單相微乳凝膠壓裂液體系的制備與性能.pdf

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1、2011年7月西安石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)Ju1．2011第26卷第4期JournalofXianShiyouUniversity(NaturalScienceEdition)VoI．26No．4文章編號(hào)：1673-064X(2011)0443082-04單相微乳凝膠壓裂液體系的制備與性能劉德新，范明福，姚立濤。，趙修太(1．中國(guó)石油大學(xué)石油工程學(xué)院，山東青島266555；2．中原油田井下特種作業(yè)公司，河南濮陽(yáng)450001；3．大慶油田第七采油廠，黑龍江大慶163517)摘要：實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：在常規(guī)凝膠(胍爾膠)

2、壓裂液體系中添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3．8％一16．7％的單相微乳液，40～100oC下可快速形成單相微乳凝膠壓裂液體系．單相微乳凝膠壓裂液體系的破膠時(shí)間可控制在60～120min，且單相微乳的加入對(duì)破膠后體系的黏度沒(méi)有影響．單相微乳凝膠壓裂液體系與常規(guī)凝膠壓裂液體系相比，破膠前，黏度要高10％，濾失量低50％，摩阻要低8％～10％．破膠后，單相微乳凝膠壓裂液體系呈微乳特性，表面張力約為常規(guī)凝膠壓裂液的一半，且懸浮殘?jiān)芰?qiáng)，返排壓力低．經(jīng)單相微乳凝膠壓裂液體系處理后的巖心滲透率恢復(fù)值高30％，裂縫導(dǎo)流段滲透率恢復(fù)率高30

3、％～40％．因此，單相微乳凝膠壓裂液體系具有高黏度、低濾失量、低摩阻、良好的破膠性能和較強(qiáng)的懸浮殘?jiān)芰Φ泉?dú)特性能，使其在壓裂后返排能力強(qiáng)，殘?jiān)鼫袅可伲瑢?duì)儲(chǔ)層傷害低，巖心和裂縫導(dǎo)流段的滲透率恢復(fù)值高．關(guān)鍵詞：?jiǎn)蜗辔⑷橐?；凝膠壓裂液；濾失量；滲透率中圖分類號(hào)：TE254．4；0647．2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A壓裂液是壓裂技術(shù)的重要組成部分，起著傳遞力強(qiáng)、壓裂液殘?jiān)繋缀鯙榱愕那鍧崏毫岩?，但因壓力形成地層裂縫、攜帶支撐劑進(jìn)入裂縫的作用，是成本高而應(yīng)用受到限制．因此，有必要開(kāi)發(fā)成本低、決定壓裂成敗的關(guān)鍵j．目前油田常見(jiàn)的壓

4、裂液主效果好的新型壓裂液體系．本文基于低成本、低傷害要有聚合物壓裂液J、凝膠壓裂液J、泡沫壓裂與高性能的理念，利用單相微乳(SPM)與凝膠壓裂液、黏彈性表面活性劑壓裂液等．聚合物壓裂液體系(GPF)之間的協(xié)同效應(yīng)，研發(fā)出一種單相微液和凝膠壓裂液中使用的聚合物，在壓裂完成后由乳凝膠壓裂液體系(SPM—GPF)，并對(duì)該體系的流變于降解或破膠不完全，會(huì)留下大量的聚合物滯留在性、濾失量、摩阻、破膠、巖心和裂縫導(dǎo)流段滲透率恢儲(chǔ)層孔隙介質(zhì)中和高導(dǎo)流能力的支撐帶，導(dǎo)致滲透復(fù)值等進(jìn)行評(píng)價(jià)．’率和導(dǎo)流能力降低而產(chǎn)生污染．報(bào)道有1／

5、10～1／51實(shí)驗(yàn)部分的不可恢復(fù)的滲透率損失J，更大的滲透率損失來(lái)自壓裂液中增稠劑或凍膠從天然裂縫中無(wú)法去除，1．1藥品引起產(chǎn)量下降J．泡沫壓裂液降低了聚合物的使用羥丙基胍爾膠(HPGG)(河北圣達(dá)化學(xué)有限公質(zhì)量濃度(達(dá)50％)，減少了聚合物殘留對(duì)儲(chǔ)層的傷司，Mw=2×10。)，吐溫8O(Tween一80)、斯潘8O害，但操作工序較復(fù)雜，成本相對(duì)較高．黏彈性表面(Span一80)、異丙醇、硼酸鹽(BS)、過(guò)硫酸銨活性劑壓裂液是在黏彈性表面活性劑技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)(APS)、烷基醇胺(AAM)等為分析純?cè)噭?北京化展了無(wú)

6、聚合物水基壓裂液，是不需化學(xué)破膠、排液能學(xué)試劑公司)．煤油從煉油廠購(gòu)買(mǎi)，水為自來(lái)水．收稿日期：2010—11-03基金項(xiàng)目：國(guó)家科技重大項(xiàng)目(編號(hào)：2008ZX05002-005)作者簡(jiǎn)介：劉德新(1969一)，男，碩士，副教授，主要從事油田化學(xué)、油田污水處理研究．E-mail：liudexin2002@126．tom劉德新等：?jiǎn)蜗辔⑷槟z壓裂液體系的制備與性能一83—1．2實(shí)驗(yàn)儀器表1SPM-GPF與GPF的組成Tab．1ThecompositionofSPM--GPFandGPF流變儀(AntonpaarPh

7、ysicaMCR301，奧地利)；互w(Sl'M)p(m'C,G)a(as)p(APS)p(AAM)濾失量測(cè)試儀ZNS-2A(青島海通公司，中國(guó))；智能承／％／(ms·L-1)／(ms·L-1)／(ms·L-1)／(ms·L-1)巖心測(cè)試系統(tǒng)(海安石油有限公司，江蘇)；支撐劑GPF0．0l0o0250050o500SPM．GPF3．8t030250o500500導(dǎo)流評(píng)價(jià)系統(tǒng)(FCS-842，美國(guó))；表面張力測(cè)試儀GPF0o．03000700030o0800(SensaDyne，美國(guó))．SPM．GPlO．73000

8、7O0o3000800GPFj00．0500012000600010001．3單相微乳的配制SPM—GPF16．75Oo0l200o600ol00o微乳組成包括油、水、表面活性劑和助表面活性時(shí)要高于400mPa·s，且維持60rain以上；在9O劑．在本實(shí)驗(yàn)中油為煤油，根據(jù)HLB值法配制微乳，rain后破膠，破膠后黏度低于50mPa·S．表面活性劑為混合非離子型表面活性劑