聚合物清洁压裂液在河南油田的应用

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇聚合物清洁压裂液在河南油田的应用范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

摘要：聚合物清洁压裂液增稠剂水不溶物极低，在防止储层二次伤害，提高返排方面明显优于羟丙基胍胶、瓜尔胶压裂液。聚合物清洁压裂液有别于VES清洁压裂液，它克服了VES清洁压裂液胶束稳定性差，在水和油存在下失效，对配制环境要求高，配制繁琐的弱点，具有较好的悬砂性、耐温耐剪切性，易破胶返排。经现场试验表明，该压裂液具有较好的推广应用前景。

关键词：聚合物 清洁压裂液 性能 应用

一、压裂液基本要求与存在问题

压裂液的核心材料是压裂液增稠剂，主要功能是悬砂携砂、传递压力、造缝导流，其基本要求悬浮携砂能力强、低滤失、低摩阻、配伍性好、无残渣、反排性好、易破胶、流变性好、配制简单成本低。最常用的压裂液增稠剂材料是羟丙基胍胶、瓜尔胶，它的主要问题是溶解不完全。羟丙基胍胶水不溶物4%～7.5%，瓜尔胶水不溶物16%～20%[1]，不利于油气层保护，不利于施工和油气增产。如何解决增产与伤害产层的矛盾，交联与破胶的矛盾，高粘度悬砂与泵送摩阻和传压造缝的矛盾。解决思路是应用清洁压裂液，清洁压裂液的基本组成为表面活性剂、聚合物[2]，该压裂液的基本特性是对储层无直接污染伤害，无二次伤害，易于返排，少残留。聚合物清洁压裂液室内试验和现场应用结果表明，性能稳定，现场应用也取得了较好增产效果。

二、聚合物清洁压裂液基本原理

斯伦贝谢公司研发的粘弹性表面活性剂VES（ViscoElastic Surfactant）清洁压裂液[3]，在各油田应用中，发现使用温度普遍低（80℃以下），表面活性剂用量大（2～15%），成本高。胶束稳定性差，既可在水和油存在下破胶，也可在水和油存在下失效，对配制环境要求高，配制繁琐，需配合其他特殊组分、盐和稳定剂，高速搅拌，影响了推广应用。

聚合物清洁压裂液的研发思路是克服VES清洁压裂液弱点，使其具有稳定、高效、耐温、价格可接受。聚合物清洁压裂液以缔合代替交联（多元缔合：疏水缔合、氢键缔合、离子键缔合等），在溶液中形成空间网状结构方式。结构型聚合物在溶液中聚合物分子链间适当结合，形成布满整个体系的三维立体网状结构（多级结构）；该结构是可逆的，随剪切速率等条件变化而可逆变化 （η表观η结构+η非结构）。聚合物清洁压裂液达到了高效增粘性、抗温抗盐性、剪切稀释性与抗剪切性、悬浮性、稳定性、剪切降解稳定性、破胶降解可调性的基本要求。

三、聚合物清洁压裂液基础配方

聚合物清洁压裂液基础配方由增稠剂JHW-1、增稠剂流变助剂JHE-2和增稠剂耐温助剂JHW-3组成。增稠剂JHW-1在常温-中高温使用（25～180℃）浓度0.2%～1.8%，低速搅拌下约15～20分钟溶解，全过程无不溶物；流变助剂JHE-2按一定比例与主剂配制成压裂液，类似物理“交联”，粘度大幅度增加，约30%～100%，悬浮能力激增，且剪切稀释性更强。用量为JHW-1用量的50～70%；耐温助剂JHE-3在120℃下可不使用，用量为0.2～0.4%。聚合物清洁压裂液配制简单，破胶彻底，易于返排，配伍性好，悬砂能力强，摩阻小，抗温抗盐，低伤害或无伤害，是一种理想的新型清洁压裂液。

四、聚合物清洁压裂液主要性能

1.悬砂性能评价

室内试验不同粘度的聚合物清洁压裂液悬浮能力（石英砂，40目）：粘度60mPa.s，悬砂10min时，可保持60min；粘度30mPa.s，悬砂10min时，可保持30min；粘度20mPa.s，悬砂5min时，可保持10min。而胍胶悬砂能力≤10min，聚合物清洁压裂液的悬砂时间能满足压裂施工需要。

2.流变性评价

室内试验在100℃条件下，连续剪切90min，测试聚合物清洁压裂液耐温耐剪切性能（配方：增稠剂JHW-1：0.35%，流变助剂JHW-2：0.18%，溶解助剂JHW-3：1%）。

评价测试标准：配制完毕的液体即为清洁压裂液，然后在100℃、170s-1下进行流变测试，剪切90min后粘度≥25mPa.s即为合格。

试验评价结果：在100℃测试条件下，连续剪切90min，尾粘：70mPa.s ，耐温耐剪切性能良好。

五、 现场应用

聚合物清洁压裂液在河南油田B408井现场应用。施工泵压13.8～49.7MPa，排量0.5～3.58m3/min，压裂施工挤入总液量200.76m3，加20/40目陶粒砂16.07m3，砂比2.4%上升至31.3%。压裂后日产油0.49m3上升至5.26m3，取得了较好增产效果。

六、结 论

1.聚合物清洁压裂液是一种新型的压裂液体系，压裂液对水质、配制环境要求不高，交联成胶较快，现场应用砂比30%以下，悬砂可靠，性能稳定。

2.聚合物清洁压裂液水不溶物几乎为零，能有效防止油层二次伤害，特别是对特低孔、低渗储层具有重要的意义，现场试验也取得了较好的增产效果。

3.聚合物清洁压裂液增稠剂可溶解于20%浓盐酸，配制成聚合物酸性清洁压裂液，但没有现场试验，对聚合物酸性清洁压裂液的酸液类型、浓度、用量等需要进一步试验和优化，以适应碱敏、水敏地层的改造需要。

参考文献

[1]Q/SH0050-2007，压裂用瓜尔胶和羟丙基瓜尔胶技术要求[S].

[2]李西军，王伟，李莉. 交联水酸性清洁压裂液研究与应用 [J].石油天然气学报，2008，30（2）：556-557.

[3]Samuel M. A polymer-free fluid for fracturing application[J].SPE Drlling&Completion，1999，14（4）：27～33.