一种低分子聚合物压裂液及其制备方法与流程

文档序号:19130149发布日期:2019-11-13 02:37阅读:341来源:国知局
一种低分子聚合物压裂液及其制备方法与流程
本发明涉及压裂液
技术领域
,尤其涉及一种低分子聚合物压裂液及其制备方法。
背景技术
:目前,国内外油田压裂使用的压裂液主要是植物胶-胍胶与改性胍胶压裂液,但是在油气藏勘探开发过程中,会出现越来越多的低渗透、碱敏储层,对此若使用植物胶-胍胶与改性胍胶压裂液压裂,由于压裂液的碱性交联环境与残渣,对储层的伤害较大。因此,研制开发偏酸性交联的无残渣聚合物压裂液体系十分必要。技术实现要素:有鉴于此,本发明的目的在于提供一种低分子聚合物压裂液及其制备方法。本发明提供的低分子聚合物压裂液配液容易、易于破胶水化,适用于碱敏储层。为了实现上述发明目的,本发明提供以下技术方案:本发明提供了一种低分子聚合物压裂液,100份所述低分子聚合物压裂液包括以下质量份数的组分:0.3~0.45份低分子聚合物,1份kcl,0.4份交联剂,0.0005~0.2份过硫酸铵以及余量的水,所述低分子聚合物具有式i所示的结构:式中m为3~35的正整数,n为2~15的正整数,p为1~10的正整数。优选地,所述交联剂包括醛、六亚甲基四胺和多价金属离子盐中的两种或以上。优选地,所述醛为甲醛。优选地,所述多价金属离子盐包括al3+、cr3+、zr4+和ti4+中的一种或多种。优选地,所述100份所述低分子聚合物压裂液还包括0.2份表面活性剂,所述表面活性剂为康辉化工有限公司的jd-60或科宁化工中国有限公司的pz-7。优选地,所述低分子聚合物由包括以下步骤的方法制得:将丙烯酰胺、丙烯酸钠和(2-丙烯酰胺基-2-甲基)丙基磺酸钠混合进行共聚反应,然后水解,得到所述低分子聚合物。优选地,所述丙烯酰胺、丙烯酸钠和(2-丙烯酰胺基-2-甲基)丙基磺酸钠的摩尔比为5~7:3~1:2。10、优选地,根据权利要求6所述的低分子聚合物压裂液,其特征在于,所述共聚反应的温度为300~500℃,时间为20~35h。优选地,所述共聚反应的催化剂为丙烯酸酯催化剂。本发明还提供了上述技术方案所述的低分子聚合物压裂液的制备方法,包括以下步骤:将低分子聚合物、kcl、表面活性剂、交联剂、过硫酸铵和水混合,得到所述低分子聚合物压裂液。本发明提供了一种低分子聚合物压裂液,100份所述低分子聚合物压裂液包括以下质量份数的组分:0.3~0.45份低分子聚合物,1份kcl,0.4份交联剂,0.0005~0.2份过硫酸铵以及余量的水,所述低分子聚合物具有式i所示的结构:式中m为3~35的正整数,n为2~15的正整数,p为1~10的正整数。本发明提供了一种低分子聚合物压裂液,低分子聚合物抗剪切性能好,同时具有高携砂性,是一种低分子无渣聚合物,既具有一定的增稠作用,又具有较好的水溶胀性能,通过对低分子聚合物、kcl、表面活性剂、交联剂以及过硫酸铵的用量进行优选,得到了具有挑挂性能好、摩阻低、粘度高、携砂能力强、易于破胶水化、对储层伤害小的压裂液。附图说明图1为过硫酸铵用量对粘度保持率和保留渗透率的影响图;图2为低分子聚合物压裂液在110℃、170s-1条件下的流变曲线;图3为低分子聚合物压裂液在120℃、170s-1条件下的流变曲线;图4为低分子聚合物压裂液在130℃、170s-1条件下的流变曲线图5为压裂液残渣含量的测定实物图。具体实施方式本发明提供了一种低分子聚合物压裂液,100份所述低分子聚合物压裂液包括以下质量份数的组分:0.3~0.45份低分子聚合物,1份kcl,0.4份交联剂,0.0005~0.2份过硫酸铵以及余量的水,所述低分子聚合物具有式i所示的结构:式中m为3~35的正整数,n为2~15的正整数,p为1~10的正整数。在本发明中,所述m:n:p优选为5~7:3~1:2。在本发明中,所述低分子聚合物分子量优选为20~30万,仅为胍胶分子量的1/10~1/9,链长只有胍胶的1/25。在本发明中,所述低分子聚合物优选由包括以下步骤的方法制得:将丙烯酰胺、丙烯酸钠和(2-丙烯酰胺基-2-甲基)丙基磺酸钠混合进行共聚反应,然后水解,得到所述低分子聚合物。在本发明中,所述共聚反应的反应方程式如下:在本发明中,所述丙烯酰胺、丙烯酸钠和(2-丙烯酰胺基-2-甲基)丙基磺酸钠的摩尔比优选为5~7:3~1:2。本发明对所述丙烯酰胺、丙烯酸钠和(2-丙烯酰胺基-2-甲基)丙基磺酸钠的来源没有特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的市售商品即可。在本发明中,所述共聚反应的温度优选为300~500℃,时间优选为20~35h。在本发明中,所述共聚反应的催化剂优选为丙烯酸酯催化剂。在本发明中,所述交联剂优选包括醛、六亚甲基四胺和多价金属离子中的两种或以上。在本发明中,所述醛优选为甲醛。当所述交联剂优选为醛时,所述甲醛与低分子聚合物结构中-conh2基团的交联反应式如下:上式中,为上述技术方案所述的低分子聚合物的简写,是为了更好地说明交联原理。在本发明中,所述多价金属离子盐包括al3+、cr3+、zr4+和ti4+中的一种或多种。在本发明中,所述醛、六亚甲基四胺以及多价金属离子al3+、cr3+、zr4+、ti4+的质量比优选为2:3:1:1:1:2。当所述交联剂优选为zr4+时,所述zr4+在水中首先形成锆的多核羟桥络离子,再与低分子聚合物结构中-coo-基团的交联反应式如下:上式中,为上述技术方案所述的低分子聚合物的简写,是为了更好地说明交联原理。本发明对所述交联剂的制备方法没有特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的物理混合方式即可。在本发明中,所述100份所述低分子聚合物压裂液还包括0.2份表面活性剂,所述表面活性剂优选为康辉化工有限公司的jd-60或科宁化工中国有限公司的pz-7。在本发明中,压裂液进入地层,如果表面张力高,在地层孔隙中流动的毛细管阻力就非常大,如果压裂液与地层原油形成乳状液,通过地层孔隙的吼道时阻力也很大,都会造成返排困难。因此,必需加入表面活性剂,表面活性剂在压裂液中主要起以下几个作用:(1)助排作用通过降低处理液表面张力和油-水及液-岩的界面张力,减少低分子聚合物压裂液在地层中流动的毛细管阻力,促使进入地层的液体快速返排。(2)破乳作用防止进入地层的低分子聚合物压裂液与原油接触后形成乳状液堵塞出油孔隙。(3)润湿作用砂岩表面原来是亲水的,可是经过原油长期的浸泡,会使亲水的砂岩表面转变为亲油的表面加入表面活性剂,能使亲油的砂岩表面重新变为亲水表面,提高油相渗透率。在本发明中,所述kcl为粘土稳定剂,地层岩石中都含有一定量的粘土,会与水发生膨胀、分散、迁移,堵塞出油孔隙,降低油层渗透率。因此,粘土稳定剂的选择十分必要。在本发明中,所述过硫酸铵为破胶剂,使低分子聚合物压裂液的破胶时间与施工时间相一致。既能保证低分子聚合物压裂液的造缝与携砂能力,又能使低分子聚合物压裂液在施工后快速破胶返排,减少对储层的伤害。在本发明中,当所述低分子聚合物压裂液适用于55℃时,100份所述低分子聚合物压裂液优选包括以下质量份数的组分:0.3份低分子聚合物,1份kcl,0.2份表面活性剂,0.4份交联剂,0.001~0.2份过硫酸铵以及余量的水;当所述低分子聚合物压裂液适用于60℃时,100份所述低分子聚合物压裂液优选包括以下质量份数的组分:0.3份低分子聚合物,1份kcl,0.2份表面活性剂,0.4份交联剂,0.0007~0.15份过硫酸铵以及余量的水;当所述低分子聚合物压裂液适用于70℃时,100份所述低分子聚合物压裂液优选包括以下质量份数的组分:0.35份低分子聚合物,1份kcl,0.2份表面活性剂,0.4份交联剂,0.0005~0.1份过硫酸铵以及余量的水;当所述低分子聚合物压裂液适用于80℃时,100份所述低分子聚合物压裂液优选包括以下质量份数的组分:0.4份低分子聚合物,1份kcl,0.2份表面活性剂,0.4份交联剂,0.0006~0.003份过硫酸铵以及余量的水;当所述低分子聚合物压裂液适用于90℃时,100份所述低分子聚合物压裂液优选包括以下质量份数的组分:0.45份低分子聚合物,1份kcl,0.2份表面活性剂,0.4份交联剂,0.0008~0.01份过硫酸铵以及余量的水。本发明还提供了上述技术方案所述的低分子聚合物压裂液的制备方法,包括以下步骤:将低分子聚合物、kcl、表面活性剂、交联剂、过硫酸铵和水混合,得到所述低分子聚合物压裂液。本发明对所述混合的具体方式没有特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的混合方式即可。为了进一步说明本发明,下面结合实例对本发明提供的低分子聚合物压裂液及其制备方法进行详细地描述,但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。实施例1低分子聚合物的室内研究1、室内合成实验经实验研究,一元聚合物(如聚丙烯酰胺)与二元聚合物(如丙烯酰胺与丙烯酸钠的共聚物)的耐盐与抗剪切能力差,配制的压裂液不能满足施工要求。某些三元共聚物具有良好的耐盐与抗剪切性能,分子量的大小直接影响其水溶性和增稠能力。分子量越小,水溶性越好、增稠能力越差;分子量越大,水溶性越差、增稠能力越强。分子量(链长)在适当的范围内时,既能达到一定的增稠作用,又具有较好的水溶胀性能。将丙烯酰胺5mol、丙烯酸钠3mol和(2-丙烯酰胺基-2-甲基)丙基磺酸钠2mol混合,在丙烯酸酯催化剂下于300℃进行共聚反应35h,即得到本发明所述低分子聚合物。2、溶胀试验400ml清水+2.0g低分子聚合物,在室温15℃、转速300r/min条件下连续搅拌,用毛细管粘度计测不同时间内溶胶液的粘度。搅拌20min,粘度达到最终粘度的93.1%。通过溶胀实验表明,本发明所述低分子聚合物压裂液易于配制。表1低分子聚合物溶胶液的粘度与搅拌时间的关系时间(min)5101520304050607090粘度(mm2/s)65.81011281351381401411421431452、增稠实验在室温15℃时,用清水配制不同浓度的低分子聚合物,在转速300r/min条件下搅拌15min,静置溶胀4h,搅拌均匀后,用青岛六速旋转粘度计测溶胶液的粘度。通过增稠试验表明,低分子聚合物对水的增稠能力强,用0.2%~0.6%低分子聚合物配制压裂液就能满足施工要求。表2不同浓度的低分子聚合物溶胶液的粘度与浓度的关系3、防腐试验由于配液水与大罐中都含有一定量的微生物,压裂液在放置过程中会受到压裂液的腐蚀而变质。按配方(0.30%低分子聚合物+1.0%kcl+0.2%过硫酸铵)配制好原胶液,倒入广口瓶中加盖,将广口瓶放入30℃的恒温水浴锅中,放置一定时间,用毛细管粘度计测定原胶液的粘度。通过防腐试验表明,在不加任何杀菌防腐剂的情况下,低分子聚合物压裂液在30℃环境温度下放置7天,粘度保持率88.7%,粘度仅下降了11.3%。因此,低分子聚合物的抗生物降解能力强,现场配液时不需加杀菌防腐剂。表330℃时低分子聚合物溶胶液的粘度与放置时间的关系4、低分子聚合物浓度的确定低分子聚合物溶胶液的浓度与冻胶的性能有很大的关系。浓度小,达不到所需粘度,影响压裂液的携砂和造缝能力。浓度过大,粘度过高,在目前施工条件下,造成压裂车上水困难,达不到所需排量,也影响正常施工,而且成本高,造成浪费。必须选用适当的浓度,达到施工要求。试验表明:低分子聚合物溶胶液浓度越高,压裂液的耐温性能越好。因此,所选低分子聚合物溶胶液的浓度应由地层温度来确定。温度在20℃~55℃时,一般选用0.2%~0.25%低分子聚合物;温度在60℃~90℃时,一般选用0.3%~0.45%低分子聚合物;温度在100℃~120℃时,一般选用0.5%~0.6%低分子聚合物。既能保证冻胶性能,又有利于施工。表4低分子聚合物的浓度与温度的关系温度(℃)2030405060708090100110120浓度(%)0.20.20.20.250.30.350.40.450.50.550.6二、交联的室内研究1、交联剂的优选交联剂能使稠化剂分子彼此连接起来,形成网状结构,将水包在里面,形成粘弹性较好的冻胶,提高压裂液的造缝与携砂能力。根据低分子聚合物的分子结构中含有的-conh2(酰胺)与-coo-(羧酸)基团,在酸性条件下,可被甲醛、六亚甲基四胺以及多价金属离子al3+、cr3+、zr4+、ti4+交联,实验表明,一种交联剂作为压裂液的交联剂并不理想,某几种交联剂复配在一起,能满足施工要求。2、交联实验配制不同浓度的低分子聚合物溶胶液,加入1.0%kcl与0.3%过硫酸铵,搅拌均匀。称取溶胶液100g置于250ml小烧杯中,用0.50ml移液管移取0.30ml、0.40ml、0.50ml交联剂(醛、六亚甲基四胺以及多价金属离子al3+、cr3+、zr4+、ti4+按质量比2:3:1:1:1:2物理合成的交联剂)置于盛有溶胶液的小烧杯中,在室温15℃,用φ6mm玻璃棒连续搅拌,记录溶液的交联变稠与冻胶可挑挂时间。交联实验表明:在0.2%~0.5%低分子聚合物溶胶液中加入0.4%的交联剂,都能形成挑挂性能较好的冻胶。溶胶液的ph值=6.0,交联剂的ph值=1~2,冻胶的ph值=5~6。表5不同浓度的低分子聚合物溶胶液与交联剂的交联时间表三、破胶剂优选(一)破胶剂种类的优选在压裂液中加入破胶剂,使压裂液在压裂施工结束后,尽快破胶水化返排。破胶剂的种类较多,由于过硫酸铵价格便宜、使用方便,被普遍用作压裂液的破胶剂。当地层温度为55℃~90℃时,选用过硫酸铵做破胶剂;温度>90℃时,过硫酸铵的反应过快,一般选用过硫酸铵+胶囊破胶剂复合破胶剂。当温度<53℃时,过硫酸铵的活性很低,需要活化剂来引发。由于低分子聚合物压裂液是在酸性环境下交联,暂时无有合适的活化剂。因此当地层温度<53℃时,选用亚氯酸钠或高碘酸钠做破胶剂。生物酶对人工合成的聚合物的侵蚀作用小,一般不用做破胶剂。2、破胶剂浓度的优选破胶剂的用量对压裂液的性能影响很大。用量低,压裂液的破胶性能差,对储层伤害大;用量高,压裂液的造缝与携砂能力差,会发生砂堵,使施工失败。因此,必需对破胶剂的用量进行优选,使压裂液的破胶时间与施工时间相一致。既能保证压裂液的造缝与携砂能力,又能使压裂液在施工后快速破胶返排,减少对储层的伤害。配制不同浓度的低分子聚合物溶胶液,加入1.0%kcl与0.2%破乳剂,搅拌均匀。称取溶胶液100g置于250ml小烧杯中,加入一定量的交联剂与破胶剂(过硫酸铵),搅拌均匀形成冻胶后,倒入三角烧瓶中(或小不锈钢罐中)密封,置于恒温水浴(或油浴)中,在一定温度恒温加热一定时间,毛细管粘度计测破胶液的粘度。图1为过硫酸铵用量对粘度保持率和保留渗透率的影响图。1、55℃破胶试验配方:0.25%低分子聚合物+1.0%kcl+0.2%破乳剂+0.4%交联剂(同前)+x%过硫酸铵(aps)。60℃加热15min,毛细管粘度计(系数36.89)粘度2480mm2/s。表655℃加热16h后破胶液的粘度aps(%)0.0050.0060.0080.0010.00150.002粘度(mm2/s)不破不破5.673.293.132.962、60℃破胶试验配方:0.3%低分子聚合物+1.0%kcl+0.2%破乳剂+0.4%交联剂(同前)+x%过硫酸铵。70℃加热15min,毛细管粘度计(系数36.89)粘度912mm2/s。表760℃加热16h后破胶液的粘度aps(%)0.00050.00060.00070.0080.0010.0015粘度(mm2/s)4.363.693.313.163.693.533、70℃破胶试验配方:0.35%低分子聚合物+1.0%kcl+0.2%破乳剂+0.4%交联剂(同前)+x%过硫酸铵。80℃加热15min,毛细管粘度计(系数36.89)粘度27500mm2/s。表870℃加热16h后破胶液的粘度aps(%)0.00050.00060.00070.0080.0010.0015粘度(mm2/s)4.634.163.633.123.292.584、80℃破胶试验配方:0.40%低分子聚合物+1.0%kcl+0.2%破乳剂+0.4%交联剂(同前)+x%过硫酸铵。90℃加热15min,毛细管粘度计(系数36.89)粘度10050mm2/s。表980℃加热16h后破胶液的粘度aps(%)0.00050.00060.00070.0080.0010.0015粘度(mm2/s)42.64.163.633.122.982.635、90℃破胶试验配方:0.45%低分子聚合物+1.0%kcl+0.2%破乳剂+0.4%交联剂(同前)+x%过硫酸铵。96℃加热15min,毛细管粘度计(系数36.89)粘度2016mm2/s。表1090℃加热16h后破胶液的粘度aps(%)0.00050.00060.00070.00080.0010.0015粘度(mm2/s)不破12611511.82.892.686、不同温度下快速破胶实验表1155℃时低分子聚合物压裂液破胶试验表由上表中实验数据可知:在温度为55℃时,加入0.2%过硫酸铵,压裂液在30min内就能完全破胶水化。表1260℃时低分子聚合物压裂液破胶试验表由上表中实验数据可知:在温度为60℃时,加入0.1%过硫酸铵,压裂液在30min内就能完全破胶水化。表1370℃时低分子聚合物压裂液破胶试验表由上表中实验数据可知:在温度为70℃时,加入0.05%过硫酸铵,压裂液在30min内就能完全破胶水化。表1480℃时低分子聚合物压裂液破胶试验表由上表中实验数据可知:在温度为80℃时,加入0.01%过硫酸铵,压裂液在30min内就能完全破胶水化。通过破胶试验,优选出了压裂液在不同时间内破胶所需破胶剂的用量。表1590℃时低分子聚合物压裂液破胶试验表通过破胶试验可知:低分子聚合物压裂液易于破胶水化,在60℃时加入十万分之一(10ppm)的过硫酸铵在16h内就能完全破胶水化,加入十万分之五(50ppm)的过硫酸铵在4h内就能完全破胶水化。四、表面活性剂的优选表16几种0.2%表面活性剂表(界)面张力、破乳率与润湿性能比较表名称rsz-06tchpz-7jd-50hyzjd-60表面张力(mn/m)25.325.632.825.225.832.6界面张力(mn/m)1.31.21.51.61.82.8破乳率(%)40.050.01004540100润湿角(°)656565456045表16中,jd-50、jd-60为康辉化工产品,rsz-06、tch、pz-7、hyz为科宁化工产品。由表16可知,康辉化工有限公司的jd-60与科宁化工中国有限公司的pz-7具有良好的防乳、破乳效果,同时也具有较低的表面张力和界面张力。2、与压裂液的配伍性按配方:(0.4%低分子聚合物+0.4%交联剂(同前)+1%氯化钾+0.0005%过硫酸铵+0.5%表面活性剂)配制好冻胶压裂液,吸入毛细管粘度计中,放入温度为90℃的恒温水浴中加热15min,测定压裂液的粘度值。各种表面活性剂对冻胶压裂液粘度的影响实验数据表。表17表面活性剂对冻胶压裂液粘度的影响实验数据表表面活性剂空白tchjd-50rsz-06hyzpz-7jd-60压裂液粘度(mm2/m)576298312308316573575粘度保持率(%)/51.754.253.554.999.4899.83配伍性能/差差差差好好实验表明:助排剂tch、jd-50、rsz-06、hyz等对压裂液的粘度影响很大,与压裂液的配伍性不好;破乳剂jd-60、pz-7对压裂液的粘度基本无影响,与压裂液的配伍性好。五、粘土稳定剂的选择地层岩石中都含有一定量的粘土,与水发生膨胀、分散、迁移,堵塞出油孔隙,降低油层渗透率。因此,粘土稳定剂的选择十分必要。1、膨润土防膨试验将膨润土在60℃电热烘干箱中烘干24h,称取3.0g烘干后的膨润土,在搅拌条件下加入到100ml含有粘土稳定剂的水溶液中,搅拌至膨润土完全分散于水溶液中,然后转移到100ml具塞量筒中,用力振荡20次,在室温下静止24h,读取膨润土的初始土柱体积;将上清夜用移液管吸出,在具塞量筒中加清水至100ml,用力振荡20次,在室温下静止24h,读取膨润土冲洗一次后的土柱体积;重复上述试验,读取膨润土冲洗二次、三次后的土柱体积。试验数据见表18。由表中试验数据可知:(1)氯化钾对膨润土初始防膨效果较好,0.5%kcl初始防膨效果高达77.1%,1.0%kcl初始防膨效果高达80.2%。(2)氯化钾与有机粘土稳定剂复配后对膨润土防膨效果更好,1.0%kcl+0.5%a-25(或as-100),a-25和as-100为山东滨州兴达化工有限公司产品,初始防膨效果高达86.5%,经清水三次冲洗后,防膨防膨效果仍达84.4%。但由于有机阳离子粘土稳定剂a-25(或as-100)与低分子聚合物压裂液的配伍不好,因此选用1%~2%kcl作为低分子聚合物压裂液的粘土稳定剂,既能满足施工要求,又能达到较好的防膨效果。表18不同防膨剂对膨润土的防膨试验数据防膨效果计算公式:防膨效果(%)=(h清水-h防膨剂)/h清水式中:h清水=清水冲洗后土柱高度h防膨剂=防膨剂冲洗后土柱高度2、与压裂液的配伍性按配方:(0.4%低分子聚合物+0.4%交联剂+1%氯化钾+0.0005%过硫酸铵+1.0%粘土稳定剂)配制好冻胶压裂液,吸入φ6.0毛细管粘度计中,放入温度为90℃的恒温水浴中加热15min,测定压裂液的粘度值。各种表面活性剂对冻胶压裂液粘度的影响实验数据表。实验表明:有机阳离子粘土稳定剂a-25、as-100、rsn-07、xh-107等对压裂液的粘度影响很大,与压裂液的配伍性不好;无机粘土稳定剂-kcl对压裂液的粘度基本无影响,与压裂液的配伍性好。表19表面活性剂对冻胶压裂液粘度的影响实验数据表六、压裂液配方的确定表20在不同温度下、不同时间内破胶的压裂液配方,其中xt为低分子聚合物。表20不同温度下、不同时间内破胶的压裂液配方表七、压裂液性能测定1、压裂液的流变性能压裂液在压裂施工时间内,要保持一定的粘度,才能有效的造缝与携砂。对于聚合物压裂液的粘度要求是:在地层温度、施工时间内、170s-1剪切后的粘度≥50mpa·s。粘度太高,破胶困难;粘度太低,容易砂堵。达不到要求,可调整破胶剂的用量。用rs600压裂液流变仪,在110℃、120℃以及130℃、170s-1条件下连续测定压裂液(表20中60℃对应的配方)粘度。压裂液流变曲线分别如图2~4所示,可知,本发明提供的压裂液具有优异的流变性能。2、压裂液破胶性能压裂液在地层温度、规定时间内,要能够完全破胶水化。一般要求破胶液粘度≤10mpa·s,最好≤5mpa·s。在55~90℃,加入十万之一的破胶剂,16h后破胶液粘度≤5mpa·s,在60℃加入0.15%过硫酸铵,30min能完全破胶。低分子聚合物压裂液易于破胶水化。3、压裂液残渣(1)压裂液残渣含量的测定图5为压裂液(表20中60℃对应的配方)残渣含量的测定实物图,羟丙级胍胶压裂液破胶后残渣含量150~400mg/l,羧甲基胍胶压裂液破胶后残渣含量100~150mg/l,低分子聚合物压裂液破胶无残渣。(2)压裂液残渣对支撑裂缝的导流能力的影响配制100g不同的冻胶压裂液(表20中60℃对应的配方),分别加入20~40目低密中强支撑剂32g,搅拌均匀后,将携砂液放入模具盒中,放入60℃的恒温水浴中加热4h,使压裂液破胶完全,在52mpa的压力条件下测定含有不同压裂液残渣的支撑剂的导流能力。同蒸馏水比较,计算不同压裂液携带支撑剂后的保留渗透率,结果如表21所示。实验表明:压裂液残渣不仅形成滤饼、堵塞地层孔隙,降低地层渗透率,而且更严重降低支撑裂缝的导流能力。羟丙级胍胶压裂液携带支撑剂后的保留渗透率在55%~63%,低分子聚合物压裂液携带支撑剂后的保留渗透率高达97.4%。表21不同压裂液携带支撑剂后的保留渗透率4、压裂液与地层流体的配伍性破胶液(表20中60℃对应的配方)与地层原油接触不产生乳化现象,与地层水接触无混浊、沉淀现象。表22压裂液与不同断块原油和地层水的配伍性试验结果5、表面张力与破乳率破胶液(表20中60℃对应的配方)表面张力≤32mn/m;破胶液(表20中60℃对应的配方)与地层原油形成的乳状液,破乳率≥90%。6、压裂液对地层岩芯的伤害实验按行业标准sy/t5107《水基压裂液性能评价方法》,用不同压裂液对地层岩芯进行了伤害实验。低分子聚合物与清洁压裂液对岩芯渗透率的损害率≤20%,羟丙级胍胶压裂液对岩芯渗透率在52.2%~64.8%。表23中的低分子聚合物类型的压裂液为表20中60℃对应的配方。表23不同压裂液对地层岩芯的伤害率以上所述仅是本发明的优选实施方式,并非对本发明作任何形式上的限制。应当指出,对于本
技术领域
的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。当前第1页12
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