新型自悬浮支撑剂性能评价与现场应用

发布时间：2020-03-06 15:51

【摘要】：针对常规胍胶压裂液压裂时残渣对低渗油藏储层伤害大、配液流程复杂、作业强度大的问题,以覆膜石英砂为支撑剂核心、膨胀性树脂为悬浮性材料制备了自悬浮支撑剂,对其性能进行了评价,并开展了清水压裂试验。室内性能评价结果表明:自悬浮支撑剂的理化性能与陶粒、覆膜石英砂相当,导流能力与覆膜石英砂相当,可以在140s内形成悬浮状态,在110℃下静置120min不会分层;在540s~(-1)剪切速率下,剪切10min后,稳定时间为27min,而且破胶后胶液的黏度只有4mPa·s。该自悬浮支撑剂在6口井的清水压裂中进行了应用,施工成功率100%,达到了国内常规冻胶压裂液加砂压裂的技术指标。研究结果表明,自悬浮支撑剂可以满足清水压裂施工的需求,能达到节省胍胶、简化配液流程、减轻储层伤害的目的,具有良好的经济效益和广阔的应用前景。
【图文】：

０井次应用，应用效果良好。１新型自悬浮支撑剂的制备及自悬浮机理自悬浮支撑剂由支撑剂核心（普通支撑剂）和悬浮性材料２部分组成，悬浮性材料覆盖于普通支撑剂表面。支撑剂核心选用优质石英砂，然后对其进行覆膜处理以增加其抗压强度。利用混砂器分别将胍胶、纤维素、乙烯醇、膨胀性树脂等高分子材料和覆膜石英砂混合均匀，通过测定其在水中的悬浮能力选择悬浮性材料，最终选择膨胀性树脂作为悬浮性材料。悬浮性材料是一种可水化的高分子材料，遇水快速溶胀，在支撑剂核心周围形成稳固的水化层（如图１所示）。水化层不但增大了支撑剂的浮力，而且提高了支撑剂之间的润滑性。同时，支撑剂表面悬浮性材料的少量分子伸展于水中，提高了水的黏度。两者协同作用，使自悬浮支撑剂不借助增稠剂就能在清水中长时间悬浮，从而减小稠化剂用量，减小配液时的工作量。图１自悬浮支撑剂的悬浮机理Ｆｉｇ．１Ｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｓｅｌｆ－ｓｕｓｐｅｎｄｉｎｇｐｒｏｐｐａｎｔ２自悬浮支撑剂性能评价２．１基础性能按照支撑剂测试标准［９］对２０／４０目和３０／５０目自悬浮支撑剂进行了检测，并与同粒径的陶粒进行了对比，结果见图２和表１。由图２、表１可知，自悬浮支撑剂的物理、化学基础性能与陶粒相当，，在密度、破碎率等方面均优于陶粒。图２４种支撑剂的粒径分布Ｆｉｇ．２Ｐａｒｔｉｃｌｅｓｉｚｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｆｏｕｒｐｒｏｐｐａｎｔｓ表１自悬浮支撑剂的基础性能Ｔａｂｌｅ１Ｂａｓｉｃｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｓｅｌｆ－ｓｕｓｐｅｎｄｉｎｇｐｒｏｐｐａｎｔ指标２０／４０目陶粒３０／５０目陶粒２０／４０

撑剂不借助增稠剂就能在清水中长时间悬浮，从而减小稠化剂用量，减小配液时的工作量。图１自悬浮支撑剂的悬浮机理Ｆｉｇ．１Ｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｓｅｌｆ－ｓｕｓｐｅｎｄｉｎｇｐｒｏｐｐａｎｔ２自悬浮支撑剂性能评价２．１基础性能按照支撑剂测试标准［９］对２０／４０目和３０／５０目自悬浮支撑剂进行了检测，并与同粒径的陶粒进行了对比，结果见图２和表１。由图２、表１可知，自悬浮支撑剂的物理、化学基础性能与陶粒相当，在密度、破碎率等方面均优于陶粒。图２４种支撑剂的粒径分布Ｆｉｇ．２Ｐａｒｔｉｃｌｅｓｉｚｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｆｏｕｒｐｒｏｐｐａｎｔｓ表１自悬浮支撑剂的基础性能Ｔａｂｌｅ１Ｂａｓｉｃｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｓｅｌｆ－ｓｕｓｐｅｎｄｉｎｇｐｒｏｐｐａｎｔ指标２０／４０目陶粒３０／５０目陶粒２０／４０目自悬浮支撑剂３０／５０目自悬浮支撑剂圆度０．８３０．８５０．８５０．７７球度０．８００．９００．９００．７２酸溶解度，％０．２５０．１１０．４５０．４６浊度／ＦＴＵ７．６０６．２０７．５０５．８０体积密度／（ｋｇ·Ｌ－１）１．４１１．７５１．４８１．７５视密度／（ｋｇ·Ｌ－１）２．４４３．１１２．５１３．０１破碎率，％２．０７６．２２１．２８１．２８２．２导流能力采用裂缝导流能力测试仪，模拟地层温度９０℃，测试相同抗压等级的２０／４０目普通覆膜砂、陶粒和自悬浮支撑剂在不同闭合压力下的导流能力，结果见图３。图３３种支撑剂的导流能力Ｆｉｇ．３Ｆｌｏｗｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙｏｆｔｈｒ

【参考文献】

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本文编号：2585198