适于低渗透储层的QC-VES清洁压裂液体系实验研究.pdf

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1、2014年7月西安石油大学学报(自然科学版)Ju1．2014第29卷第4期JournalofXianShiyouUniversity(NaturalScienceEdition)Vo1．29No．4文章编号：1673-064X(2014)04-0073-05适于低渗透储层的QC—VES清洁压裂液体系实验研究孟凡宁，李谦定，李善建(西安石油大学化学化工学院，陕西西安710065)摘要：针对陕北“低渗、低压、低温”的储层特点，研制了QC—VES清洁压裂液。首先，以QC一1表面活性剂为主剂、JH—l为反离子助剂、KC1为黏土稳定剂，运用单因素实验

2、法得到了清洁压裂液配方：1．2％Qc一1+0．3％JH一1+0．2％KC1。按照sY／T5107—2005《水基压裂液性能评价方法》和SY／T6376—2008《压裂液通用技术条件》对Qc—VES清洁压裂液体系进行了综合性能评价。结果表明：QC—VES清洁压裂液体系为假塑性非牛顿流体，稠度系数为1．93，流动指数为0．32；具有较好的黏温特性，在80℃、170S剪切速率下连续剪切60min，黏度仍保持在70mPa·S左右；具有优良的黏弹性，悬砂性能良好；破胶液黏度为3．42mPa·S，易返排；残渣接近于零，对于低渗储层岩心伤害率较小，静态平

3、均伤害率为8．59％。关键词：清洁压裂液；黏弹性表面活性剂；黏温特性；黏弹性中图分类号：TE357．12文献标识码：A水力压裂是提高低渗透油气藏井生产能力的主用于低渗透油气藏。但目前已在陕北油气田应要措施，被广泛地应用于油气井开发开采过程。用的清洁压裂液存在耐温性能差、成本较高等缺点，1947年，第一次正式的水力压裂增产作业在美国堪严重制约清洁压裂液在陕北低渗透储层的应用。为萨斯州西部的Hugoton气田实施。时至今日，每年此，在室内实验基础上研制出Qc—VES清洁压裂液都会进行上万次压裂作业，水力压裂技术已发展为体系。按照SY／T5107

4、—2005《水基压裂液性能评使用于不同情况下多数井的增产工艺。美国石价方法》和SY／T6376—2008《压裂液通用技术条油储量的25％～30％是通过压裂达到经济开采条件》对QC—VES清洁压裂液体系进行了综合性能件的J。我国从2O世纪6O年代末期开始引进和学评价，结果表明该清洁压裂液体系在较低用量下具习压裂工艺，40多年来已经形成了低渗致密油气田有较好的黏弹性，成本较低，耐温性能优良，对储层经济有效开发的压裂改造技术系列J。伤害率较低，具有重要的实际应用价值。陕北油气田属于典型的“低温、低压、低渗透”储藏，随着生产开发储层的渗透率越来越低

5、，常规水1实验部分基压裂液不能满足现场需求。近十年来开发了几种非常规压裂液用于低渗透储层，其中黏弹性表面活1．1主要仪器性剂(VES)压裂液因具有较高的零剪切黏度，携砂RV3O型Haake黏度计，RS6000型Haake黏度性能好，不需要添加杀菌剂、助排剂及破胶剂，返排计，ESB—V型电子表面平衡张力仪，岩心流动评价能力强，压裂液残渣含量几乎为零等优点被广泛应实验装置。收稿日期：2014-04-07作者简介：孟凡宁(1990一)，男，硕士研究生，主要从事油气田化学品应用研究。E—mail：wodream127@126．eom．-——74-—

6、—西安石油大学学报(自然科学版)1．2QC一1表面活性剂大。当Qc一1表面活性剂的质量分数超过1．2％Qc一1表面活性剂是一种新型长链脂肪酸衍生时，压裂液的表观黏度随Qc一1质量分数的增大变物季铵盐类表面活性剂。使用二次去离子水在室温化很小。综合考虑压裂液性能和成本，选择QC一1下配制不同浓度的Qc一1表面活性剂溶液，使用表面活性剂的质量分数为1．2％。ESB—V型电子表面平衡张力仪测定其表面张力，绘制浓度一表面张力曲线，如图1所示，可得Qc一1表面活性剂的临界胶束浓度(CMC)。’阜糖懈图2QC一1表面活性剂质量分数对清洁压裂液黏度的影响

7、Fig．2InfluenceofthemassfractionofQC一1surfactantontheviscosityofdeanfracturingfluid浓度／(mol·L)2．2添加剂用量优选图1QC一1表面活性剂浓度一表面张力曲线保持1．2％Qc一1表面活性剂和0．2％KC1不Fig．1Surfacetension—concentrationcurveofQC一1surfactant变，改变JH一1的质量分数，改变JH—l的质量分临界胶束浓度(CMC)是表面活性剂的重要参数用RV30型Haake黏度计测定清洁压裂液在数，是表面

8、活性剂缔合形成胶束的最低浓度。临界50~C、170S剪切60min时的表观黏度，考察JH一1胶束浓度(CMC)的大小反映了表面活性的大小，临反离子助剂质量分数对压裂液体系表观黏度