水基壓裂液高溫延緩型交聯(lián)劑的研究.pdf

1、我國(guó)低滲透油氣藏具有類別多、含量高、分布廣等特點(diǎn),儲(chǔ)量約占探明儲(chǔ)量的2/3以上,開(kāi)發(fā)潛力巨大。該類油氣田具有儲(chǔ)層致密、滲透率低、喉道微細(xì)等特征,易發(fā)生永久堵塞傷害作用。因此,低滲透油氣儲(chǔ)層對(duì)壓裂液體系的性能要求更高,要求壓裂液返排能力較好且對(duì)儲(chǔ)層傷害較小。
　　 針對(duì)低滲透油氣田的上述特征,為改善現(xiàn)有水基壓裂液破膠不徹底、不易返排,對(duì)儲(chǔ)層滲透率的傷害較大等缺陷,本文合成了兩種高溫延緩型交聯(lián)劑:有機(jī)硼交聯(lián)劑BOC-1和有機(jī)鋯交聯(lián)劑

2、ZOC-1,二者復(fù)配制得有機(jī)硼鋯交聯(lián)劑BZC-1。相比較現(xiàn)有有機(jī)硼、有機(jī)鋯交聯(lián)劑,本文在稠化劑種類和交聯(lián)體系pH值等方面有所改變。分別以聚乙烯醇(PVA)、羧甲基羥丙基胍膠(CarboxymethylHydroxypropylGuargum,簡(jiǎn)稱CMHPG)和羥丙基胍膠(HydroxypropylGuargum,簡(jiǎn)稱HPG)為稠化劑,開(kāi)發(fā)了有機(jī)硼/聚乙烯醇(BOC/PVA)、有機(jī)鋯/羧甲基羥丙基胍膠(ZOC/CMHPG)、有機(jī)硼鋯/羥丙

3、基胍膠(BZC/HPG)交聯(lián)壓裂液體系。同時(shí),研究了不同因素對(duì)凝膠性能的影響,并對(duì)壓裂液進(jìn)行了室內(nèi)評(píng)價(jià)。所得結(jié)果如下:
　　 (1)BOC-1的最佳合成工藝為:硼砂20%,甘露醇13.5%,水/丙三醇(體積比3:1)混合溶劑65%,NaOH1.5%。pH值9～10,反應(yīng)溫度80℃,反應(yīng)時(shí)間4～5h。
　　 ZOC-1的最佳合成工藝為:氧氯化鋯8%,甘露醇/乳酸25%,水/丙三醇(體積比3:1)混合溶劑65%,NaOH2%

4、。pH值3～4,反應(yīng)溫度85℃,反應(yīng)時(shí)間4～5h。
　　 BOC-1與ZOC-1以質(zhì)量比1:1復(fù)配,攪拌均勻后可制得易破膠、耐高溫的有機(jī)硼鋯交聯(lián)劑BZC-1。
　　 (2)BOC-1、ZOC-1及BZC-1凝膠具有良好的延緩交聯(lián)性能,延緩交聯(lián)時(shí)間分別可達(dá)70～120s、85～125s、80～120s?？赏ㄟ^(guò)調(diào)節(jié)體系溫度、pH值及交聯(lián)比等,控制交聯(lián)時(shí)間和凝膠性能。
　　 (3)室內(nèi)研究了稠化劑濃度、交聯(lián)比、pH值、

5、溫度對(duì)凝膠性能的影響,確定了BOC/PVA、ZOC/CMHPG、BZC/HPG壓裂液基本配方為:1.5%/0.8%/0.6%稠化劑+1.5%/2%/1.5%交聯(lián)劑+1.5%/2%/2%pH調(diào)節(jié)劑%+1%/1%/1%破膠劑+1%/1%/1%黏土穩(wěn)定劑。
　　 (4)參照《SY/T5107-2005水基壓裂液性能評(píng)價(jià)方法》和《SY/T6376-2008壓裂液通用技術(shù)條件》對(duì)三種壓裂液體系進(jìn)行了性能評(píng)價(jià),結(jié)果表明:BOC/PVA、ZO

6、C/CMHPG、BZC/HPG壓裂液體系具有良好的流變性能,耐溫溫度分別可達(dá)95℃、115℃、130℃,對(duì)應(yīng)溫度下的剪切表觀黏度分別為70～80mPa·s、80～90mPa·s、80～90mPa·S,具有較好的耐剪切性能,攜砂性能良好。
　　 (5)BOC/PVA、ZOC/CMHPG、BZC/HPG壓裂液體系破膠液黏度低,最大黏度分別為6mPa·s、4.8mPa·s和5.5mPa·s;殘?jiān)康?分別為100mg/L、321mg/

7、L和208mg/L;對(duì)巖心傷害率低,分別為15.02%、24.51%和20.41%,低于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
　　 (6)BZC/HPG壓裂液體系中加入吸附抑制劑,可有效改善有機(jī)鋯交聯(lián)劑對(duì)儲(chǔ)層傷害嚴(yán)重的缺點(diǎn)。兼具BOC/PVA體系耐剪切、對(duì)儲(chǔ)層傷害小和ZOC/CMHPG體系耐高溫的優(yōu)點(diǎn),適于低滲透高溫深井壓裂改造。
　　 結(jié)果表明,開(kāi)發(fā)的壓裂液體系耐溫耐剪切性能良好、破膠液殘?jiān)康颓覍?duì)巖心傷害較小,適于高環(huán)保要求、不同井深井