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減阻水壓裂液用黏土穩(wěn)定劑的合成與應(yīng)用

文檔作者：楊帆王琳林永學(xué) 楊小華董曉強(qiáng) 王海波文檔來(lái)源：中國(guó)石化石油工程技術(shù)研究院		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2023年10月05日
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第33卷第4期
2016年7月
鉆井液與完井液
DRILLING FLUID&amp;amp;COMPLETION FLUID
V01．33 No．4
July 2016
doi：10．3696／j．issn．1001—5620．2016．04．023
減阻水壓裂液用黏土穩(wěn)定劑的合成與應(yīng)用
楊帆， 王琳， 林永學(xué)， 楊小華， 董曉強(qiáng)， 王海波
(中國(guó)石化石油工程技術(shù)研究院，北京100101)
楊帆等．減阻水壓裂液用黏土穩(wěn)定劑的合成與應(yīng)用[J】．鉆井液與完井液，2016，33(4)：109-113．
摘要針對(duì)現(xiàn)有減阻水壓裂液用黏土穩(wěn)定劑配伍性差、用量大、防膨率低、固體形態(tài)不便于現(xiàn)場(chǎng)配液等問(wèn)題，研制了
一種陽(yáng)離子型液體黏土穩(wěn)定劑SRCS．1。SRCS一1的分子鏈上分布陽(yáng)離子基團(tuán)，又含有小分子陽(yáng)離子化合物，2者協(xié)同作用
達(dá)到穩(wěn)定黏土的效果。其分子量較低，既能保證所含的陽(yáng)離子基團(tuán)能夠提供較高的防膨率，又能避免過(guò)長(zhǎng)的分子鏈和過(guò)多
的陽(yáng)離子與陰離子聚合物減阻劑發(fā)生相互作用而產(chǎn)生沉淀或絮凝，與減阻水中陰離子聚合物減阻劑配伍性良好，加量0_3％
條件下防膨率達(dá)到68．2％，優(yōu)于收集到的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用過(guò)的同類產(chǎn)品。通過(guò)表面張力、‘電位、粒度測(cè)試分析了該黏土穩(wěn)定劑
的防膨機(jī)理。SRCS．1在新疆孔探1井進(jìn)行減阻水壓裂液進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用，配液方便、快捷，表現(xiàn)出優(yōu)良的配伍性和防膨性，
減阻水性能穩(wěn)定，施工順利。
關(guān)鍵詞減阻水；壓裂液；黏土穩(wěn)定劑；陽(yáng)離子；表面張力
中圖分類號(hào)：TE357．12 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1001—5620(2016)04．0109—05
Synthesis and Evaluation of Clay Stabilizer Used in Slick纖勻ter Fracturing Fluid
YANG Fan，WANG Lin，LIN Yongxue，YANG Xiaohua，DONG Xiaoqiang，WANG Halo
(Sinopec Research Institute ofPetroleum Engineering,Beijing 1 00 1 0 1)
Abstract The clay stabilizer used in slick water fracturing fluids has the following problems such as poor compatibility,high
consumption，poor inhibition to clay swelling and difficulty in solution making in field operations．A new cationic clay stabilizer,
SRCS一1，has been developed to try to solve the aforesmd problems．SRCS-l has good compatibility with the anionic polymer drag
reducers used in slick water．The percentage ofclay cores swelling tested with 0．3％SRCS-1 is 68．2％．better than those clay stabilizers
collected from operation fields．The swelling inhibition mechanism WaS analyzed by meaSuring the surface tension，‘potential and
particle size distribution．SRCS-1 haS been used in the slick water fracturing in the well Kongshen-l in xinjiang．a(chǎn)nd the water solution
was prepared very easily and faSt．The SRCS-1 had good compatibility with other additives used，and good inhibitive capacity．The
slick water made had stable properties and the fracturing jobs were successful．
Key words Slick water；Fracturing fluid；Clay stabilizer；Swelling inhibitive slick water；Cation；Surface tension
O 引言
減阻水壓裂液是針對(duì)頁(yè)巖氣儲(chǔ)層改造而發(fā)展起
來(lái)的一種新壓裂液體系。當(dāng)頁(yè)巖儲(chǔ)層中黏土含量較
高時(shí)(如：中國(guó)川東南涪陵地區(qū)頁(yè)巖氣儲(chǔ)層平均黏
土含量為32％，彭水地區(qū)達(dá)20％～50％，丁山地
區(qū)達(dá)40％ 60％)，減阻水大量進(jìn)人儲(chǔ)層后極易引
起黏土礦物膨脹、分散和運(yùn)移，導(dǎo)致儲(chǔ)層滲透率降
低，因此，減阻水中需要加入黏土穩(wěn)定劑[1-3]o
減阻劑具有降低施工摩阻和施工壓力的作用，
現(xiàn)有減阻劑一般為標(biāo)準(zhǔn)的陰離子型減阻劑[4-5]o以
往的室內(nèi)研究及現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用發(fā)現(xiàn)，其他化學(xué)劑的加入
會(huì)對(duì)減阻劑產(chǎn)生一定影響，比如在一定情況下，陽(yáng)
離子頁(yè)巖抑制劑與陰離子聚合物減阻劑之間會(huì)發(fā)生
交聯(lián)反應(yīng)，產(chǎn)生沉淀，這不僅降低了減阻效果，還
可能導(dǎo)致地層傷害№】。因此要從化學(xué)角度保證減阻
基金項(xiàng)目：中國(guó)石油化工股份有限公司科技部院控項(xiàng)目“壓裂用防膨劑SMCS．1研究”(YK．514023)；中石化科技部
項(xiàng)目“環(huán)境響應(yīng)鋁基處理劑前瞻研究”(P15105 o
第一作者簡(jiǎn)介：楊帆，1983年生，博士，工程師，畢業(yè)于華東理工大學(xué)材料科學(xué)與工程專業(yè)，現(xiàn)從事鉆井液處理劑
研發(fā)工作。電話13501050404；E-mail：yangfan．sripe@sinopec．com。

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