水基壓裂液高溫延緩型交聯劑的研究.pdf

1、我國低滲透油氣藏具有類別多、含量高、分布廣等特點,儲量約占探明儲量的2/3以上,開發(fā)潛力巨大。該類油氣田具有儲層致密、滲透率低、喉道微細等特征,易發(fā)生永久堵塞傷害作用。因此,低滲透油氣儲層對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儲層傷害較小。
　　 針對低滲透油氣田的上述特征,為改善現有水基壓裂液破膠不徹底、不易返排,對儲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劑:有機硼交聯劑BOC-1和有機鋯交聯劑

2、ZOC-1,二者復配制得有機硼鋯交聯劑BZC-1。相比較現有有機硼、有機鋯交聯劑,本文在稠化劑種類和交聯體系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,簡稱CMHPG)和羥丙基胍膠(HydroxypropylGuargum,簡稱HPG)為稠化劑,開發(fā)了有機硼/聚乙烯醇(BOC/PVA)、有機鋯/羧甲基羥丙基胍膠(ZOC/CMHPG)、有機硼鋯/羥丙

3、基胍膠(BZC/HPG)交聯壓裂液體系。同時,研究了不同因素對凝膠性能的影響,并對壓裂液進行了室內評價。所得結果如下:
　　 (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,反應溫度80℃,反應時間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,反應溫度85℃,反應時間4～5h。
　　 BOC-1與ZOC-1以質量比1:1復配,攪拌均勻后可制得易破膠、耐高溫的有機硼鋯交聯劑BZC-1。
　　 (2)BOC-1、ZOC-1及BZC-1凝膠具有良好的延緩交聯性能,延緩交聯時間分別可達70～120s、85～125s、80～120s?？赏ㄟ^調節(jié)體系溫度、pH值及交聯比等,控制交聯時間和凝膠性能。
　　 (3)室內研究了稠化劑濃度、交聯比、pH值、

5、溫度對凝膠性能的影響,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%交聯劑+1.5%/2%/2%pH調節(jié)劑%+1%/1%/1%破膠劑+1%/1%/1%黏土穩(wěn)定劑。
　　 (4)參照《SY/T5107-2005水基壓裂液性能評價方法》和《SY/T6376-2008壓裂液通用技術條件》對三種壓裂液體系進行了性能評價,結果表明: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95℃、115℃、130℃,對應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;殘渣量低,分別為100mg/L、321mg/

7、L和208mg/L;對巖心傷害率低,分別為15.02%、24.51%和20.41%,低于行業(yè)標準的規(guī)定。
　　 (6)BZC/HPG壓裂液體系中加入吸附抑制劑,可有效改善有機鋯交聯劑對儲層傷害嚴重的缺點。兼具BOC/PVA體系耐剪切、對儲層傷害小和ZOC/CMHPG體系耐高溫的優(yōu)點,適于低滲透高溫深井壓裂改造。
　　 結果表明,開發(fā)的壓裂液體系耐溫耐剪切性能良好、破膠液殘渣量低且對巖心傷害較小,適于高環(huán)保要求、不同井深井