压裂液温度稳定剂评价方法研究

摘要

建立压裂液温度稳定剂评价方法是合理选择和运用温度稳定剂的基础。论文分析了压裂液热稳定性的表现形式和表征参数，明确了压裂液温度稳定剂作用原理，分析了已有温度稳定剂评价方法的不足。在此基础上，本文设计了新型压裂液温度稳定剂评价方法，主要研究内容和取得的主要成果如下： （1）设计的压裂液温度稳定剂评价方法同时考虑最低粘度要求和压裂施工时间两个因素，提出了以压裂液在保证压裂施工的情况下，能够使用的储层最高温度Tmax(η0,t0)表征压裂液体系的耐温性能，并通过测定加入温度稳定剂前后Tmax(η0,t0)的差值△T才能够评价温度稳定剂的作用效果。 （2）以胜利油田常用羟丙基瓜胶压裂液和温度稳定剂S-1为例，根据设计的压裂液温度稳定剂的评价方法，通过压裂液的粘温曲线测定Tmax以确定搜索Tmax(η0,t0)的上限温度，从上限温度开始，运用二分搜索法逐渐搜索加入温度稳定剂前后的Tmax(η0,t0)，以计算加入温度稳定剂后适用温度提高值△T。实验结果证实了该评价方法的合理性。 （3）利用设计的压裂液温度稳定剂的评价方法，研究了粉比、pH值、交联剂浓度和温度稳定剂对压裂液耐温性能的影响。通过对比不同粉比、不同pH值、不同交联剂浓度和不同温度稳定剂的压裂液性能结果，分析出了各影响因素对压裂液体系耐温性能的影响。在一定范围内，粉比、pH值、交联比和温度稳定剂对压裂液耐温性能有一定的促进作用。由两种温度稳定剂的适用温度提高值△Tmax＜△T，进一步证明所设计的评价方法要优于现有评价方法。 （4）由粉比、pH值、交联比和温度稳定剂对压裂液体系的耐温性的影响结果可以看出，测得的Tmax和Tmax(η0,t0)的变化趋势是相似的。又因为Tmax(η0,t0)的测定方法是综合了水基压裂液性能评价方法中耐温能力和耐温耐剪切能力两种测定方法，具有理论依据，所以用Tmax(η0,t0)表征压裂液耐温耐剪切性能是可行的。

目录

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第一章 绪 论

1.1 压裂液技术研究现状

1.1.1压裂液技术发展历程

1.1.2 水基压裂液

1.1.3 高温压裂液体系研究进展

1.2 压裂液温度稳定剂的评价方法研究进展

1.3 本课题研究目的和意义

第二章 实验材料和方法

2.1 实验材料

2.1.1 实验药品

2.1.2实验仪器

2.2 实验方法

2.2.1 压裂液的制备

2.2.2 压裂液体系耐温性能的测试方法

第三章 压裂液温度稳定剂评价方法设计

3.1 压裂液温度稳定剂的作用机理分析

3.1.1 压裂液受热不稳定机理

3.1.2 压裂液热稳定性的表现形式

3.1.3 压裂液温度稳定剂的作用

3.2 压裂液温度稳定剂的评价方法设计

3.3 压裂液温度稳定剂评价方法的应用

3.4 本章小结

第四章 压裂液耐温性能的影响因素研究

4.1 粉比对压裂液耐温性能的影响

4.2 pH值对压裂液耐温性能的影响

4.3 交联比对压裂液耐温性能的影响

4.4 温度稳定剂对压裂液耐温性能的影响

4.4.1 温度稳定剂S-1对压裂液耐温性能的影响

4.4.2 温度稳定剂S-2对压裂液耐温性能的影响

4.5 本章小结

结论

参考文献

附录

致谢