果显示,已停产多年的七深8井恢复生产,累计产油1 200多吨。