连续混配耐盐型压裂液的性能评价.pdf
《连续混配耐盐型压裂液的性能评价.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《连续混配耐盐型压裂液的性能评价.pdf(5页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、连续混配耐盐型压裂液的性能评价李楚航1,2,乔孟占1,2,陈 东1,2,罗佳洁1,2,马 英1,2(1.唐山冀油瑞丰化工有限公司,河北 唐山0 6 3 2 0 0;2.河北省油田化学剂技术创新中心,河北 唐山0 6 3 2 0 0)摘要:制备了一种缔合聚合物型耐盐速溶减阻剂(MR F F),并搭配小分子阳离子防膨剂(R F-0 3)和油水双亲润湿剂(D E-0 1)组成滑溜水压裂体系。室内实验评价结果表明,MR F F溶解速度快,在质量分数0.8%时,5m i n增黏速率达9 6.8%;在8.51 04m g/L盐水中仍具有黏度,盐水中的减阻率为7 0.5%;滑溜水压裂体系配伍性良好,满足连续
2、混配要求。物理模型实验结果表明,该压裂破胶液的岩心渗透率恢复可达9 0.8 5%,提高采收率为2 6.8 6%。关键词:滑溜水 减阻剂 连续混配 耐盐性 采收率中图分类号:T E 3 5 7.1+2 文献标识码:A D O I:1 0.2 0 0 7 5/j.c n k i.i s s n.1 0 0 3-9 3 8 4.2 0 2 3.0 4.0 0 5 随着油田的开采进入中后期,低渗油藏成为开发主要目标。在低渗油藏开发过程中,由于储层开采难度大,大规模体积压裂成为油田主要的增产方式。采用滑溜水压裂液是目前低渗油藏体积压裂中的主要增产方式,而滑溜水压裂体系的核心是减阻剂1-4。体积压裂排量大
3、、液量大,要求压裂液具有低成本、低地层伤害、低摩阻、易返排等特性5。同时在现场滑溜水压裂液的配置中,采用在线连续混配技术,因此滑溜水快速溶解和增黏特性也十分重要6。滑溜水压裂体系需要大量的水来配置工作液,在水资源匮乏地区,常采用返排液或地层水配置压裂液7-8。使配制而成的压裂液矿化度含量高,导致压裂液黏度的降低,严重影响压裂施工的开展。因此对滑溜水压裂液的耐盐性能提出了更高要求9-1 2。刘福建等1 3制备了一种耐盐型聚合物,该悬浮体系能够快速溶解,且在71 04m g/L矿化度下质量分数1.0%的悬浮体系黏度在6 0m P as左右。常青等1 4研制的速溶型滑溜水减阻剂能快速溶解,在满足连续
4、混配要求的同时对岩心具有较小的伤害。虽然滑溜水压裂液的种类已有很多,但同时拥有快速溶解增黏、高矿化度耐盐能力,兼具降低地层伤害和提高采收效率的滑溜水压裂体系国内还鲜有研究。笔者制备了一种缔合聚合物型耐盐速溶减阻剂(MR F F),并搭配小分子阳离 子 防 膨 剂(R F-0 3)和 油 水 双 亲 润 湿 剂(D E-0 1)组成滑溜水压裂体系。本文报道了压裂体系的性能。1 实 验1.1 试剂与仪器MR F F耐盐速溶减阻剂、R F-0 3小分子阳离子防膨剂、D E-0 1纳米粒子型油水双亲润湿剂,冀油瑞丰化工公司。石英砂(1 03 0目、3 05 0目、4 07 0目),冀油瑞丰化工公司;石
5、油醚、氯化钾、氯化钠、氯化镁、氯化钙、丙酮、N,N-二甲基十二胺、正庚烷、乙二醇和异丙醇,分析纯,国药集团化学试剂有限公司;丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、丙烯酸,工业品,大港博弘公司;G 5 9-9 3沙河街组脱水原油。M o l e l e m e n t 1 8 2 0 a型摩尔净水机,重庆摩尔水处理设备有限公司;HAAK E MA R S 4 0型旋转流 变 仪,赛 默 飞 世 尔 科 技(中 国)有 限 公 司;H B QT-7 0型多功能化学驱替装置和填砂装置,扬州华宝石油仪器有限公司;Z NN-D 6型旋转黏度仪,青岛同春石油仪器有限公司。1.2 实验方法1.2.1 耐
6、盐速溶减阻剂的制备向烧瓶中加入0.2m o l的N,N-二甲基十二胺,以0.2m o l丙酮溴化物为混合溶剂,缓慢地将混合溶剂滴入烧瓶中,反应2 0h后得到疏水性单体HM。收稿日期:2 0 2 2 0 7 1 4;修改稿收到日期:2 0 2 3 0 1 3 0作者简介:李楚航(1 9 9 7),助理工程师,研究方向为油田化学品。E-m a i l:l c h w y y x 0 9 2 81 6 3.c o m81 精 细 石 油 化 工S P E C I A L I T YP E T R O CHEM I C A L S第4 0卷 第4期2 0 2 3年7月 将丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-
7、甲基丙磺酸、丙烯酸、疏水性单体HM溶于去离子水中,调节p H值至中性,在不断通氮气的条件下加入过硫酸铵溶液、亚硫酸氢钠溶液以及偶氮二异丁脒盐酸盐作为引发剂,引发剂质量分数为0.0 5%,置于超声仪器上,反应6 8h后用无水乙醇纯化,干燥,粉末化。1.2.2 油水双亲润湿剂的制备称取一定量的十二烷基苯磺酸钠、醇醚硫酸钠溶于水中,配制成溶液。将正庚烷、乙二醇和异丙醇的多元醇溶液及氯化钠溶于去离子水中。将上述两种溶液混合搅拌均匀得到以油为内相,表面活性剂为壳膜的纳米微乳液。1.3 性能评价1.3.1 溶解速度及增黏速率测定在室温2 5下,向不断搅拌的蒸馏水中分别加入不同质量分数的MR F F,用六速
8、旋转黏度计测定其在搅拌5m i n和3 0m i n下的黏度,并计算滑溜水压裂液增黏速率。增黏速率见式(1)。v=121 0 0%(1)式中:v为增黏速率,%;1为5m i n、1 7 0s-1下表观黏度,m P as;2为3 0 溶解4h时1 7 0s-1下表观黏度,m P as。1.3.2 耐盐性能依据S Y/T5 1 0 72 0 1 6 水基压裂液性能评价方法 配置8.51 04m g/L标准盐水(2.0%K C l+5.5%N a C l+0.4 5%M g C l2+0.5 5%C a C l2)。在搅拌下,向标准盐水中加入不同质量分数的MR F F,用六速旋转黏度计测定其在搅拌5
9、m i n和3 0m i n下的黏度。1.3.3 减阻性能选取质量分数0.8%的MR F F进行评价。采用管道摩阻仪进行测试,管内径2 0.5mm,管长2m,泵排量05L/s。测试MR F F在蒸馏水和标准盐水中的减阻率,计算见式(2)。减阻率=Pp-PsPp1 0 0%(2)式中:Pp为管路中清水通过两端的压差,MP a;Ps为管路中滑溜水通过两端的压差,MP a。1.3.4 压裂体系在蒸馏水中,基础压裂体系采用质量分数为0.8%MR F F+0.3%R F-0 3+0.0 8%破胶剂;改进后 压 裂 体 系0.8%MR F F+0.3%R F-0 3+0.3%D E-0 1+0.0 8%破
10、胶剂进行实验,评价压裂体系增黏速率、压裂破胶液性能、防膨率和6 0 的剪切流变性。1.4 驱替实验驱替实验装置如图1所示。图1 驱替装置示意实验设计温度6 5,装填后的填砂管6 5 老化8h,始终以0.5m L/m i n的流量进行驱替。配置基础压裂破胶液:0.8%M R F F+0.3%R F-0 3+0.0 8%破胶剂为空白对照,滑溜水压裂破胶液:0.8%MR F F+0.3%R F-0 3+0.3%D E-0 1+0.0 8%破胶剂。压裂液6 5破胶1 2h。1)岩心渗透率伤害与恢复评价。将尺寸2 5mm1m不锈钢填砂管,用填砂装置装填,石英砂目数3 05 0目。用蒸馏水注入体积1.5
11、P V,使渗透率(K0)在3 03 5m D,再用破胶压裂液注入体积1.5P V,测定渗透率为(K1),最后反向水驱注入,测定水驱2P V后的渗透率(K2)。计算岩心渗透率伤害率和恢复。岩心渗透率伤害(1):1=(K0-K1)/K01 0 0%(3)岩心渗透率恢复(2):2=(K2-K1)/K21 0 0%(4)2)驱油性能。采用尺寸2 5mm0.5m不锈钢填砂管,用填砂装置装填处理后的油砂。蒸馏水驱填砂管注入体积3P V,使K0在3 05 0m D。再用破胶压裂液注入体积3P V。驱出的溶液用石油醚萃取3次后称重计算出油效率。2 结果与讨论2.1 增黏速率和耐盐性能图2为MR F F在蒸馏水
12、中和盐水中的黏度和增黏速率。由图2可见,在蒸馏水中质量分数在0.8%和1.2%的MR F F速溶增黏效果最好。在标准盐水中,1.0%MR F F在5m i n可达最大黏91第4 0卷 第4期李楚航,等.连续混配耐盐型压裂液的性能评价 度;虽然相较于蒸馏水配置溶液黏度有所降低,但减阻剂快速溶解增黏的作用没有受到影响。表1为黏度保持率与质量分数关系。表1中,质量分数为0.8%、1.0%和1.2%的黏度保持率在4 0%左右。MR F F中磺酸盐和阳离子疏水单体具有良好的耐盐性,因为磺酸盐具有很强的电离作用,同时磺酸呈弱碱性对无机盐的屏蔽作用较低,使聚合物在盐水中保持较高的黏度,并且刚性磺酸基团使疏水
13、链不易卷曲,有利于分子间缔合,增强空间网络结构,从而提高聚合物的耐盐性。图2 MR F F在蒸馏水中和盐水中的黏度和增黏速率表1 黏度保持率与质量分数关系w(MR F F),%黏度保持率,%0.53 1.2 50.84 0.0 01.04 5.9 21.25 2.5 02.2 减阻性能选用质量分数为0.8%MR F F进行评价,结果如图3所示。图3 MR F F在不同溶液中的减阻率与流速的关系由图3可见,随着流速的增大,两者减阻效果不断增加,在8m/s的流速下达到最高减阻率。虽然在盐水中的减阻率有所下降,但仍保持在7 0.5%。2.3 压裂液体系性能2.3.1 基础性能引入小分子阳离子防膨剂R
14、 F-0 3、油水双亲润湿剂D E-0 1组成压裂液体系,改善压裂液性能指标,实验结果见表2。由表2可以看出,基础体系破胶后表界面张力均不满足标准要求的表面张力小于2 8mN/m,界面张力小于2mN/m。而改进后压裂体系各项性能均达到要求。两种体系增黏速率相近,但D E-0 1的引入使改进后的表、界面张力均优于原体系。这是因为D E-0 1微纳米颗粒能调节物体表面微纳米结构,通过吸附作用减小接触角,使物体表面润湿性发生变化,降低表界面张力,改善破胶液因返排困难而伤害储层问题。表2 压裂液基础性能评价压裂体系增黏速率,%破胶液性能破胶后黏度/(m P as)表面张力/(mNm-1)界面张力/(m
15、Nm-1)防膨率,%剪切流变性/(m P as)基础体系9 1.7 95.5 03 1.8 24.9 07 8.1 64 9.2 3改进体系9 0.9 13.7 02 5.2 10.1 47 7.6 34 7.5 02.3.2 岩心伤害与恢复实验表3为 压 裂 破 胶 液 对 储 层 渗 透 率 伤 害 与恢复。表3 压裂破胶液对储层渗透率伤害与恢复破胶液渗透率伤害,%渗透率恢复,%基础压裂液7 5.3 95.5 5滑溜水压裂液6 4.9 69 0.8 5 由表3可见,两种压裂破胶液均对储层有一定的渗透率伤害,但基础压裂破胶液渗透率恢复仅为5.5 5%,D E-0 1引入后可大幅改善对储层的伤
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 连续 混配耐盐型压裂液 性能 评价
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。