胍胶压裂液有机硼交联剂JSA-1的合成与性能评价

以硼酸、正丁醇、乙二醇、二乙烯三胺为反应原料,采用一锅法合成了有机硼交联剂(JSA-1)。考察了胍胶质量分数(即含量,以胍胶占胍胶基液总质量计)、JSA-1用量(即添加量,以胍胶基液质量为基准,下同)、pH对JSA-1交联性能的影响。结果表明,胍胶质量分数越大(0.09%~0.4%),胍胶压裂液的交联状态越好、交联时间越短、表观黏度越高、耐温能力越强;JSA-1用量越大(0.04%~0.4%),胍胶压裂液的交联状态越好、交联时间越短、耐温能力越强;pH(pH=4~14)越高,胍胶压裂液的交联时间越长、耐温能力越强。JSA-1对pH和胍胶质量分数的适用范围较广,在低温配方中,可以使低质量分数的胍胶实现有效交联,胍胶质量分数为0.13%的胍胶基液与JSA-1交联后,在常温、100 s^(–1)剪切下表观黏度可达到50 mPa·s;在高温配方中,胍胶质量分数为0.4%的胍胶基液与JSA-1交联后制备的压裂液具备较好的耐温耐剪切能力,在120℃、100 s^(–1)剪切条件下表观黏度可以稳定保持在300 mPa·s左右。

低浓度香豆胶压裂液室内研究

采用香豆胶和自主研发的交联剂形成了低浓度香豆胶配方体系。对低浓度香豆胶压裂液配方体系进行研究,评价了低浓度香豆胶压裂液的耐温耐剪切、流变、破胶等性能;并与常规瓜胶压裂液的性能进行对比。结果表明,由于香豆胶较之瓜胶有更多的交联结点,低浓度香豆胶压裂液稠化剂浓度为常规瓜胶压裂液稠化剂浓度一半时,即可满足压裂施工的携砂要求。破胶后的残渣较普通瓜胶配方降低了44.8%,储层伤害率降低了10%。低浓度香豆胶压裂液是一种有很好应用前景的低成本、低伤害压裂液。

青海油田低浓度胍胶压裂液的性能研究与现场应用

开发了稠化剂浓度为0．18％-0．20％的低浓度胍胶压裂液体系，使稠化剂浓度比常规胍胶压裂中的稠化剂浓度低40％-50％，单方液成本降低30％-38％。通过对该低浓度胍胶压裂液的性能评价，确定了该体系具有良好的耐温耐剪切性能和滤失性能，破胶快速彻底。岩心损害率为22．53％，压裂液残渣含量仅为226．3mg／L，为常规胍胶压裂液的一半，大大降低了压裂液残渣对裂缝导流能力的损害。2012年，低浓度胍胶压裂液体系在青海油田应用总井数87井次，累计降低成本403．7万元，其中在昆北区块应用55井次，增产倍数为该区块2011年压裂井的1．08倍，降本增产效果明显。

适合延长气田的新型低质量分数胍胶压裂液体系研究

针对延长气田使用常规胍胶压裂液压裂施工时存在严重的储层损害等问题,室内以新型改性羟丙基胍胶GXP-11为主要处理剂,并结合有机硼交联剂JPJ-3、防膨剂FYP-3、助排剂ZYP-1和杀菌剂SYJ-3等,研制出了一种新型低质量分数胍胶压裂液体系。压裂液体系综合性能评价结果表明:该压裂液具有良好的耐温抗剪切性能,在80℃下剪切100 min后体系的黏度值仍能达到50 mPa·s以上;体系的悬砂性能较好,在80℃时支撑剂陶粒在压裂液中的沉降速率仅为0.036 mm·s^(-1);体系具有良好的破胶性能,当破胶温度大于50℃时,使用0.005%~0.015%的过硫酸铵即可使压裂液体系完全破胶,且破胶液的黏度低于5mPa·s,残渣质量浓度低于50 mg·L^(-1),表面张力低于25 mN·m^(-1);体系对延长气田储层段天然岩心的渗透率损害率低于15%,远远小于常规胍胶压裂液体系,具有良好的低伤害特性。

超低浓度瓜胶强交联压裂液体系在东胜气田的应用研究

为了降低配制压裂液所使用的羟丙基瓜胶数量及压裂液残渣对人工裂缝导流能力的伤害,本文从储层改造需求出发,通过对低浓度瓜胶强交联压裂液的研究及其性能评价,形成了适合于东胜气田储层改造需求的低浓度瓜胶强交联压裂液配方。室内实验表明:当瓜胶质量分数为0.3%时,该低浓度瓜胶强交联压裂液在100℃、170s^(-1)的剪切速率下经过120min耐温剪切,粘度保持在130mPa.s以上。与常规瓜胶压裂液相比,残渣含量明显降低,携砂性能明显提高。截止目前,该低浓度瓜胶强交联压裂液体系在东胜气田累计施工4井次,破胶后返排液粘度小于5mPa.s,取得了较好的增产效果。