一种新型清洁压裂液(VES-Ⅱ)的研制及现场应用

摘要

通过大量试验研制开发了一种新型的清洁压裂液(VES-Ⅱ)，其主剂为非离子型，属国内外首创，该产品生产原料国内市场供应充足，采用两步合成法，合成过程不需特殊的设备，反应条件温和，一般化工企业均可实现其生产。压裂液由增稠用表面活性剂、稳定助剂、交联助剂组成。施工时，稳定助剂先混入基液中，现场以5%左右的交联比控制交联。研制了一种新型的VES压裂液专用破胶剂，以油溶性材料涂层，施工时不发挥破胶作用;施工结束后，在油气溶解、闭合应力挤压的作用下逐步释放出来，实现破胶化水。室内试验表明，加量在0.05%以上时，8h内破胶液粘度值<5mPa.s。交联压裂液具有良好的抗温增稠性能，最高抗温能力为120℃;同时它还具有独特的流变性，在一定温度范围内，表现粘度随温度的升高而增加，在72-76℃时的粘度值达最高值。摩拟计算表明，裂缝净压力值较低，可有效控制缝高，提高裂缝导流能力。在VES-Ⅱ压裂液中，陶粒的沉降速度稍高于石英砂，线性拟合表明：陶粒和石英砂的沉降速度分别为0.0058cm/s和0.005cm/s，由于自身具有三维立体网络结构，可有效地提高对支撑剂的悬浮能力，此外，还有助于降低压裂液的滤失。由于其主剂及稳定助剂均为表面活性剂，压裂液具有较低的表、界面张力，常温下的表面张力约24mN/m左右，界面张力小于1.5mN/m，升温后变化不大。因此可有效降低返排过程中的毛管力，解除贾敏效应及水锁现象，提高压裂液的返排率。该压裂液在柴油、地层水的作用下，破胶化水彻底，对油层渗透率伤害小于16%，支撑裂缝导流能力保持在92%以上。目前已成功地累计现场实施水力压裂16井，压裂防砂25口井，增产增注效果明显。利用现场停泵压力测试的方法对摩阻进行了测试，其摩阻约占清水摩阻的28-35%，略低于瓜胶压裂液的摩阻，这有利于降低泵注压力。rn 现场应用表明，压裂液的返排率在85%以上。该体系自身具有良好的杀菌性能，不需添加杀菌剂;工业产品可放置一个月以上而不会变质。通过现场应用发现，该压裂液一剂多能，具有防膨、杀菌防腐、野外作业适应性强的特点;合成原料来源广、合成方便且配制简单，省工、省时、省力，不需增加特殊设备，具有良好的市场前景。