单相微乳凝胶压裂液体系的制备与性能.pdf

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1、2011年7月西安石油大学学报(自然科学版)Ju1．2011第26卷第4期JournalofXianShiyouUniversity(NaturalScienceEdition)VoI．26No．4文章编号：1673-064X(2011)0443082-04单相微乳凝胶压裂液体系的制备与性能刘德新，范明福，姚立涛。，赵修太(1．中国石油大学石油工程学院，山东青岛266555；2．中原油田井下特种作业公司，河南濮阳450001；3．大庆油田第七采油厂，黑龙江大庆163517)摘要：实验结果表明：在常规凝胶(胍尔胶)

2、压裂液体系中添加质量分数为3．8％一16．7％的单相微乳液，40～100oC下可快速形成单相微乳凝胶压裂液体系．单相微乳凝胶压裂液体系的破胶时间可控制在60～120min，且单相微乳的加入对破胶后体系的黏度没有影响．单相微乳凝胶压裂液体系与常规凝胶压裂液体系相比，破胶前，黏度要高10％，滤失量低50％，摩阻要低8％～10％．破胶后，单相微乳凝胶压裂液体系呈微乳特性，表面张力约为常规凝胶压裂液的一半，且悬浮残渣能力强，返排压力低．经单相微乳凝胶压裂液体系处理后的岩心渗透率恢复值高30％，裂缝导流段渗透率恢复率高30

3、％～40％．因此，单相微乳凝胶压裂液体系具有高黏度、低滤失量、低摩阻、良好的破胶性能和较强的悬浮残渣能力等独特性能，使其在压裂后返排能力强，残渣滞留量少，对储层伤害低，岩心和裂缝导流段的渗透率恢复值高．关键词：单相微乳液；凝胶压裂液；滤失量；渗透率中图分类号：TE254．4；0647．2文献标识码：A压裂液是压裂技术的重要组成部分，起着传递力强、压裂液残渣含量几乎为零的清洁压裂液，但因压力形成地层裂缝、携带支撑剂进入裂缝的作用，是成本高而应用受到限制．因此，有必要开发成本低、决定压裂成败的关键j．目前油田常见的压

4、裂液主效果好的新型压裂液体系．本文基于低成本、低伤害要有聚合物压裂液J、凝胶压裂液J、泡沫压裂与高性能的理念，利用单相微乳(SPM)与凝胶压裂液、黏弹性表面活性剂压裂液等．聚合物压裂液体系(GPF)之间的协同效应，研发出一种单相微液和凝胶压裂液中使用的聚合物，在压裂完成后由乳凝胶压裂液体系(SPM—GPF)，并对该体系的流变于降解或破胶不完全，会留下大量的聚合物滞留在性、滤失量、摩阻、破胶、岩心和裂缝导流段渗透率恢储层孔隙介质中和高导流能力的支撑带，导致渗透复值等进行评价．’率和导流能力降低而产生污染．报道有1／

5、10～1／51实验部分的不可恢复的渗透率损失J，更大的渗透率损失来自压裂液中增稠剂或冻胶从天然裂缝中无法去除，1．1药品引起产量下降J．泡沫压裂液降低了聚合物的使用羟丙基胍尔胶(HPGG)(河北圣达化学有限公质量浓度(达50％)，减少了聚合物残留对储层的伤司，Mw=2×10。)，吐温8O(Tween一80)、斯潘8O害，但操作工序较复杂，成本相对较高．黏弹性表面(Span一80)、异丙醇、硼酸盐(BS)、过硫酸铵活性剂压裂液是在黏弹性表面活性剂技术基础上发(APS)、烷基醇胺(AAM)等为分析纯试剂(北京化展了无

6、聚合物水基压裂液，是不需化学破胶、排液能学试剂公司)．煤油从炼油厂购买，水为自来水．收稿日期：2010—11-03基金项目：国家科技重大项目(编号：2008ZX05002-005)作者简介：刘德新(1969一)，男，硕士，副教授，主要从事油田化学、油田污水处理研究．E-mail：liudexin2002@126．tom刘德新等：单相微乳凝胶压裂液体系的制备与性能一83—1．2实验仪器表1SPM-GPF与GPF的组成Tab．1ThecompositionofSPM--GPFandGPF流变仪(AntonpaarPh

7、ysicaMCR301，奥地利)；互w(Sl'M)p(m'C,G)a(as)p(APS)p(AAM)滤失量测试仪ZNS-2A(青岛海通公司，中国)；智能承／％／(ms·L-1)／(ms·L-1)／(ms·L-1)／(ms·L-1)岩心测试系统(海安石油有限公司，江苏)；支撑剂GPF0．0l0o0250050o500SPM．GPF3．8t030250o500500导流评价系统(FCS-842，美国)；表面张力测试仪GPF0o．03000700030o0800(SensaDyne，美国)．SPM．GPlO．73000

8、7O0o3000800GPFj00．0500012000600010001．3单相微乳的配制SPM—GPF16．75Oo0l200o600ol00o微乳组成包括油、水、表面活性剂和助表面活性时要高于400mPa·s，且维持60rain以上；在9O剂．在本实验中油为煤油，根据HLB值法配制微乳，rain后破胶，破胶后黏度低于50mPa·S．表面活性剂为混合非离子型表面活性剂