含醇压裂液体系的构筑和流变性能研究

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作者蒋鸿城
来源中国石油大学(华东)
出版年2019
摘要
随着常规油气资源的濒临枯竭,低渗透、超低渗透致密砂岩油气藏的地位也愈发重要,水力压裂技术作为低渗透油气藏实现工业化生产的一种有效的人工改造措施,可以极大提高采收率。压裂液是压裂技术的核心,被誉为压裂的“血液”。低渗透油气藏具有埋藏深、地层温度高、压力高,储层条件差(低孔、低渗)的特点,普通水基压裂液易造成“水锁”伤害,部分地层还会遭受“水敏”等额外伤害,伤害后难以恢复,严重影响了压裂效果。醇类具有低表面张力、低沸点、低密度及防粘土膨胀等特性,含醇压裂液可以提高返排液排量,缩短返排时间,减小压裂液滤失,极大减轻外来液体对储层孔喉造成的伤害。特别适用于水敏、低压和低渗透的非常规储层改造。瓜胶作为压裂施工最常用的稠化剂,因其较低的耐醇性和较高的残渣含量限制了其在含醇压裂液中的应用。本文选用乙醇和乙二醇两种醇进行实验,改变其浓度探究一元醇和二元醇对压裂液的不同影响;选用能够在醇含量较高条件下充分溶解的羟丙基瓜胶(HPG)和羧甲基羟丙基瓜胶(CMHPG)作为稠化剂,以及合理浓度的交联剂、破胶剂等,系统的评价了不同醇含量条件下压裂液的交联、耐温和破胶性能。研究结果表明,乙醇和乙二醇的加入都能改善压裂液的性能。乙醇的加入可以提高压裂液交联性能、粘度、耐温性能、携砂性能和破胶性能;乙二醇溶液可以使瓜胶分子更好的溶解,随着乙二醇浓度的增加,压裂液的交联时间延长,破胶液表界面张力降低。加入乙二醇导致的粘度降低,耐温性下降,携砂性能变差,破胶液粘度增大和残渣含量变高等影响通过加入适量乙醇可得以消除。

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