高温交联剂ZS-1的合成与应用.pdf

第27卷 第4期 钻 井 液 与 完 井 液 、，o1．27NO．4 2010年 7月 DRILLING FLUID COM PLETION FLUID JulV．2010 文章编号：1001．5620(2010)040074—04 高温交联剂ZS一1的合成与应用 尧君， 郭付君， 郭广军， 任勇， 张宏武， 张晶， 王彬 (辽河油田井下作业公司，辽宁盘锦) 摘要 针对辽河油田水基压裂液所用交联剂具有对 pH值适应范围窄的缺点，在室内研究的基础上得到了高温 交联剂ZS一1的最佳合成工艺。ZS一1适用的pH值范围为9．0～12．0，使用浓度为0．2％～0．4％，适用温度为80～ 140℃， 交联延迟时间为40～300S，且可调。利用该交联剂配制的水基压裂液冻胶具有 良好的剪切稳定性和较强的携砂能 力，耐温达 160 ，在 120℃、170S。的条件下连续剪切90min，表观黏度仍可保持在90mPa-s以上。在低浓度 常规氧化剂类破胶剂作用下破胶水化彻底，对地层伤害小。现场 10口井的应用结果表明，其施工成功率为 100％， 并取得了良好的增产效果。ZS一1高温交联剂的合成工艺简便，原料来源广，现场操作适应性强，具有 良好应用前景。 关键词 增产措施；交联剂；水基压裂液；合成工艺；抗高温 中图分类号：TE357．12 文献标识码：A 辽河油 田水基压裂液所用的交联剂具有对 pH 和乙酸，搅拌 10min后，加入氢氧化钠 ，控制反应 值适应范围窄的缺点，pH值在 9．2--9．6时交联状 体系pH值为6，升温至反应温度，搅拌4h。 态好，pH值再高则冻胶体发脆，此时虽不会影响 2)加入三乙醇胺和吡咯烷酮，保持反应温度为 室 内配液，但会增加现场配液的难度 ，而且它是 目 70℃，继续搅拌反应 1．5～2．0h。 前现场配液施工过程 中存在的主要问题。因此，研 3)加人多元醇搅拌 15min，加人高温稳定剂， 制出了ZS一1高温交联剂U-2]，该剂是采用乳酸和乙 恒温反应 1h后，用孔径大于0．076mm的筛过滤， 酸混合液作溶剂，用NaOH作催化剂，多元醇和三 除去高温稳定剂的残渣，即得澄清透明的橙色高温 乙醇胺为复合配位体，以吡咯烷酮作延缓交联屏蔽 延缓型交联剂 ZS一1。 剂并加入高温稳定剂，在一定工艺条件下所得的产 1．3 HPG压裂液的制备 物，基本上解决了现有产品对不同pH值适应性和 取 1000mL自来水，置于吴茵混调器中，在 交联延缓能力不足的问题。 低速搅拌下加入 5．5g羟丙基瓜胶 (HPG)、5g黏 1 室内实验 土防膨剂、5gJ~JJ排剂、5g起泡剂、1g温度稳定剂、0．5 g杀菌剂、1g无水碳酸钠、0．4gNaOH、10gKC1， 1．1 主要化学试剂与材料 在(6000±200)r／min下，连续高速搅拌5min，然 羟丙基瓜胶 (HPG)、氯氧化锆 、氢氧化钠、 后静置 4h备用 。 三乙醇胺、多元醇YP、吡咯烷酮均为工业 品 ；高 1．4 基本性能评价方法 温稳定剂，自制。 取 100mLHPG压裂液，置于250mL烧杯中， 1．2 高温延缓型交联剂的合成 用浓度为 10％的NaOH水溶液和碳酸钠水溶液将 1)按照物料配 比将氯氧化锆和水放人装有