低浓度瓜尔胶用高效有机硼交联剂的合成及其压裂系统的室内评价.pdf

低浓度瓜尔胶用高效有机硼交联剂的合成及其压裂体 系的室内评价 摘要 鄂尔多斯盆地蕴藏着丰富的石油资源，是最具有潜力的油气勘探盆地之 一，长庆油田的大部分油井遍布于此。水力压裂技术是改造低渗油田的重要 手段方法，但是传统的水基压裂对低渗、特低渗油藏的开采，优势正逐步减 弱。在对比油田已经现有的各种压裂体系、技术之后，水基压裂仍具有明显 的操作优势。考虑到裂缝导流能力的迫切要求，因此提出低浓度瓜尔胶压裂 液的研发方案，其可以有效减少残渣对地层的伤害问题，并进行了室内实验 鉴定。研制出的有机硼交联剂BN能够有效的交联较低浓度瓜尔胶，所形成 的冻胶具有良好的携砂性能、延时性能和耐温性能。 交联剂是水基冻胶压裂液的重要组成部分，可通过与高分子化合物以多 种键态形式络合而形成高黏度的凝胶体，使压裂液具备优良的携砂(支撑剂) 和造缝的性能。针对普通瓜尔胶压裂液体系的残渣伤害问题，将低浓度瓜尔 胶压裂液中的瓜尔胶浓度定为0．2％，因为较低浓度瓜尔胶性能不理想，并 设计提出交联剂分子的制各方案，最终合成得到交联剂产品～有机硼交联剂 为l：1，其中十水四硼酸钠的用量为20％，葡萄糖的用量为20％，多元醇 BN的用量为60％。该反应体系的合成温度应控制在70。C，pH值应控制在 7．0-8．0，反应时间定为3．0,--4．Oh。 根据SY-T5107．2005一“水基压裂液性能评价方法’’的部分内容要求， 进行室内实验以评价低浓度瓜尔胶压裂液体系的可行性，得出了如下几个结 论： (1)交联O。2％瓜尔胶水溶液所需交联剂的用量为1．2‰1．6％，其中交 联延时时间为80s～160s，冻胶的耐受温度最高可达80℃。该瓜尔胶压裂液 的滤失系数为7．36x10‰in仉5，室温下支撑剂在冻胶内的静态沉降速率为 50min以上。 (2)压裂液中降阻剂JM．3的添加量定为2．0％。冻胶的耐剪切性能和 耐温性能未因降阻剂的添加与否发生明显的变化，冻胶的初始粘度亦未受明 显影响，剪切曲线反而变得更加光滑且连续，波动亦相对减少。因此冻胶的 施工性能因降阻剂JM．3的加入得到了部分改善。 (3)破胶剂选用过硫酸铵(APS)并对本压裂体系进行破胶性能测试。 破胶液的固体残渣含量不高，小于100mg／L。对粘土的防膨率为74．6％，因 此瓜尔胶压裂液体系破胶液性能满足施工要求。 通过以上研究，初步制定出低浓度瓜尔胶压裂液体系的方案，并得出了 各组分的具体可行配比，待进一步的应用推广。 关键词：压裂液，冻胶，延时交联，有机硼，低浓度瓜尔胶，耐温性 Ⅱ of low--concentration Preparation guargum fracturing fluid crosslinkerand ontheir study evaluation laboratory Abstract oilfieldislocatedinordos iSrichinoil Changqing basin，which resources andoneofthe most basinforoiland potential gas isan method fracturingtechnology for