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一種高溫耐剪切超分子締合弱凝膠清潔壓裂液體系

關注熱度:3262   來源:新能源學術論文  作者:蔣其輝 蔣官澄 盧擁軍 劉萍 邱曉惠
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【摘要】:超分子聚合物化學是超分子化學與高分子化學相互交叉融合形成的新方向,因此基于前期對超分子壓裂液的研究成果,采用對疏水單體增溶性能好的ASF-1兩性離子表面活性劑,與自制的LCM長碳鏈陽離子不飽和成鏈單體、自制的HTM抗高溫單體等進行膠束共聚合反應,合成了一種高溫耐剪切的超分子聚合物稠化劑SPM-2。通過復配具有蠕蟲狀膠束的物理交聯劑PCA-1,制備出一種超分子締合弱凝膠壓裂液(0.8%SPM-2+0.5%PCA-1)。該壓裂液具有超分子"蜂巢"網格結構,表觀黏度隨物理交聯劑加量增大而持續增加,達到了膠束與聚合物鏈的強物理交聯效果。該壓裂液在150℃、170 s-1、2 h下表觀黏度保持在58 m Pa·s左右,相比超分子聚合物溶液提高了30 m Pa·s;剪切速率從40 s-1增至1 000 s-1,再降到40 s-1后,壓裂液黏度迅速降低并快速恢復,剪切回復性好;在0.01~10 Hz內進行頻率掃描,壓裂液彈性明顯優于黏性;支撐劑沉降速率小于8×10-3 mm/s,懸砂能力相比稠化劑溶液提高了一個數量級;在90℃、2 h下破膠液黏度小于2 m Pa·s,未檢出殘渣;巖心傷害率小于10%。室內實驗結果表明,該壓裂液可滿足致密砂巖氣藏高溫儲層壓裂需求。
【作者單位】: 中國石油大學(北京)石油工程學院;油氣資源與探測國家重點實驗室;中國石油勘探開發研究院廊坊分院;
【基金】:國家“863”主題項目“致密砂巖氣高效鉆井與壓裂改造關鍵技術”(2013AA064800)部分研究成果
【分類號】:TE357.12


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