低分子量聚合物压裂液体系的研究与应用_崔会杰.pdfVIP

【理论研究与应用技术】 低分子量聚合物压裂液体系的研究与应用 1 2 2 1 3 崔会杰 ，　李建平 ，　杜爱红 ，　贾永良 ，　谢克俊 （1. 华北油田公司采油工程研究院，河北任丘 ；2. 华北油田天成实业集团有限公司，河北任丘 ； 3. 渤海钻探定向井技术服务公司，河北任丘） 崔会杰等. 低分子量聚合物压裂液体系的研究与应用[J]. 钻井液与完井液，2013 ，30 （3 ）：79-81. 摘要　为减少瓜胶压裂液对低渗透、碱敏储层的二次伤害，研制出了一种低分子量聚合物压裂液，并解决 了该压裂液交联时间不易控制、低温破胶困难的技术难题。通过对主要添加剂进行优选，该压裂液以AM/AANa/ NaAMPS 的共聚物作稠化剂，其分子量为20 万～30 万，水溶速度快，现场配液容易，且增稠能力强，在压裂液 中的浓度为0.2% ～0.6% 时即能满足压裂施工要求；用有机锆与醛的复合物作交联剂；针对不同的地层温度，从低 温破胶剂DP-2+ 活化剂、过硫酸铵、胶囊破胶剂+ 过硫酸铵中分别选用 ；最终优选出了低、中、高温低分子量聚 合物压裂液系列配方。该压裂液在华北二连的乌里雅斯太油田、鄂尔多斯盆地伊陕斜坡的油井与天然气井压裂改 造中均取得了较好的效果。 关键词　低渗 ；碱敏 ；低分子量聚合物；中性交联 ；无渣；压裂液 中图分类号：TE357.12　　　　文献标识码：A　　　　文章编号：1001-5620 （2013 ）03-0079-03 乌里雅斯太油田位于二连盆地的东北部，面积 耐盐与抗剪切能力差，配制的压裂液往往不能满足 近3 000 km2 ，油层平均孔隙度为8% ～10% ，渗透 施工要求，而三元共聚物具有良好的耐盐与抗剪切 -3 -3 2 率为0.05 ×10 ～1.03 ×10 μm ，属于低孔、低渗 性能。因此选用了由丙烯酰胺、丙烯酸钠与2- 丙 透油藏，同时具有水敏与碱敏等特征。压裂改造一 烯酰胺基-2- 甲基丙基磺酸钠的共聚物DG-3。聚合 般采用瓜胶压裂液，但其碱性交联环境与残渣含量 物分子量的大小直接影响其水溶性和增稠能力，分 较大的特点，对储层造成了一定的伤害。低分子量 子量小，则水溶性好、增稠能力差 ；反之则水溶性 聚合物压裂液呈中性、无残渣、伤害小，是瓜胶压 差、增稠能力强，而分子量在适当范围内时，既 裂液的理想替代品，但目前未得到推广应用，因为 能达到一定的增稠作用，又具有较好的水溶胀性 其交联时间快，不易控制，而且在温度低于53 ℃ 能。DJ-3 的分子量为20 万～30 万，仅为瓜胶分子 时破胶困难。通过对低分子量聚合物压裂液的交联 量 （240 万左右）的1/ 10 ，链长只有瓜胶的1/25 ； 体系与破胶体系进行实验研究，解决了上述难题， 水溶速度快，现场配液容易，在水温为15 ℃下以 优选出了低、中、高温低分子量聚合物压裂液系列 300 r/min 的速率搅拌 15 min ，0.5%DG-3 胶液黏度 配方，并在乌里雅斯太油田、鄂尔多斯盆地伊陕斜 为34.5 mPa ·s ，约为最终黏度 （38.5 mPa ·s ）的 [1-3] 坡的油井与天然气井中取得了较好的压裂效果 。 90% ；DJ-3 低分子量聚合物对水具有一定的增稠能 力，其浓度为0.2% ～0.6% 的压裂液能满足压裂施 1　低分子量聚合物的研究 工要求 ；胶液在30 ℃环境温度下放置7 d ，黏度保 经实验研究，一元聚合物 （如聚丙烯酰胺）与 持率为90.3% ，不易受细菌的腐蚀而变质，现场配 二元聚合物 （如丙烯酰胺与丙烯酸钠的共聚物）的 液时不需加杀菌防腐剂。 基金项目：华北油田公司项目“路44 、乌里雅斯太区块酸化压裂配方工艺技术改进研究”（2010-HB-C03-5 ）。 第一作者简介 ：崔会杰，工程师，1990 年毕业于华北石油职工大学，现在主要从事压裂液的研究与应用工作。地址 ： 河北省任丘市华北油田采研院