合成聚合物压裂液稠化剂的研究进展

水力压裂已经成为一种改造油气层的重要方法,是油气井增产、注水井增注的有效措施。压裂液的性能好坏直接影响压裂施工的效果,合成聚合物压裂液稠化剂具有增稠能力强、悬砂能力强、对细菌不敏感、冻胶稳定性好、无残渣、对地层低伤害、低成本等特点,成为国内外研究的热门方向。合成聚合物主要包括丙烯酰胺类与聚乙烯醇类等,对丙烯酰胺类稠化剂研究主要集中在低分子量、酸性交联、疏水缔合以及提高抗温耐盐抗剪切性四个方面。     

南海西部油田高温压裂液体系研究与应用

针对南海西部油田X井的压裂需求,开展适应的压裂液体系研究与评价。室内通过对稠化剂、交联剂以及不同辅助助剂的浓度及复配性能研究,研发了高温冻胶压裂液体系。该体系的各项指标符合行业标准的技术要求,并且应用于X井的压裂工艺中,现场表现出良好的性能。该井在压裂工艺中创造了海上油田高温条件(150℃)下,最低的稠化剂使用浓度(0.45%)以及最高的施工排量(6m³/min)等多项记录,为南海西部油田压裂开发提供了液体方面的技术保障。     

中高温清洁压裂液研究及应用进展

介绍了清洁压裂液的特点,叙述了目前国内外清洁压裂液适用温度在80℃以上中高温清洁压裂液的研究进展和在油井中的应用、煤层气井现场应用情况。最后对目前开展中高温清洁压裂液的研究提出了一些建议。认为今后应研制出适合天然气破胶的破胶剂或者破胶促进剂．开发出适用于不同地层条件的完整的清洁压裂液体系。应降低VES合成成本、降低用量,加强复合压裂液的研究,进一步拓宽清洁压裂液技术的应用范围。     

煤层气压裂液伤害对比实验研究

我国煤层气储层条件较差,具有低渗、低孔、非均质性强的特点,均存在的问题就是一般开采方式效果不好。压裂是煤层岩增产的主要技术之一,而压裂的关键在于压裂液体系的选择,压裂液对储层的伤害将会导致达不到理想的产量。通过室内实验研究,进行煤层气压裂伤害评价实验,对压裂液体系的进行优选,选择浓度低,低摩阻的清洁压裂液,提高煤层气单井产量,改善井底渗流条件,提高煤层气渗透率以及储层渗透能力。解决宁武地区煤层气井压裂改造成功率低的问题,取得了巨大的突破,增产效果明显。     

耐高温交联酸压裂液的研制及其性能评价

针对黏弹性表面活性剂(VES)转向酸使用成本高,耐温性差以及现有胶凝酸破胶不完全的问题,本研究首先通过水溶液聚合法合成稠化剂和有机锆交联剂,然后在质量分数为20%的盐酸水溶液(下同)中将稠化剂通过有机锆交联剂进行交联,得到耐高温交联酸基液,再根据压裂液性能要求添加高温缓蚀剂、助排剂、铁离子稳定剂和黏土稳定剂,研发了一种耐180 ℃高温的交联酸压裂液。采用高温高压流变仪、压裂液摩阻测试仪和表界面张力测定仪等对交联酸压裂液进行性能评价。结果表明,所制备的交联酸压裂液在180 ℃、170 s^-1条件下剪切120 min后,黏度仍可维持为73 mPa·s,加入0.15%过硫酸铵破胶后,黏度降为3.2 mPa·s,高温流变性和破胶性能良好。     

煤层气井用压裂液的建议

煤层气是一种重要的非常规能源,但煤层气的特征决定了必须对其进行水力压裂改造措施方可获得工业气流,本文分析了压裂作业中压裂液对煤层的伤害机理,并提出了相应的建议,对提高煤层气井的采收率具有一定的现实意义。     

耐高温水基压裂液研究进展

随着勘探技术的发展,油气勘探向纵深发展,而越往深井发展地层温度越高,国内外对高温油藏的开发愈加重视。水基压裂液由于其施工方便、价格低廉以及性能优异等优点,一直是应用最为普遍的压裂液。但早期压裂液的耐温性能较差,无法满足高温油藏的压裂施工需求。因此开发可用于耐高温油气藏的水基压裂液具有重要的研究价值和实际应用价值。本文介绍了国内外耐高温水基压裂液的研究进展,对于胍胶压裂液,通过提高稠化剂用量,进行稠化剂、交联剂的改性,以提高其耐温性能;耐温清洁压裂液稠化剂类型由早期的阳离子、阴离子型向双子及复合型发展,近年还有学者将纳米体系用于改性表面活性剂;耐温合成聚合物压裂液发展较快,多是通过设计多元共聚物提升耐温能力。对于胍胶压裂液体系,研发满足特高温油藏压裂施工需求的低浓度胍胶压裂液还是今后的主要研究方向。文中指出清洁压裂液体系成本过高,无法大规模使用;合成聚合物压裂液耐温性能好,研究含有支链聚合单体或磺酸基团等的多元共聚物,引入合适的疏水基团作为稠化剂,是合成聚合物的研究方向。     

150度新型高温压裂液流变分析

松辽盆地深部的复杂岩性中孕育着超过万亿的天然气资源(11740×108m3),是国家发展以气补油安全、清洁能源的重要物质基础之一。火山岩岩石基质致密、岩性复杂,孔渗低,只有经过改造增产才能具有工业开采价值。大庆油田研究的100~180℃高温压裂液已成功应用,本文对研究的150℃新型高温压裂液在实验室进行了流变性能评价,为现场的施工提供实验数值,以供参考。室内实验结果表明,采用配方2可保证新型高温压裂液耐高温、抗剪切性能;且稠化剂用量少,比常规高温压裂液少25%,残渣含量低,对储层伤害小。     

超支化压裂液稠化剂的制备及评价

以二乙醇胺（DEA）、丙烯酸甲酯（MA）、三羟甲基丙烷（TMP）、顺丁烯二酸酐（MAH）为原料，合成了一种端羧基超支化大单体HPAE-C。并以HPAE-C、丙烯酰胺（AM）、丙烯酸（AA）以及2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS）为单体，在水溶液中进行自由基聚合得到一种四元共聚物稠化剂PHPAE-C。通过FTIR和1HNMR对其结构进行表征。评价了超支化稠化剂的溶液性质和交联性能。结果表明，稠化剂质量浓度为3000 mg/L（剪切速率为7.34 s-1，25℃）时，溶液表观黏度可达846.7 mPa·s，升温至90℃时，黏度仍为570 mPa·s，并且在Na+质量浓度为6000 mg/L、Ca2+和Mg2+质量浓度为600 mg/L时表观黏度仍能达到300mPa·s以上，说明PHPAE-C具有良好的增黏、耐温、耐盐和抗剪切性能；在交联比m(聚合物水溶液)∶m(乙酰丙酮锆)=100∶0.06、交联温度为55 ℃、pH=5时交联效果最佳。并对交联效果最佳的压裂液进行了性能评价，结果表明，在120℃、170s-1下剪切80 min后，该体系的表观黏度可达到450 mPa·s左右，并且是一种具有良好悬砂、破胶性能的低伤害压裂液体系。     

一种适合松南深层储层的缔合型压裂液

针对松南地区深层储层埋藏深、岩性致密、微裂缝发育、渗透率低、地层温度高、破裂压力高等特点,采用新型缔合型稠化剂研制了一种新型低伤害压裂液.试验表明该压裂液抗温性能良好,残渣含量小于10mg/L,储层岩芯伤害率小于15％,支撑裂缝导流能力保留率大于10％,降阻率大于70％.现场应用取得了良好效果,为松南地区深层储层的开发提供了一条新的途径.     

一种压裂液的制备与性能研究

为满足压裂液的高温环境应用要求,以丙烯酰胺聚合物为增稠剂,有机硼锆化合物为交联剂,复合多羟基醇为催化剂,制备改性阳离子聚合物压裂液。通过研究丙烯酰胺聚合物用量、有机硼锆交联剂用量、复合多羟基醇用量、反应温度及溶液pH值对压裂液的耐温与抗剪切性能影响,确定改性阳离子聚合物压裂液的最佳组成为:丙烯酰胺聚合物用量0.7%、有机硼锆交联剂用量2.0%、复合多羟基醇用量1.0%、反应温度50℃、溶液pH值为5.0。该阳离子聚合物压裂液经连续剪切,粘度仍维持在80mPa·s以上,可满足150℃高温环境的应用要求。     

聚合物清洁压裂液在河南油田的应用

聚合物清洁压裂液增稠剂水不溶物极低,在防止储层二次伤害,提高返排方面明显优于羟丙基胍胶、瓜尔胶压裂液。聚合物清洁压裂液有别于VES清洁压裂液,它克服了VES清洁压裂液胶束稳定性差,在水和油存在下失效,对配制环境要求高,配制繁琐的弱点,具有较好的悬砂性、耐温耐剪切性,易破胶返排。经现场试验表明,该压裂液具有较好的推广应用前景。     

聚合物压裂液性能的影响因素及改进策略

目前国内油田压裂施工所采用的稠化剂天然聚合物和人工合成聚合物体系压裂液,大部分为高分子聚合物,这种压裂液具有抗剪切性好、热稳定性好、水不溶物和破胶残渣含量较低、控制滤失能力强等诸多优点。然而也存在很多不足,本文将针对聚合物压裂液性能的影响因素及改进策略进行研究。     

耐高温清洁压裂液的制备及性能评价

以丙烯腈、二乙醇胺和芥酸为原料合成了芥酸酰胺丙基二羟乙基叔胺(UC_(22)-OH)。通过FTIR、~1HNMR、~(13)CNMR及HPLC-MS对其进行了结构表征。将UC_(22)-OH用作稠化剂,配制清洁压裂液,考察温度对清洁压裂液表观黏度的影响,并探究高温下胶束聚集体的类型和尺寸。通过室内实验,对UC_(22)-OH清洁压裂液的流变性、携砂性、破胶返排性以及地层伤害性进行了评价。结果表明,质量分数为4%的UC_(22)-OH清洁压裂液在120℃、170 s~(–1)下剪切5400 s,表观黏度稳定保持在65 m Pa·s;80℃下其弹性模量G'>4.2 Pa,黏性模量G'>1.7 Pa,在陶粒体积分数为20%的情况下,可稳定携砂8 h;遇煤油后其可在70 min内彻底破胶,破胶液的表界面张力较低;UC_(22)-OH清洁压裂液的基质渗透率损害率最低,仅为9.1%。UC_(22)-OH清洁压裂液具有优异的耐温性和抗剪切性、80℃下的携砂性能和破胶返排性能优异,对地层具有低残渣、低伤害的特性。     

水基合成聚合物压裂液体系研究现状及发展趋势

天然植物胶及其衍生物压裂液因含不溶物,破胶后残渣多,对地层伤害大,且价格居高不下。随着对油气层的保护意识增强,合成聚合物压裂液对细菌不敏感、冻胶稳定性好、无残渣、对地层低伤害等特点,越来越受到油气田的青睐。文章从丙烯酰胺类、聚乙烯醇、聚丙烯酸酯类等几类稠化剂,对合成聚合物压裂液做了详细阐述,并简述了水基压裂液的发展趋势。     

一种新型水溶性聚合物压裂液的研制与应用

水基压裂液是油田压裂增产的主力体系,其增稠剂瓜尔胶的价格近5年呈倍增趋势,严重影响了油田压裂生产。本文通过对新型水溶性聚合物压裂液的研制,形成了具有增稠剂用量小、冻胶弹性好、残渣含量低、易破胶等优点的聚合物压裂液,在大庆油田多个区块进行了现场试验,工艺成功率100%,压后效果优于同区块对比井,成本低于常规水基压裂液。在瓜尔胶价格高于3.3万元/t的情况下,水溶性聚合物压裂液可部分替代常规压裂液。     

压裂液增稠剂的合成条件研究

本文从水力压裂入手,首先合成了水溶性聚合物(AM/AMPS/MA),采用了AM,AMPS,MA的三元共聚,氧化还原体系作为引发剂,水溶性聚合。对合成条件进行了分析和研究,探讨了单体,温度,引发剂,时间,pH对聚合物粘度的影响,并运用正交实验筛选出了最佳条件。合成出一种抗高温、耐剪切的新型压裂液稠化剂,合成条件:AMPS比例20%;反应时间6h;反应温度50℃;通氮气保护;pH=6～7。通过实验的研究分析,合成出的压裂液的增稠剂,在耐温,抗盐方面有良好的性能。     

新型超润湿性自吸聚合物在压裂液体系中的应用

研制了一种具有润湿性的新型压裂液体系,并对聚合物进行XRD和TGA分析.流变学和扫描电镜实验表明,压裂液具有致密的网状结构.通过SEM测试得到破胶液的微观结构,表明交联作用更加明显.NFW压裂液在90℃时具有良好的流变性能,破胶液的表面张力较低,为20 mN·m-1.因此,这种具有润湿性的压裂液可作为致密油气藏开发的替...     

沁南区块煤层气井压裂液体系研究

我国大部分煤层属于低压、低渗、低饱合状态,水力压裂是煤层气开采的主要手段,压裂液的选择对压后煤层气产量影响巨大。通过对沁南区块不同矿区煤层气井压裂及排采效果的分析评价,认为活性水和活性水伴注氮气是最经济有效的入井液,为该区块煤层气井压裂液选择提供技术支持。     

适合致密油藏的低伤害清洁压裂液体系研究

为提高致密油藏压裂施工的效率,降低压裂液对储层的损害程度,室内通过低分子稠化剂、交联剂、黏土稳定剂以及助排剂的优选及评价,研究了一套适合致密油藏的低伤害清洁压裂液体系,并评价了其综合性能.结果表明:该压裂液体系具有良好的耐温抗剪切性能,在90℃、170 s-1的实验条件下,剪切100 min后黏度仍能达到70 mPa·...