有機(jī)鋯復(fù)合交聯(lián)劑的制備及其交聯(lián)性能研究.pdf

1、水力壓裂是油氣井增產(chǎn)、注水井增注的一項(xiàng)重要措施。本文針對(duì)低滲透、堿敏性儲(chǔ)層在壓裂施工過程中壓裂液及其破膠液對(duì)儲(chǔ)層傷害大等問題,以氧氯化鋯、檸檬酸、二乙醇胺、三乙醇胺和丙三醇等為原料,合成了有機(jī)鋯交聯(lián)劑,比較了以不同原料合成的有機(jī)鋯交聯(lián)劑在pH值為3,交聯(lián)比為100:1.6的條件下對(duì)交聯(lián)羧甲基羥丙基瓜膠的性能,最終以三乙醇胺、檸檬酸和氧氯化鋯為原料制備了一種能在酸性條件下對(duì)羧甲基羥丙基瓜膠進(jìn)行交聯(lián)的復(fù)合交聯(lián)劑,并確定了制備該有機(jī)鋯交聯(lián)劑的

2、反應(yīng)條件。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:當(dāng)氧氯化鋯:檸檬酸:三乙醇胺的摩爾比為2:1:7,反應(yīng)溫度為80℃～90℃,反應(yīng)時(shí)間控制在4.0～6.0h時(shí),合成的有機(jī)鋯對(duì)羧甲基羥丙基瓜膠具有較好的交聯(lián)性能,形成凍膠的時(shí)間較短、凝膠狀態(tài)良好,耐溫性較好。
　　 以羧甲基羥丙基瓜膠為增稠劑、合成的有機(jī)鋯作為交聯(lián)劑,研究稠化劑用量、溫度、交聯(lián)比、酸度、破膠劑等對(duì)羧甲基羥丙基瓜膠形成凝膠和破膠性能的影響,得到了酸性條件下羧甲基羥丙基瓜膠凍膠形成的條件。在此基

3、礎(chǔ)上,通過向體系中加入了助排劑、緩蝕劑、鐵離子穩(wěn)定劑、粘土穩(wěn)定劑等壓裂液添加劑,得到了羧甲基羥丙基瓜膠酸性壓裂液體系配方:羧甲基羥丙基瓜膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.4％～0.6％,粘土穩(wěn)定劑加量DC-1為1.0％,緩蝕劑DSH-1加量為0.5％,助排劑DCZ-1加量為0.6％,鐵離子穩(wěn)定劑DCTW-3加量為0.2％,pH值為3.0,交聯(lián)比為100:1.6～100:2,破膠劑過硫酸銨加量為1.0％。
　　 為改善壓裂性能,將合成的有機(jī)鋯交聯(lián)劑

4、與乙二醛和氧氯化鋯進(jìn)行復(fù)配得到復(fù)合有機(jī)鋯交聯(lián)劑。并以羧甲基羥丙基瓜膠和部分水解聚丙烯酰胺復(fù)配物為壓裂液的稠化劑,復(fù)合有機(jī)鋯為交聯(lián)劑,研究了稠化劑用量、交聯(lián)比、酸度、破膠劑等對(duì)交聯(lián)和破膠性能的影響,得到酸性條件下以羧甲基羥丙基瓜膠和部分水解聚丙烯酰胺復(fù)配物為壓裂液的稠化劑、復(fù)合有機(jī)鋯為交聯(lián)劑的壓裂液體系的基本配方:稠化劑濃度為0.4％羧甲基羥丙基瓜膠+0.2％部分水解聚丙烯酰胺,粘土穩(wěn)定劑加量DC-1為1.0％,緩蝕劑DSH-1加量為0.

5、5％,助排劑DCZ-1加量為0.5％,鐵離子穩(wěn)定劑DCTW-3加量為0.2％,pH值為3.0,交聯(lián)比為100:1.8～100:2.2,破膠劑過硫酸銨加量為1.0％。
　　 參照水基壓裂液性能評(píng)價(jià)方法SY／T5107-2005和壓裂液通用技術(shù)條件SY／T6376-2008對(duì)兩種酸性壓裂液體系進(jìn)行綜合性能評(píng)價(jià)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:兩種酸性壓裂液流變性能較好,剪切穩(wěn)定性能和懸砂性能良好,濾失系數(shù)小,破膠液殘?jiān)?對(duì)巖心基質(zhì)滲透率傷害小于行業(yè)