代替瓜胶的水基压裂液——超支化分子压裂液

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1、可以代替胍胶的水基压裂液——超支化分子压裂液超支化分子压裂液的研究与应用苏盈豪唐富刚（北京希涛高分子聚合物研究所）摘要：阐述了适用于低压低渗储层改造的超超支化分子压裂液体系的室内研究、评价及现场实施情况。研究开发的超超支化分子压裂液体系,具有残渣含量少、成本低、耐温耐盐性能好、破胶彻底等特点,可以满足低压低渗储层改造工艺设计的要求。关键词：超支化分子压裂液性能研究现场应用一、前言用于水力压裂的压裂液类型及其性能与造出一定尺寸、有导流能力的裂缝有密切关系,是影响压裂成败的重要因素,因此对压裂液的性能如增粘性、流变性、滤失性、摩阻损失、稳定性、地层伤害等方面

2、均有严格的要求。其中作为提高压裂液粘度的增稠剂是压裂液的主要成份,长期以来人们对增稠剂的研究作了大量工作。国内外常用的增稠剂有三种：①天然植物胶及其衍生物；②纤维素衍生物；③合成水溶性聚合物。在实施压裂增产的过程中，选择合适的压裂液体系，减少压裂液对储层和裂缝的伤害程度是提高单井产量的关键技术之一。水力压裂技术经过五十多年的发展，无论在压裂工艺技术和压裂液方面的发展都取得了很多重要的成果。目前，我国使用较多的仍为植物胶压裂液体系，这一体系中水不溶物较多，即使采用一级羟丙基胍尔胶，其水不溶物也在8%以上，同时残渣也较多，这对地层和裂缝的伤害较大；而且交联条

3、件为弱碱性，不适合于酸性地层。还有现在市场瓜胶涨价迅猛，而超支化系列产品性价比高，总体使用效果显著，不失为现在最好用的水基压裂液。鉴于这些原因，我们北京希涛高分子聚合物研究所研制开发了超支化分子压裂液体系。超支化分子压裂液由北京希涛技术开发有限公司北京希涛高分子聚合物研究所研发。是一种具有特殊大分子结构的、完全无残渣的低分子聚合物清洁压裂液。 二、公司简介北京希涛技术开发有限公司自1997年成立以来，一直致力于聚丙烯酰胺及相关衍生产品的开发，是一家集科研、生产、销售和服务于一体的高科技公司。公司产品广泛应用于油田开发及油田增产增注领域、矿产冶金领域、造纸

4、领域、水处理领域、农用保水领域、生理卫生吸水树脂等领域。公司于2008年2月、2009年10月、2010年7月进行了三次扩产，现拥有生产基地三个，生产线6条，2012年南通生产基地完全投产后届时生产能力达90000吨。公司下属的研发中心由多年在海外从事研究工作的化学博士和专业技术人员组成，负责产品的研发改进和应用领域的持续创新，是产品技术和质量领先的保证。三、超支化分子压裂液体系简介在实施压裂增产的过程中，选择合适的压裂液体系，减少压裂液对储层和裂缝的伤害程度是提高单井产量的关键技术之一。水力压裂技术经过五十多年的发展，无论在压裂工艺技术和压裂液方面的发

5、展都取得了很多重要的成果。目前，我国使用较多的仍为植物胶压裂液体系，这一体系中水不溶物较多，即使采用一级羟丙基胍尔胶，其水不溶物也在8%以上，同时残渣也较多，这对地层和裂缝的伤害较大；而且交联条件为弱碱性，不适合于酸性地层。鉴于这些原因，我公司研制开发了超支化分子压裂液体系。超支化分子压裂液体系完全避免了植物胶压裂液高伤害、高摩阻和常规聚合物压裂液不耐剪切、破胶不彻底等问题。并且具有低残渣、易返排、对地层伤害小的特点。超支化分子压裂液体系中采用的稠化剂，是经特殊工艺生产合成的。在稠化剂的合成过程中，我公司引入了磺酸抗盐单体，以适应各地区水质的不同，同时还

6、引入大分子疏水单体，尤其是引入支链剂用以改变线性分子结构成为枝型分子结构，具有很强的抗温耐剪切性。由于该稠化剂为人工合成，因此不象植物胶那样含有大量水不溶物，稠化剂在压裂液原液中完全溶解，水不溶物基本为零，不含有固相成分，所配出的压裂液原液晶莹透亮，破胶后残渣含量较植物胶压裂液体系大大降低，具有残渣含量少、使用粘度低、携砂性能好、成本低、易返排等特点，广泛适用于各类储层的增产改造。超支化分子压裂液体系的交联剂不含铬，为无污染的环境友好型产品，自身为弱酸性交联剂。破胶剂为强氧化破胶剂，破胶彻底。 四、超支化分子压裂液体系研发我公司针对油田压裂工艺应用的要求

7、，通过立项、室内研发、工厂规模化生产及现场应用施工，开发了超支化分子压裂液体系的系列添加剂。1、稠化剂稠化剂产品实物照片此稠化剂特点如下：（1）水溶性好，在300-400r/min搅拌器中，30min溶解彻底，无“鱼眼”，即可满足使用要求。（2）增粘效果好，0.4%的稠化剂溶液的表观粘度大于30mPa.s。（3）交联适应于PH为4-7的基液。（4）体系交联形成的胶体可用氧化性破胶剂过硫酸盐彻底破胶，破胶后液体粘度小于5mPa.s。（5）由于基液对矿化度有很好的容忍性，可抵抗各种细菌的侵蚀，不易腐败变质，所以在整个体系勿需加入杀菌剂。（6）一般来讲，聚合物

8、的抗盐性能是较差的，经过特殊工艺开发的本套体系可以适应3%以下的KCL防膨剂。