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低成本耐高温海水基胍胶压裂液

宫大军 吴志明 白岩 朱明山 王雪稳 袁哲

宫大军,吴志明,白岩,等. 低成本耐高温海水基胍胶压裂液[J]. 钻井液与完井液,2024,41(2):256-261 doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2024.02.016
引用本文: 宫大军,吴志明,白岩,等. 低成本耐高温海水基胍胶压裂液[J]. 钻井液与完井液,2024,41(2):256-261 doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2024.02.016
GONG Dajun, WU Zhiming, BAI Yan, et al.A low cost high temperature seawater-based guar gum fracturing fluid[J]. Drilling Fluid & Completion Fluid,2024, 41(2):256-261 doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2024.02.016
Citation: GONG Dajun, WU Zhiming, BAI Yan, et al.A low cost high temperature seawater-based guar gum fracturing fluid[J]. Drilling Fluid & Completion Fluid,2024, 41(2):256-261 doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2024.02.016

低成本耐高温海水基胍胶压裂液

doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2024.02.016
基金项目: 中国石油长城钻探工程有限公司科研项目“海水基压裂液研发与试验”(GWDC202201-09(02))。
详细信息
    作者简介:

    宫大军,高级工程师,1984年生,2010年毕业于西北工业大学材料物理与化学专业获硕士学位,现在从事水基压裂液开发与应用研究工作。E-mail:ghonglie@163.com

  • 中图分类号: TE357.12

A Low Cost High Temperature Seawater-Based Guar Gum Fracturing Fluid

  • 摘要: 海上油气田压裂由于条件限制,采用淡水配制压裂液导致运输成本高、周期长。海水配制压裂液,碱性交联环境螯合剂加量大,材料成本高,耐温能力一般。针对以上情况采用钛酸四异丙酯、硫酸锆等物质作为反应原料,分步合成有机钛锆交联剂。经核磁碳谱、交联剂沉析后扫描电镜表征,表明交联剂为有机螯合物,动静态同步激光光散射仪表征交联剂尺寸,表明交联剂粒子直径主要为1~100 nm,具有良好的反应活性。该交联剂在中性条件下即可交联,适应海水等高矿化度水质配制压裂液,其交联微观形态为蜂窝状六元网格状结构,结构稳定,黏弹性相比单钛交联有明显的提升,耐温能力可达180 ℃以上。在中海油南海区域施工实验一口海水配液高温井,效果良好。

     

  • 图  1  交联剂的13C-NMR核磁谱图

    图  2  有机交联剂沉析后电镜扫描图

    图  3  研制的交联剂粒子尺寸分布图

    图  4  钛交联与钛锆交联胍胶ESEM扫描图

    图  5  钛交联与钛锆交联黏弹性对比

    图  6  水质矿化度对交联体系流变性能的影响

    图  7  有机钛锆交联压裂体系试验井施工曲线

    表  1  配液水部分离子分析

    离子含量自来水/(mg·L−1)海水/(mg·L−1)
    钠离子378860.0
    钾离子22386.0
    钙离子20387.0
    镁离子41220.0
    硼离子02.5
    氯离子4718 570.0
    硫酸根离子314200.0
    总矿化度16133 655.5
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    表  2  交联体系滤液岩心伤害率

    岩心号伤害前渗透率/
    mD
    伤害后渗透率/
    mD
    伤害率/
    %
    平均伤害
    率/%
    南1-1#0.111 750.084 5624.32524.619
    南1-2#0.122 460.091 9524.912
    下载: 导出CSV
  • [1] HOFFMANN H, THUNIG C, SCHMIEDEL P, et al. The rheological behaviour of different viscoelastic surfactant solutions: systems with and without a yield stress value[J]. Tenside Surfactants Detergents, 1994, 31(6):389-400.
    [2] 郎学军,刘洪升,王俊英,等. 水力压裂工艺中的分段破胶技术[J]. 石油钻采工艺,2003,25(4):64-66.

    LANG Xuejun, LIU Hongsheng, WANG Junying, et al. Staged gel breaking technology in hydraulic fracturing treatment[J]. Oil Drilling & Production Technology, 2003, 25(4):64-66.
    [3] 何春明,陈红军,刘超,等. 高温合成聚合物压裂液体系研究[J]. 油田化学,2012,29(1):65-68.

    HE Chunming, CHEN Hongjun, LIU Chao, et al. Study of high temperature synthetic polymer fracturing fluid[J]. Oilfield Chemistry, 2012, 29(1):65-68.
    [4] 任占春,秦利平,孙慧毅. 聚丙烯酰胺/有机钛冻胶压裂液[J]. 油田化学,1995(4):328-331.

    REN Zhanchun, QIN Liping, SUN Huiyi. Polyacrylamide/titanium-organic crosslinker gelling fracturing fluid[J]. Oilfield Chemistry, 1995(4):328-331.
    [5] 郭建春,王世彬,伍林. 超高温改性瓜胶压裂液性能研究与应用[J]. 油田化学,2011,28(2):201-205.

    GUO Jianchun, WANG Shibin, WU Lin. Research and application of ultra-high temperature fracture fluids[J]. Oilfield Chemistry, 2011, 28(2):201-205.
    [6] 赵建波,沈一丁,王磊,等. 疏水改性胍胶稠化剂的制备及结构与性能的相关性[J]. 高分子材料科学与工程,2011,27(10):58-61.

    ZHAO Jianbo, SHEN Yiding, WANG Lei, et al. Synthesis of hydrophobic modified Guar gum thickener and correlation analysis of its structure and property[J]. Polymer Materials Science & Engineering, 2011, 27(10):58-61.
    [7] CAI W S, HUANG R H. Slow gelation of titanium (IV) with partially hydrolyzed polyacrylamide. Crosslinking reaction and gel properties[J]. Polymer Journal, 2001, 33(4):330-335. doi: 10.1295/polymj.33.330
    [8] 赵以文. 压裂液用有机钛螯合物交联剂[J]. 油田化学,1991(3):37-44.

    ZHAO Yiwen. Organo-titanate chelate crosslinkers for fracturing fluids[J]. Oilfield Chemistry, 1991(3):37-44.
    [9] 魏忠强,李小瑞,刘观军,等. 有机钛交联剂的合成及流变性能评价[J]. 科学技术与工程,2013,13(25):7492-7495.

    WEI Zhongqiang, LI Xiaorui, LIU Guanjun, et al. Preparation and rheology evaluation of organic titanic crosslinker[J]. Science Technology and Engineering, 2013, 13(25):7492-7495.
    [10] 吕海燕, 杨华, 徐永高, 等. 一种多羟基醇压裂液用有机钛交联剂的制备方法: CN200910243763.8[P]. 2009-12-23.

    LYU Haiyan, YANG Hua, XU Yonggao, et al. Preparation method of organic titanium crosslinking agent for polyhydroxy alcohol fracturing fluid: CN200910243763.8[P]. 2009-12-23.
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出版历程
  • 收稿日期:  2023-10-28
  • 修回日期:  2023-12-16
  • 刊出日期:  2024-03-30

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