低伤害清洁压裂液研究.ppt

* 低伤害清洁压裂液 大庆石油学院 低伤害清洁 压裂液表面活性剂优化 一、低伤害清洁压裂液 清洁压裂液是一种表面活性剂凝胶压裂液，由表面活性剂胶束相互缠绕形成网状结构，表现出特殊的流变性能，具有极好的悬浮力，可以携带支撑剂，所以目前清洁压裂液主要使用的是能形成网状胶的粘弹性表面活性剂。 体系的浓度为2％时，粘度就达到了106mPa.s X- α,ω－亚烷基二（二甲基烷基卤化胺） ?双子 表面活性剂的浓度很高 十二烷基硫酸钠 直链醇类 2,2－二羟乙基十二烷基胺 三甲基硅烷 长链烷基二甲基氧化胺 十六烷基聚氧乙烯（6）醚＋十二烷基聚氧乙烯（6）醚 非离子 对添加物、溶剂有要求 ……………………. 磷酯 两性离子 体系的粘度在很低的浓度（＜3％）下就达到了极大值（约105mPa.s）。 X-、XO3-、NaSal、C12H25SO3Na、石油磺酸盐 3－羟基萘－2－羧酸钠 长链季铵盐 长链卤化吡啶 长链二羟乙基甲基卤化胺 ? 离子型 形成蠕虫状胶束特点 反离子和助表面活性剂 表面活性剂 类型 能形成网状胶的表面活性剂 表面活性剂聚集体结构 在水介质中表面活性剂胶束的形式 表面活性剂液晶的结构 囊泡和蠕虫状胶束结构 二、对常见表面活性剂的评价 对6种阳离子表面活性剂进行评价，溶液具有明显的粘弹性，粘度100mPa.s以上。 三、三种表面活性剂的评价 CTAB-NaSal体系初始粘度大，粘弹性好，具有很好的抗剪切性能。优选CTAB-NaSal体系。 压裂液助剂的筛选 一、阳离子种类的影响 随阳离子价数的增加，凝胶粘度降低；对于同价阳离子，随阳离子浓度增加，粘度增加。 二、不同盐水清洁压裂液粘度 提高盐水浓度，在低温下可以显著提高压裂液粘度，但并不能提高压裂液的使用温度。 三、凝胶性能稳定剂的评价 随苯甲醇含量的增大，粘度增大至最大值，助剂浓度越大，粘度极大值也越大。 图3-2 苯甲醇浓度对CTAB体系粘度影响 a，b，c，d分别表示助剂浓度为0，0.1，0.2，0.4mo1/L 清洁压裂液配方 正交实验优化及评价 一、温度45℃的配方 0.7％CTAB＋0.7％NaSal，初始粘度104.76 mPa.s，145.8s-1剪切1h，体系粘度94.16 mPa.s。 二、温度50℃的配方 0.8％CTAB＋0.9％NaSal，初始粘度116.40 mPa.s，145.8s-1剪切1h，体系粘度102.00 mPa.s。 三、温度60℃的配方 1.2％CTAB＋0.8％NaSal，初始粘度105.93 mPa.s，145.8s-1剪切1h，体系粘度80.43 mPa.s 。 四、温度70℃的配方 1.8％CTAB＋0.7％NaSal，初始粘度112.20 mPa.s，145.8s-1剪切1h，粘度90.23 mPa.s。 低伤害清洁 压裂液性能评价 一、不同温度下的粘度数据 优选的最优配方在不同的温度下，170s-1粘度大于60mPa.s。 表5-1~5-4 不同的温度下，不同配方的粘度 二、压裂液的滤失性 造壁性滤失系数CW，受粘度控制的滤失系数 CC、受油层流体压缩性控制的滤失系数 CV都在10-4数量级，清洁压裂液滤失量小。 三、压裂液的破胶实验 当网状胶遇到烃类等有机物时，亲油性有机物将被增溶进胶束的疏水基核心，蠕虫状胶束将膨胀，最终将膨解成为较小的球形胶束，网状凝胶破解，形成粘度很低的水溶液。 优选的压裂液配方在不同的温度下，24h后破胶液粘度小于5.0mPa.s，残渣为0。 四、压裂液对油层基质伤害实验 清洁压裂液对油层基质渗透率伤害小于3%。 五、压裂液的导流能力实验 清洁压裂液 瓜胶压裂液 清洁压裂液 瓜胶压裂液 支撑剂粒径： 20/40目（900/450μm） 16/24目（1250/800μm） 在不同的闭合压力下，清洁压裂液的导流能力明显高于瓜胶压裂液的导流能力。 六、降摩阻性能 清洁压裂液的摩阻仅为清水的23％，降阻率为77.4％，比瓜胶压裂液提高了22.4个百分点。 七、携砂能力的评价 图5-6 清洁压裂液携砂性能图片 右边量筒：清洁压裂液基液 左边量筒：清洁压裂液基液＋压裂砂 随主剂CTAB加量的增加，沉砂时间延长，压裂液的携砂性能