渤海SZ36-1油田低伤害海水基压裂液体系研究

发布时间：2017-08-08 21:26

  本文关键词：渤海SZ36-1油田低伤害海水基压裂液体系研究

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【摘要】：近年来,油气资源开发的战略走向之一是海洋,海上油气田资源极为丰富,然而海上低渗透油气田开发程度较低,压裂增产改造海上油气田具有十分广阔的应用前景。由于海上条件的限制,陆地上传统的批量混配压裂液的施工方式不适用于海上平台条件；为了减少海上平台对淡水资源的依赖,通过直接抽取海水连续混配压裂液的平台基施工方式能大幅度提升作业效率、降低施工成本、增加压裂规模,将是未来发展方向。但是海水矿化度高,常规稠化剂溶胀困难,抗温能力差,海水基压裂液体系不完善,无法实现海水连续混配,满足海上平台压裂施工要求,因此研究海水基压裂液体系具有十分重要的意义。本文研究了海水基稠化剂BCG-1S的合成。以丙烯酰胺(AM)为主单体,长链阳离子单体(DM16)和筛选出的耐盐单体3-(2-甲基丙烯酰氧乙基二甲胺基)丙磺酸(DMAPS)单体进行水溶液三元共聚合反应,然后水解反应得到目标产物BCG-1S。通过单因素法,探讨了引发剂用量、反应温度等条件对共聚物的溶解性和表观粘度的影响情况来优化聚合条件。通过红外光谱和核磁1H-NMR对其结构进行了表征,达到了设计目标,其粘均分子量达到5.97 x106。用模拟海水,对稠化剂BCG-1S相关性能进行评价,评价结果表明该稠化剂具有良好的溶解性以及抗温抗盐性。开展海水基压裂液体系配方其它添加剂的研究,确定了海水基压裂液的基本配方。采用渤海SZ36-1区块的海水配制压裂液,对压裂液的综合性能进行了评价,评价表明压裂液在海水中溶解起粘快,抗温达到140℃,在温度140℃、170s-1连续剪切120min,粘度仍能维持在40mPa·s以上,具有良好的抗温抗剪切性。压裂液破胶彻底,残渣含量低,仅为4.2mg/L,有利于储层保护。
【关键词】：压裂液 海水基 稠化剂 添加剂 性能评价
【学位授予单位】：西南石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TE357.12
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第1章 绪论9-16
• 1.1 目的意义9-10
• 1.2 海水基压裂液研究概况10-13
• 1.2.1 国外研究现状10-11
• 1.2.2 国内研究现状11-12
• 1.2.3 问题的提出12-13
• 1.3 研究思路与研究内容13-16
• 1.3.1 研究思路13-15
• 1.3.2 研究内容15-16
• 第2章 海水基稠化剂的合成及表征16-34
• 2.1 海水基稠化剂性能的基本要求16-17
• 2.2 稠化剂的分子设计17
• 2.3 单体筛选17-19
• 2.3.1 主链单体18
• 2.3.2 耐盐单体18
• 2.3.3 长链阳离子单体18-19
• 2.4 聚合方法的选择19
• 2.5 单体聚合反应可行性19-20
• 2.6 稠化剂合成20-24
• 2.6.1 主要的实验药品和仪器20-21
• 2.6.2 合成步骤21-22
• 2.6.3 耐盐单体的筛选22-24
• 2.7 聚合条件的优化24-29
• 2.7.1 引发剂浓度优化24-25
• 2.7.2 聚合温度优化25-26
• 2.7.3 聚合时间优化26-27
• 2.7.4 长链单体的优化27-28
• 2.7.5 pH值优化28-29
• 2.7.6 其它因素对聚合反应的影响29
• 2.8 聚合物配方及条件确定29-30
• 2.9 合成样品BCG-1S的结构表征30-33
• 2.9.1 红外光谱分析30-31
• 2.9.2 核磁~1HNMR31-32
• 2.9.3 粘均分子量测定32-33
• 2.10 小结33-34
• 第3章 压裂液体系配方研究34-49
• 3.1 稠化剂BCG-1S34-39
• 3.1.1 溶解性能测试34-35
• 3.1.2 增粘能力35-36
• 3.1.3 KCl的影响36-37
• 3.1.4 Ca~(2+)、Mg~(2+)离子的影响37
• 3.1.5 耐温性测试37-38
• 3.1.6 溶液微观研究38-39
• 3.2 增粘剂39-41
• 3.2.1 表面活性剂与聚合物的相互作用39-40
• 3.2.2 增粘剂的筛选40-41
• 3.3 温度稳定剂41-43
• 3.4 金属离子稳定剂优选43-44
• 3.4.1 实验方法43-44
• 3.4.2 实验结果44
• 3.5 破胶剂44-45
• 3.6 杀菌剂45-46
• 3.7 助排剂46
• 3.8 防膨剂46-48
• 3.9 小结48-49
• 第4章 压裂液综合性能评价49-64
• 4.1 压裂液N、K值的测定49-50
• 4.2 携砂性50-53
• 4.2.1 粘弹性测试50-52
• 4.2.2 静态悬浮性52-53
• 4.3 抗温抗剪切性53-54
• 4.4 摩阻性能54-57
• 4.4.1 触变性54-55
• 4.4.2 室内流动回路摩阻测试55-57
• 4.5 滤失性57-59
• 4.6 伤害性测试59-60
• 4.6.1 破胶液性能59
• 4.6.2 残渣含量测试59-60
• 4.7 基质岩芯损害率60-62
• 4.8 小结62-64
• 第5章 结论及建议64-65
• 5.1 结论64
• 5.2 建议64-65
• 致谢65-66
• 参考文献66-71
• 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果71

【参考文献】

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