一种自生热耐高温高密度压裂液体系研究

耐高温型聚合物压裂液体系研制与性能评价黄崇辉;石广远;范东阳;全美荣;黄世强;蔡敬耀;郝鹏【期刊名称】《油气田地面工程》【年(卷),期】2024(43)3【摘要】随着油气开采的深入,对于高温、高压、高盐度等复杂地层的开发需求日益加剧。

传统的压裂液在这类地层中表现出的稳定性和性能受到限制,因此以丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)和N,N-二甲基十八烷基烯丙基氯化铵(DOAC)为原料,通过自由基聚合反应制备出耐高温稠化剂(DPAM)。

实验结果表明,DPAM具有良好的增稠、耐温、抗剪切、黏弹性等性能,适用于碳酸盐地层分流酸化。

DPAM通过聚合物分子缔合作用和甜菜碱侧链与钙离子螯合作用形成三维网络结构实现增稠效果。

DPAM溶液的储能模量G'始终高于耗能模量G";滤失系数k<1.0×10^(-3)m/min^(1/2)、滤失速率R<1.5×10^(4)m/min、初始滤失量V0<5.0×10^(-2)m^(3)/m^(2);陶粒的沉降速率低于0.48 cm/min;当NaBO_(3)加量为0.1%(质量分数)时,在110 min时,压裂液的黏度降低至30 mPa∙s,表明压裂液体系具有良好的携砂性能、滤失控制能力和破胶性能。

此研究为耐高温聚合物压裂液的合成和应用提供了理论基础。

【总页数】7页(P36-41)【作者】黄崇辉;石广远;范东阳;全美荣;黄世强;蔡敬耀;郝鹏【作者单位】中国石油渤海钻探井下作业分公司;中国石油华北油田公司第三采油厂;中国石油渤海钻探巴彦石油工程分公司;中国石油华北油田公司第一采油厂;中国石油华北油田公司二连分公司【正文语种】中文【中图分类】TQ3【相关文献】1.胜利油田研制出耐高温乳液缔合型压裂液2.耐盐耐高温三元聚合物压裂液稠化剂的制备与性能评价3.耐高温交联酸压裂液的研制及其性能评价4.基于假四子表面活性剂的pH响应型清洁压裂液的研制与性能评价5.超分子乳液型压裂液稠化剂的研制及性能评价因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

第38卷第1期2021 1精细石油化工SPECIALITY PETROCHEMICALS12耐高温高矿化度海水基压裂液体系研究及应用徐斌(国家管网集团北方管道有限责任公司大连输油气分公司，辽宁大连116601)摘要：为满足海上高温低渗油田压裂施工的需求，以丙烯酰胺、丙烯酸、N -乙烯基毗咯烷酮和长链季S 盐阳离子单体为原料，制备了一种新型两性离子型聚合物稠化剂CHY-2,并以此为主要处理剂，研制了一套适合海上高温低渗油田的耐高温高矿化度海水基压裂液体系。

该压裂液体系具有良好的耐温耐剪切性能，在160 C ,170 S -1的剪切速率下实验120 min 后，体系黏度仍能保持在100 mPa • s 以上；压裂液基液具有良好的耐盐性 能，使用105 000 mg/L 的模拟水配制的基液黏度较高。

此外，该压裂液体系还具有较好的滤失性能、悬砂性 能和破胶性能，并且破胶液对储层天然岩心基质渗透率的伤害率小于10%，具有较好的低伤害特性，能够满足海上油田压裂施工的要求。

现场应用结果表明，海水基压裂液配制过程简单，性能稳定，X-11井压裂施工过程顺利，压后日产油量18.3 t,取得了良好的压裂施工效果。

关键词：海水基压裂液稠化剂耐高温抗盐性低伤害中图分类号：TQ357. 1+2文献标识码:A近年来，海上低渗油气资源的勘探与开发受 到越来越多的关注，水力压裂技术作为一项重要 的增产措施被广泛应用于低渗透油气储层，并取 得了显著的效果。

而对于海上高温低渗油气田的开发，由于受到平台空间、地层温度、作业环境以及作业成本等因素的影响，导致难以开展大规模的压裂施工作业［14］。

陆上压裂施工时通常采用 淡水配制压裂液，而海上平台淡水资源则比较匮乏。

因此，为满足海上高温低渗油气田压裂施工 的需要，研究耐高温的海水基压裂液体系就显得十分有必要。

由于海水的矿化度通常较高，并含有较多的 二价金属阳离子，严重影响压裂液体系中稠化剂 的溶解，容易导致稠化剂分子聚集，无法形成舒展 的网状结构，影响稠化剂与交联剂的交联作用，降低压裂液体系的耐温性能卩9］。

专利名称：一种自生热生气清洁压裂液
专利类型：发明专利
发明人：潘竟军,王佳,怡宝安,罗天雨,袁文义,韩晓强申请号：CN201110238856.9
申请日：20110819
公开号：CN102952535A
公开日：
20130306
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及一种自生热生气清洁压裂液；该压裂液所用原料及各组分的质量百分比配比：稠化剂0.2～0.5％、结构增强剂2～4％、生热剂A2～15％、生热剂B 2～10％、结构增强剂溶剂2％、生热催化剂1～5％，助排剂0.1～1％、破胶剂0.05～1.0％、破胶助剂0.05～0.15％、余量为水；该压裂液具有良好的耐温耐剪切性能，携砂性能，它能自动生热生气，使压裂液在地层泡沫化，低滤失性，破胶可通过常规的过硫酸盐和地层油、气、水双重破胶方式，可实现压后快速返排并大幅度提高低压油、气井的自喷返排效果，无残渣，低伤害，可用于中浅层高凝油、原油粘度偏稠、低压低渗透油气藏储层压裂改造。

申请人：中国石油天然气股份有限公司
地址：100007 北京市东城区东直门北大街9号中国石油大厦
国籍：CN
代理机构：北京市中实友知识产权代理有限责任公司
代理人：谢小延
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自生热增能压裂液的室内研究在石油勘探和开采中，压裂液在油层压裂过程中发挥着至关重要的作用。

在高压下，一些化学反应可以在压裂液中发生，其中一种就是自生热反应，这会使得压裂液的温度升高，同时增加了其能量。

本研究旨在通过模拟实验，探究自生热增能压裂液的性质及其对压裂效果的影响。

实验中，我们使用两个大型的高压密闭反应器，模拟地下油层压力和温度条件。

每个反应器都包含一个充满石英砂的模拟岩心，以模拟实际的油藏环境。

我们在反应器中注入了两种不同的压裂液：一种是传统的油基液，另一种则添加了一种自生热反应引发剂。

在注入液体后，我们对反应器进行了一系列的操作和监测，以研究压裂液的性质并观察其对模拟岩核的压裂效果。

在实验过程中，我们发现添加了自生热反应引发剂的压裂液可以快速升温，其热量释放率随时间迅速增加，远远高于仅含一般添加剂的压裂液。

分析结果表明，这是由于自生热反应的高度放热增加了压裂液的温度，因此使其在压裂过程中释放更多的能量。

此外，我们还发现，具有较高能量的压裂液在模拟油岩核试样压裂过程中产生了更强的压力和更大的孔隙间隙度，进一步改良了岩心物性。

这些实验结果表明，自生热增能压裂液在增加压裂效果方面具有潜力。

通过在压裂液中引入自生热反应引发剂，可以显著提高液体在静态压力和温度下的能量。

这可能是更高效率压裂液的一种有效方法，其能够为石油勘探和开采提供新的解决方案。

当然，值得注意的是，在实际油藏应用之前，还需要进行更严格的研究，包括理论建模和现场实验，以进一步深入研究自生热增能压裂液的性质和实际应用价值。

自生热增能压裂液对于石油勘探和开采具有重要的意义。

通过在液体中添加自生热反应引发剂，可以在压裂过程中生成充足的热量，并快速提升压裂液的温度和能量，从而改善压裂液的物质性质和效果。

此外，这种方法还有一些其他的潜在优势。

首先，自生热增能压裂液可以在更广泛的温度条件下使用，尤其是在油藏地温高、温度变化幅度大的情况下，其效果更为明显。

新型超高温压裂液体系研制与评价新型超高温压裂液体系研制与评价摘要：本文研究了一种新型超高温压裂液体系，着重分析了该液体系的成分、性能和适用范围。

通过实验证明，该超高温压裂液体系在高温高压下具有优异的性能，可以有效地应对很多油气藏的特殊地质条件和环境。

关键词：超高温压裂，液体系统，性能评价一、简介随着新能源的开发和利用不断推进，油气勘探和生产中对新型压裂技术的需求也越来越迫切。

近年来，超高温压裂技术不断发展壮大，其应用范围也不断扩大。

但是，这种技术的成败取决于液体系统的性能和成分。

因此，在研究超高温压裂液体系统的成分和性能方面，有着非常重要的意义。

二、超高温压裂液体系统的成分超高温压裂液体系统是由多种化学试剂组成的。

其中，最关键的是基础液体。

一般情况下，基础液体需要具备高温稳定性能和良好的流动性。

此外，还需要添加一些表面活性剂、穿透剂和膨胀剂等。

通过这些化学试剂的配合，可以使得超高温压裂液体系统对地质条件和环境的适应性更强。

三、超高温压裂液体系统的性能超高温压裂液体系统的性能主要取决于其黏度、流动性和粘度抗变性。

在实验中，我们发现，这种液体系统可以在高温高压下保持较低的流动阻力和良好的黏度抗变性。

这让它可以克服很多油气藏资源上的限制，从而更好地实现压裂效果。

四、超高温压裂液体系统的适用范围超高温压裂液体系统适用范围非常广泛。

具体来说，它可以用于高温油气藏开发、低温油气藏开发以及高渗透岩石地层开发等领域。

此外，它与现有的压裂液体系统相比，更适合特殊的地质条件和环境。

五、结论超高温压裂液体系统是一种性能优异的液体系统，其组成成分和性能具有一定的优势。

此外，它适用范围广泛，可以有效地应对不同的油气藏资源特征和环境条件。

因此，在实际应用中，我们可以充分利用这种液体系统的优势，提高油气勘探和生产的效率和质量。

六、超高温压裂液体系统的应用前景随着中国油气工业的快速发展，对高性能压裂技术的需求越来越迫切。

超高温压裂液体系统由于其优异的性能和适用范围得到了广泛的关注和认可。

H2O2在自生热压裂液中的应用与研究杨戈;李赟;甄延忠;高云;韩进;营虎虎【摘要】选用浓度为20％的H2O2为自生热体系,将其引入了常规压裂液中,压裂液的携砂性能和流变性能均能满足压裂施工的要求,同时提高了压裂液的破胶性能.压裂液破胶后,破胶液外观清澈透明、粘度较低为2.5 mPa·s.【期刊名称】《延安大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2013(032)001【总页数】3页(P70-72)【关键词】自生热;过氧化氢;压裂液;破胶【作者】杨戈;李赟;甄延忠;高云;韩进;营虎虎【作者单位】延长油田公司化验室,陕西延安716000【正文语种】中文【中图分类】TE39陕北油田在区域构造上位于鄂尔多斯盆地，具有低渗、低压、低温的特点，实施压裂改造可以提高油田的整体开发效益，然而常规压裂过程中，水锁效应使储层受到严重的伤害，因此，提高压裂液的返排率，从而降低储层水锁效应成为了提高压裂效果的关键［1－4］。

在低温低压条件下，羟丙基胍胶压裂液破胶性能差、返排率低、造成了储层的严重伤害，因此具有优良低温破胶、低压返排性能的低伤害新型压裂液体系是低压低渗透油气田压裂改造技术的发展方向。

为了能够解决低温破胶技术，油田常用一些化学生热剂，提高地层温度。

目前经常用到的化学生热剂有铵盐/亚硝酸盐、过氧化氢，多羟基醛/三氧化铬，以及金属钠和水等［5－13］。

但是用于自生热压裂液体系的生热剂主要是铵盐/亚硝酸盐，H2O2主要用于油井地层解堵、油井井筒清蜡等方面，关于H2O2在自生热压裂液体系中的应用至今未见报道。

H2O2一种绿色的化学生热剂，50％的过氧化氢能在距离井筒0.3 m左右的地层中产生高达1093℃的高温，处理之后，其温度至少可达538℃；40％的过氧化氢在密闭的空间内生成氧气和水时会产生689500 kPa的高压，可用于地层压裂，其在水下分解时能使温度升至260℃，并形成一种抗指进的氧气泡沫，同时传导到未处理区域的热量可覆盖100％的油层；30％～35％的过氧化氢分解产生的热量占总产热量的1/3；10％的过氧化氢可在储层中产生204℃的高温生热带（产生蒸汽和热水），并且3％～5％的过氧化氢就可保持储层生成热带，提高地层温度［14－15］。

高温清洁压裂液体系HT-160的研制及性能评价一、选题背景介绍高温清洁压裂液体系HT-160的重要性及应用背景。

二、研究内容及方法介绍高温清洁压裂液体系HT-160的研制内容及方法，包括原材料的选取与配比、混合工艺、性能评价方法等。

三、实验结果与分析介绍研制出的高温清洁压裂液体系HT-160的基本性质、流变性能、热稳定性等实验结果，并对实验结果进行分析和解释。

四、比较分析比较高温清洁压裂液体系HT-160与传统压裂液的区别与优势，包括经济性、环境友好性、工作效率等。

五、结论与展望总结研究所得，提出高温清洁压裂液体系HT-160在实际应用中需要注意的问题，以及未来研究的方向和有待解决的问题。

第一章选题背景随着石油勘探的深度和复杂程度不断提高，原油储量的逐渐减少以及能源需求的不断增长，大规模应用高压水力压裂技术已成为一种不可缺少的手段。

而在高温、高压、酸、钾等条件下进行的压裂作业中，传统石油化学助剂在使用过程中不仅存在着高温、低降解温度等性能问题，而且穿透能力低，落地率差，对基岩的损伤较大，严重影响了生态环境的可持续性。

为解决这一问题，本文研制硅钠钙基高温清洁压裂液体系HT-160，用于高温降解、环保型压裂作业中石油化学助剂的替代，以此来提高作业效率、减小对环境的影响等。

本研究的重点是针对硅钠钙基高温清洁压裂液体系HT-160的配方、工艺及性能进行深入的研究和评价。

第二章研究内容及方法2.1 配方研究本研究根据硅钠钙型高温清洁压裂液体系的性能要求，在选择原材料的时候做到了科学合理，注重了原材料之间的相容性、稳定性以及经济性等要素。

首先，本研究针对硅钠钙型高温清洁压裂液需要具备抑尘、增黏、分散、增稠、润滑等功能进行系列筛选试验，最终确定了配方比例。

2.2 工艺研究本研究针对硅钠钙型高温清洁压裂液的生产工艺进行细致研究。

由于其主要成分具有一定的稳定性，在制备中可以采用多项生产工艺进行综合优化，如热反应、混合反应、添加稳定剂的方法，以保证生产出的液体体系具有稳定性、流动性等特点。

专利名称：一种高密度压裂液及制备装置
专利类型：发明专利
发明人：任德安,贾增存,张建锋,唐步武,杜承军,蒋仕和,杨慎福
申请号：CN202111469540.0
申请日：20211203
公开号：CN114032082A
公开日：
20220211
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及一种高密度压裂液及制备装置。

该压裂液按照重量份包括以下组分：有机盐加重剂20‑90重量份，稠化剂0.1‑2.0重量份，交联剂0.2‑2.0重量份，温度稳定剂0.1‑1.5重量份，延迟交联剂0.1‑0.8重量份，调节剂0.3‑0.9重量份，杀菌剂0.1‑0.4重量份，活性剂0.2‑1.2重量份，助溶剂0.1‑0.3重量份，破胶剂0.1‑0.6重量份，抗凝剂0.3‑0.9重量份，水60‑90重量份。

通过本发明的压裂液，不仅能够对高压井、深井进行有效压裂，提高了油气产能，还能降低压裂施工泵压；同时采用了延迟交联剂，具有延迟交联特性，能够降低压裂液泵注时的磨损，提高压裂效率，降低能耗；采用有机盐加重剂无毒无害，极大地降低了对环境的污染，适宜在油气开采领域推广应用。

申请人：新疆力科石油化工技术服务有限公司
地址：841600 新疆维吾尔自治区巴音郭楞蒙古自治州轮台县工业园区红桥石油服务区
国籍：CN
代理机构：保定运维知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：孙玉娣
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