清洁压裂液的配方优选及性能评价

清洁压裂液是一种无聚合物压裂液,是在合成长链脂肪酸衍生的粘弹性表面活性剂的基础上,添加了助表面活性剂和粘土防膨剂等助剂,重点研究了该压裂液体系的粘度与质量分数、盐含量、Ph值和温度的关系,以及压裂液的破胶性能等。     

新型双子表面活性剂型清洁压裂液增稠剂的合成及性能

以二乙醇胺、溴代十二烷和二溴乙烷为原料,合成了一种双子表面活性剂型增稠剂GD,研究了其对清洁压裂液体系S1、S2和S3黏度和携砂性能的影响。结果表明,GD对S1的黏度性能影响相对较大,加入质量分数为0.04%的GD (100g压裂液中加入0.04g的双子表面活性剂GD)可使S1的黏度增幅高达42.96%。由于GD的加入,清洁压裂液体系S1、S2和S3中均可形成三维网状结构,从而增加体系的携砂性能;当GD质量分数为0.04%时,20～30目砂子在S1、S1和S3体系中的沉降时间增幅分别高达155.6%、179.4%和100%。     

新型连续混配型清洁压裂液体系研究

通过对粘弹性表面活性剂分子结构的分析,筛选出了低温下溶解性能好、易成胶的长链烷基季铵盐表面活性剂VES-1、VES-2,并通过与激活剂(水杨酸钠)、聚合醇等进行配方优化组合,确定了YCQJ-2清洁压裂液稠化剂的配方,同时评价了1.0%～5.0%YCQJ-2清洁压裂液的性能。结果显示,YCQJ-2清洁压裂液稠化剂与清水按照一定比例混合,即可形成粘弹性较好的冻胶,破胶容易,表/界面张力低,对岩心的伤害率低于15.0%,而且可以实现就地连续混配、连续施工,简化了施工程序,节约成本,保护环境。     

清洁压裂液配方优化及流变性能研究

考察了清洁压裂液的流变特性,确定了主剂和主剂质量分数,评价了不同无机和有机胶束促进剂对主剂的影响,确定了添加剂类型和添加剂质量分数,形成清洁压裂液配方。利用黏度计和流变仪对清洁压裂液的流体类型进行了探讨,考察了温度、无机盐、有机质、pH值等因素对压裂液性能的影响。试验结果表明：温度、无机盐和有机物对体系影响较大,pH值影响不大。低温透射电子显微镜(Cryo-TEM)表征结果表明该清洁压裂液体系由大量缠绕的蠕虫状结构组成,该结果与流变学结果一致。     

清洁压裂液的研究现状及发展趋势

清洁压裂液是一种以粘弹性表面活性剂为增稠剂,且具有对地层伤害小、残渣少、几乎无污染等特点。简要地综述了压裂液的发展概况及其基本性能,对其国内外清洁压裂液的研究现状进行了详细的概括,展望了清洁压裂液的发展前景。     

一种高分子表面活性剂压裂液体系的研制

随着油田低渗储层的开发,植物胶压裂液残渣多、对地层伤害大、价格波动大的缺点日益突出;粘弹性表面活性剂压裂液对底层伤害小,但成本高、耐温能力差。针对以上问题合成了一种高分子表面活性剂:FY-01压裂用稠化剂,FY-01压裂用稠化剂与FY-02交联剂复合可以形成高粘度凝胶,用于压裂工艺。     

清洁压裂液用破胶剂的研究

对于常规的清洁压裂液体系1.5%～2%VES+0.4%～0.5%NaSal,KCl的加入可降低压裂液的流变性;而原油几乎无破胶作用,淡水及盐水的破胶能力也十分有限;松油醇和油酸均具有一定的破胶作用,但加量均较大,且破胶不彻底;0.2%的正辛醇、0.1%的十二烷基硫酸钠、0.1%十二烷基苯磺酸钠均可迅速破胶,且破胶后粘度低于5 mPa.s。     

阴离子型清洁压裂液耐温性研究进展

阴离子型清洁压裂液是一种基于阴离子黏弹性表面活性剂的非聚合物水基压裂液,具有配制简单、易返排、无残渣、冻胶黏度低且弹性好、压裂性能稳定等特性。随着低压低渗油田开采困难和油井开采深度的不断增加,阴离子型清洁压裂液(Anionic Viscoelastic Surfactant Fluid,简称AVES)的耐温性成为重要研究课题。对典型非聚AVES压裂液和新型含聚AVES压裂液两大体系的应用性能和特征进行综述,列表阐明各类AVES压裂液在油田应用中的优势与不足。针对国内外AVES压裂液高温下压裂效果不明显、胶束稳定性差及主剂合成复杂等状况,提出改进阴离子侧链、研制不对称结构双子阴离子及开发新型纳米粒子等方法,从而达到简化体系配制、增加其耐温性与稳定性的目的。     

黏弹性表面活性剂压裂液室内研究

优选了VES压裂液体系,最优配比为黏弹性表面活性剂VES 4%,助剂1.0%,还研究了体系的耐温、抗剪切、抗盐、破胶性能。结果显示,随着温度的升高,VES压裂液的黏度有明显的变化。不同的无机盐对VES压裂液有完全不同的影响,NH4C l具有明显的增黏作用,而KC l则有降黏作用;煤油、柴油都可使VES压裂液破胶,而且破胶后无残渣。     

微泡沫酸性清洁压裂液的制备及性能

合成一种非离子表面活性剂脂肪酰胺丙基-N,N-二甲基叔胺(SCF-18)作为增稠剂,以NaHCO3为起泡剂,在酸性条件下交联,制得一种微泡沫酸性清洁压裂液。对该体系的性能进行了室内评价,结果表明,质量分数分别为3%SCF-18+0.5%缓蚀剂ATMP+3.6%NH4Cl+1%冰乙酸+0.5%NaHCO3,90℃、170 s-1剪切60min,压裂液的黏度为75 mPa.s,具有较好的耐温耐剪切性;在温度低于70℃时,储能模量远大于耗能模量,黏弹性良好;90℃体系的砂降速度为0.766 1 mm/s,具有很强的携砂能力;加入质量分数5%的原油,40 min即可破胶,破胶液黏度为2.84 mPa.s。通过化学反应形成的CO2微泡沫可以有效地降低压裂液的滤失量,同时可以提高返排率,降低对底层的伤害,改善压裂效果。     

一种清洁压裂液的制备与性能评价

针对目前粘弹性表面活性剂压裂液耐温性不足、成本高的缺点,研制了一种双子表面活性剂清洁压裂液。以芥酸和乙醇胺为原料合成压裂液稠化剂,优选出了3%双子表面活性剂+0.25%的水杨酸钠作为主要配方;粘弹性实验表明,VES-G型压裂液体系具有很好的粘弹性,在140℃剪切1 h的条件下保持155 m Pa·s,在50℃,70℃的实验条件下,压裂液均能在4 h之内彻底破胶。VES-G压裂液成本较低且携砂、耐温性、破胶效果均能满足现场压裂施工要求。     

粘弹性清洁压裂液室内性能研究

聚合物压裂液会在压开裂缝的表面形成滤饼,产生部分残渣留在地层和支撑裂缝中,造成二次污染,影响压裂效果。研制出了清洁压裂液配方,即:将水、高分子量表面活性剂D-1、E-2,胶束促进剂YZ-1等按一定比例混合,搅拌形成粘弹性胶体。该压裂液配制简单,不需要杀菌剂和破胶剂,具有流变性能好、造缝与携砂能力强、对地层伤害小、使用方便等优点。     

pH响应黏弹性油酰胺丙基二甲胺/邻苯二甲酸氢钾胶束体系流变性研究

通过考察油酰胺丙基二甲胺(PKO-O)/邻苯二甲酸氢钾(PHP)黏弹性胶束体系的稳态剪切黏度、流动曲线、剪切触变性、黏弹性、热触变性等流变学性质,研究了该胶束体系的pH响应性。结果表明,200 s-1下,pH=7.47时胶束体系稳态剪切黏度较大,为122.3 mPa·s;在pH=7.61,7.47,6.40 3个状态间,稳态剪切黏度可循环切换多次,表明该胶束体系具有良好的pH响应性;PKO-O/PHP胶束体系为剪切变稀的正触变性流体,其流动曲线可用Cross本构方程进行表征;该体系是典型的黏弹、热触变性流体,pH=7.47时体系具有较大的复模量和显著的热触变性。     

具有高温流变学稳定的VES压裂液性能的分析研究

针对目前黏弹性表面活性剂压裂液耐温性不足、成本高的缺点,研制了双子阳离子表面活性剂FL-25,并以其作为稠化剂配制成压裂液.FL-25无须添加任何有机或无机盐,便可在水中形成黏弹性流体.对新型双子阳离子表面活性剂的流变性质和热稳定性进行实验研究.结果表明:F-25溶液具有较好的稳定性、黏弹性、触变性和抗剪切性.在温度为110℃、剪切速率为170 s?1时,剪切90 min黏度保持在69 mPa·s,表现出良好的耐高温性能.     

粘弹性清洁压裂液的性能评价与应用

采用一种长链脂肪酸季铵盐类阳离子表面活性剂配制成粘弹性清洁压裂液,室内性能评价结果表明,该压裂液的最佳使用浓度为1.5%².0%;60℃时静态滤失系数为3.15×10-4m/min1/2;静态悬砂速度为0.25 mm/s,常温下与原油混合可迅速破胶;具有良好的耐温性能(65℃)、稳定性和抗剪切性能,与地层水配伍性良好;岩心伤害率9.9%2.0%;60℃时静态滤失系数为3.15×10-4m/min1/2;静态悬砂速度为0.25 mm/s,常温下与原油混合可迅速破胶;具有良好的耐温性能(65℃)、稳定性和抗剪切性能,与地层水配伍性良好;岩心伤害率9.9%¹0.3%,比瓜胶压裂液下降了65%。在同类井况条件下,粘弹性清洁压裂液和瓜胶压裂液现场应用对比实验结果表明,该清洁压裂液在增油效果上具有一定优势,推广应用前景良好。     

清洁压裂液——减少油层污染的新技术

清洁压裂液是借助于具有一定特性的粘弹性表面活性剂,在一定环境条件下,形成稳定的棒状或蚯蚓状胶束增加液体粘弹特性以达到压裂液携悬砂的目的。该体系压裂液不仅克服了水基压裂液体系的不足,简化压裂施工工序、添加剂种类少,配液方便、压裂液性能稳定、携砂能力强,而且对储层伤害小等特点而倍受人们重视。