新型复合压裂液体系研究进展.PDFVIP

维普资讯 2007年 4月 胡忠前等 ．新型复合压裂液体系研究进展 17 新型复合压裂液体系研究进展 胡忠前 ， 马喜平 王 红 杜 剑 (t．中国海洋石油研究中心，北京 100027；2．西南石油大学化学化工学院，成都 610500) 摘 要 介绍了一种表面活性剂蠕虫状胶束 ／疏水缔合聚合物复合压裂液体系，并讨论 了该 体系的协 同作用机理和流变性 。 关键词 压裂液 表面活性剂 蠕虫状胶束 疏水缔合聚合物 复合体系 协同作用 水力压裂是通过压开地层岩石、提供流动通 系高，这主要是由于单位成本高和获得必要粘度 道、提高低渗透天然储层采收率的一种方法 。施 所需表面活性剂组分浓度较高。VES加量随温度 工过程 中，压裂液以高速注入井眼，穿透储层 ，形 的升高而增加 ，成本差异大。 成裂缝。携支撑剂的粘弹性压裂液进入裂缝防止 (2)由于和地层产 出烃 中的某些物质不配伍 ， 其完全闭合。所 以，压裂液必须有足够 的粘性以 体系形成稳定 的乳状液而伤害地层 ，尤其在基质 达到携砂的目的；同时，增粘剂在裂缝闭合后能够 侵入区。 降解 ，防止因其在储层和支撑剂充填裂缝 中留下 (3)健康和安全(HSE)问题。尤其在近海油 残渣而对地层渗透率和裂缝导流能力造成伤害； 气 田，如英 国北海 ，VES压裂液的应用因此而受到 最后要求压裂液的滤失性能好 ，以降低滤失对地 限制。 层的伤害。 (4)相对聚合物体系 ，VES压裂液体系因其较 压裂液 自 1947年首次用于裂缝增产 以来 已 高的滤失速率而使其应用范围局限在低渗透储层 经历了巨大的演变…。早期的增产处理是通过向 (10m／／m2)。 汽油中添加足 以压开和延伸裂缝的粘性流体 ；后 解决方法之一就是减少表面活性剂用量 ，提 来 ，开始采用胍胶及其衍生物基工作液 ，随着井深 高其耐温性能和井底条件下胶束结构的快速恢复 增加和井温升高 ，对压裂液粘度的要求也 比以前 能力 0【；另一种方法就是将疏水缔合聚合物和粘 使用的线性凝胶所能提供的粘度要高。为了在高 弹性表面活性剂复配 ，制得疏水缔合聚合物／粘弹 温储层中达到足够 的粘度和提高其高温稳定性 性表面活性剂复合压裂液。这种复合流体和粘弹 能，采用硼、锆 、钛等无机和有机金属离子交联线 性表面活性剂一样 ，对地层烃类也是反应性的4【J。 性凝胶。90年代 ，人们通过使用高效化学破胶剂 即当遇到地层烃类时，聚合物和粘弹性表面活性 和降低聚合物浓度减少胍胶对地层的伤害。 剂的疏水缔合作用遭到破坏。这种流体和纯VES 压裂液体系的又一次革命是无聚合物水基压 压裂液、纯聚合物压裂液相 比，在较低的表面活性 裂液的开发和推广应用 。这类压裂液与胍胶和羟 剂和聚合物浓度下，产生 的流变性能就足 以达到 乙基纤维素不同，它由粘弹性表面活性剂和其他 形成和延深裂缝及输送支撑剂的 目的。聚合物／ 添加剂构成 ，通常称为粘弹性表面活性剂 (VES) 表面活性剂网状结构与地层烃类接触时会 自动破 压裂液体系或清洁压裂液。其主要优点为： 胶 ，残余物形成乳状液的倾向较低 ，这样可以提高 (1)施工现场混配简单 ，不需聚合物预水化工 其在地层基质侵入区的清洁能力 ，此外，疏水缔合 序 ，也不需交联剂和破胶剂。 聚合物和表面活性剂复合体系中因聚合物的存在 (2)相对聚