压裂液用黏土防膨剂的合成与防膨效果

黏土防膨剂是压裂液体系中不可缺少的核心添加剂,能有效抑制黏土膨胀、防止微粒运移、增加地层渗透率。以浓盐酸、三甲胺为主原料,合成三甲胺盐酸盐,并在弱碱性条件下滴加环氧氯丙烷生成有机阳离子聚合物,最后在60℃下与无机盐氯化铵反应,得到淡黄色的黏土防膨剂。通过红外光谱、热重/差热分析、X射线衍射分析对其结构进行表征,考察了反应原料、防膨剂加量对防膨效果的影响。结果表明,随有机阳离子聚合物加量增大,防膨率提高,有机阳离子聚合物加量以0.9%为宜。有机阳离子聚合物加量相同时,随环氧氯丙烷与三甲胺盐酸盐质量比的增大,防膨率增加;当二者的质量比为2:1时,加量为0.35%、0.6%、0.9%聚合物的防膨率分别为85.87%、87.07%、89.58%,防膨效果较好。当黏土防膨剂加量为0.4%时,防膨率达90%以上;加量增至0.8%时,防膨率达94.1%,防膨效果良好。     

中高渗透稠油油藏新型防膨抑砂剂的研制及应用

胜利油田中、高渗透稠油油藏大部分以原油胶结为主,这类油藏原油黏度高,黏土含量高,出砂严重且地层砂粒度中值相对较小,储层非均质性严重。新型防膨抑砂剂——FS-FYJ防膨抑砂剂是一种网状多羟基阳离子聚合物,能够非常有效而永久地防止黏土膨胀,控制砂粒运移,既有效地保护了油层又明显地改善了中、高渗透稠油油藏的开发效果。通过室内泥岩颗粒稳定、抑砂等评价、伤害实验测试了FS-FYJ防膨抑砂刺的防膨抑砂效果及对地层的伤害率,并在郑家、王庄等多个地区现场推广应用了10余口井,取得了显著的防砂效果,解决了胜利油田中、高渗透稠油油藏的防砂难题。     

FYJ-2防膨抑砂剂在中高渗透稠油油藏的应用

新型防膨抑砂剂FYJ-2是一种新型网状多羟基阳离子聚合物,它能够非常有效而永久地防止粘土 膨胀,控制砂粒运移,既有效地保护了油层又明显地改善了中、高渗透稠油油藏的开发效果。通过室内 泥岩颗粒动态冲刷试验、抑砂试验和对地层的伤害试验,测试了FYJ-2的防膨抑砂效果。结果表明,该 防膨抑砂剂具有较强的粘土稳定抑砂作用,并可有效地防止对地层的伤害;在郑王庄油田的现场实施, 防砂成功率达90％。     

马王庙油田储层防膨抑砂剂优选及矿场试验

马王庙新沟咀组储层黏土含量高,注水开发后储层含水上升,黏土膨胀运移造成储层出砂。在分析储层防膨抑砂机理基础上,通过对防膨抑砂剂的配伍性、防膨率、抑砂效果进行综合性能评价,优选出阳离子聚合物防膨率为92.7%的防膨抑砂剂DG,矿场试验5口井,出砂油井平均冲砂周期延长199天,防膨抑砂效果好,提高了新沟咀组出砂储层开发效果。     

阳离子聚合物AEE用作防膨抑砂剂的研究

在催化剂作用下使丙烯酰胺聚合并同时以环氧氯丙烷与二乙胺的加成物为季铵化剂进行季铵盐化反应，得到了阳离子化聚丙烯酰胺AEE。介绍了合成条件，制得了4种原料摩尔比的聚合物AEE，用离心法和页岩膨胀仪法测定的4种AEE的1％溶液对膨润土和岩心粉压片的防膨率均大于80％，用水冲填砂管法测定的1％AEE溶液的抑砂性能十分优良。胜利东辛油田已使用10％AEE溶液作为防膨抑砂剂进行出砂油井防砂施工91井次，有效率88．2％。介绍了AEE防砂施工特点和2口井防砂施工情况和结果。     

抑制型降滤失剂AMSC的合成与应用

针对水基钻井液长期存在黏土膨胀、钻井液滤失量大等问题,以2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺氧基氯化铵及丙烯酸钾为原料合成了一种抑制型降滤失剂AMSC,用响应面法优化了反应条件,并对AMSC的黏土膨胀抑制性和降滤失性能进行了评价。结果表明:在原料单体质量比为2:1:7:1、温度为50℃、单体浓度为15%、引发剂浓度为0.5%、反应4 h时,AMSC防膨率达到84.76%。在100℃以内,AMSC的抑制性与市场同类型抑制剂相比效果相当,同时该抑制剂对钻井液和水泥浆有较好的降滤失效果。应用添加AMSC的缓速酸体系在遭受钻井液污染的碳酸盐岩区块进行了洗井作业,储层岩心的渗透率恢复率达到87%,提高了产能。      

复合型防膨剂与压裂液配伍性研究

防膨剂作为压裂液必要添加剂用于防止黏土水化膨胀和分散运移对储集层造成伤害。但是如果防膨剂与压裂液不配伍,会导致压裂液性能改变,不能满足作业要求。因此,采用双子季铵盐与SY-1、SY-2复配防膨剂测定其性能,并研究复合型防膨剂与压裂液配伍性。结果显示:XYNW-1复合型防膨剂在常温、90℃及140℃的条件下防膨率都高于80%;加量0.5%时该防膨剂与油气井压裂液的其他添加剂配伍性良好;加0.5%防膨剂的压裂液防膨率高于80%,并且能够保持良好的耐温性能、高温抗剪切性能和破胶性能。     

闵桥油田防膨抑砂剂的评价与应用

闵桥油田注水井出砂严重,影响了注水井的正常注水,拟采用防膨抑砂剂对其地层进行处理。通过防膨性能、抑砂能力、注入性能三个方面对5种防膨抑砂剂进行了评价与筛选。实验表明,KD-80-2防膨抑砂剂效果最佳且注入性能好,因此选定KD-80-2为闵桥油田使用的防膨抑砂剂。通过工艺优选,推荐其使用浓度为3.5%,吸附稳定时间24h。截至2012年8月,共有5口井进行了应用,5口井均正常生产,未见出砂。     

高泥质砂岩油藏防膨控砂体系性能评价与应用

黏土膨胀及微粒运移的综合作用是影响高泥质砂岩油藏开发效果的主要原因,常规工艺难以同时满足防止黏土膨胀、有效控制微粒运移的要求,因此,需要创新控砂理念,开发具有针对性的防膨控砂体系。新型防膨控砂剂体系复合了优质防膨剂及控砂剂新材料,利用优质防膨剂防止高泥质组分膨胀伤害地层,同时含有酰胺基、氨基等功能性官能团的控砂剂与储层微粒通过氢键、静电作用相互吸附,形成稳定均匀的分子膜,可固定地层粉细砂或黏土颗粒。性能评价表明:防膨控砂剂体系防膨率大于90%;耐冲刷排量达6 000 m L/h,远高于常用抑砂剂900 m L/h的指标,对不同粒径微粒均具有良好的控砂作用,储层深部防膨控砂作用显著。截至2018年12月,现场应用15口油井,控砂成功率达100%,累计增油达18 900 t,应用效果良好。易于成膜的分子结构设计,巧妙解决了控砂性能与渗透率、保留率之间的矛盾,为成膜型控砂剂的研究开辟了新的方向。     

新型耐盐低伤害压裂稠化剂的研制及应用

文章以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、丙烯酰胺、甲基丙烯酰丙基三甲基氯化铵为单体,采用水溶液聚合法制备了丙烯酰胺/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸/甲基丙烯酰丙基三甲基氯化铵三元共聚物稠化剂。研究了三元共聚物稠化剂形成的交联冻胶的耐温耐盐性、携砂性和破胶性能。结果表明,2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸：丙烯酰胺：甲基丙烯酰丙基三甲基氯化铵=2:7:1、引发剂加量为0.25%、反应温度50℃、反应时间3.5h,pH值为6～8条件下制备的三元共聚物稠化剂的具有良好的性能。以质量分数0.4%三元共聚物稠化剂为主剂的压裂液在70 000 mg/L矿化度下黏度仍大于100 mPa·s,在温度100℃、返排液条件下黏度仍为146.3 mPa·s。与羟丙基胍胶相比,三元共聚物稠化剂聚合物冻胶中支撑剂的沉降速度更小,破胶液残渣含量更少,对储层的伤害率更低。