SRFR低分子滑溜水及胶液体系性能介绍及现场应用 - 图文

SRFR低分子滑溜水及胶液体系

性能介绍及现场应用

东方宝麟科技发展（北京）有限公司

2014年01月20日

东方宝麟科技发展（北京）有限公司

一、页岩气SRFR液体体系概况

页岩气开采的核心技术是水平井技术和水力压裂技术，美国超过一半的天然气都是通过压裂技术开采获得。页岩气压裂技术具有大液量、大排量、大规模、低砂比、小粒径支撑剂的特点，需要在高排量下注入大量压裂液促使目的储层形成理想的裂缝系统。

压裂液及其性能无论是在页岩气开发还是在常规油气开发的压裂过程中，都是影响压裂最终效果的重要因素。根据页岩气井压裂技术特点和压裂液的要求，东方宝麟科技发展（北京）有限公司在学习、吸收国内外常规压裂液和页岩气压裂液体系的基础上，通过艰难攻关、自主创新研发了“SRFR低分子滑溜水及胶液体系”。该体系经过多次配方优化和实验评价后，其性能得到了国内能源国企的高度认可，并在页岩气田先导开发区块中应用，取得了理想的效果。

随后经过公司科研人员的优化研究，并结合重点开发区块储层的特点完善调整，“SRFR低分子滑溜水及胶液体系”在国内众多页岩气井压裂施工中广泛应用，尤其是在江汉油田焦石坝页岩气井压裂施工中，压后产量屡创新高，证明了该液体体系能够满足页岩气井压裂施工的需求。

二、液体主要性能优异

“SRFR低分子滑溜水及胶液体系”属于低分子聚合物压裂液，是利用分子间缔合作用形成超分子聚集体，进而发展成可逆式空间网状结构的结构型流体，高效减阻剂及低分子稠化剂为白色粉末状（高效减阻剂目前研制了乳液型），配制完成后均为透明状粘稠液体，流动性好，PH值在7-7.4之间，适用储层温度-20～180℃之间。

该液体体系的主要优点为低摩阻、低膨胀、低伤害、易返排、性能稳定和溶胀速度快等特性，具有类似清洁压裂液的特点，粘弹性性好，易于在线配制，适应性强，能够满足不同储层油气井压裂的需要。“SRFR低分子滑溜水及胶液体系”与传统的胍胶体系相比较，主要具有以下两个方面的优点。 1、基本性能优点

（1）超分子结构性流体具有抗盐、耐碱的先天特性；

1

东方宝麟科技发展（北京）有限公司 （2）携砂能力强（粘弹性作用），0.5%SRFR浓度的胶液能够达到32%的砂比，静置18小时后有轻微沉降，而胍胶4个小时后全部沉降；

（3）无残渣、低伤害，SRFR体系对岩心伤害在10%以下，而胍胶为34%左右； （4）剪切稀释性好，这一特性能够大幅度降低流动阻力，滑溜水降阻率达70-78%；

（5）抗剪切性能，水基交联压裂液由于其交联作用的不可逆性则其有效粘度必然随剪切时间增长而不断下降；而结构性流体由于其结构随剪切作用而可逆变化，则当剪切速率一定时，其结构将达到与该剪切速率平衡的状态，则其有效粘度不再随剪切时间增长而下降，长期保持恒定，表现出优良的抗剪切特性。 2、现场应用优点

（1）性能稳定，保存时间长（最长达15天）； （2）对配液清水水质标准要求低，适应性强； （3）粘度可调，在2～100mPa·s；

（4）材料种类3-4种，现场配液简易，减少了配液时间占施工时间的比例； （5）成胶速度快，压裂施工具有良好的粘弹性； （6）压裂液抗剪切性好、压后破胶快、储层残杂少； （7）胶液配物性好，不存在润湿反转；

（8）可进行在线连续混配，更加适应页岩气压裂施工大液量、连续施工特点； （9）易返排，连续稳定自喷返排率达46.8%，可节省大量排采费用； 3、主要性能参数

（1）SRFR滑溜水主体配方：0.12～0.2%高效减阻剂SRFR-1+0.3-0.5%复合防膨剂

SRCS-2+0.1-0.3%复合增效剂 SRSR-2+0.01-0.02%消泡剂+清水，其中高效减阻剂为固体粉

末，复合防膨剂为液体，复合增效剂为液体。

表1 滑溜水综合性能

滑溜水配方 0.2%高效减阻剂SRFR-1+0.35%复合防膨剂SRCS-2+0.2%复合增效剂SRSR-2+0.02%消泡剂 7.34 1.0045 <25 60-78 >95 <10 9-12 PH值 密度 g/cm 3表面张力 mN/m 降阻率 % 防膨率 % 伤害率 % 170s-1粘度 mPa.s （2）SRFR胶液主体配方：0.3%-0.5%低分子稠化剂SRFR-CH3+0.2-0.3%流变助剂

2

东方宝麟科技发展（北京）有限公司

SRFR-CH2+0.2-0.3%复合增效剂 SRSR-2+0.05%粘度调节剂SRVC-2 +0.02％消泡剂+清水。

表2 胶液主要性能参数

名称 0.3%低分子稠化剂SRFR-CH3+0.3%流变助剂SRFR-CH2+0.2%复合增效剂SRSR-2+ 0.05%粘度调节剂SRVC-2+0.02％消泡剂 7.01 1.0053 25.0 97.7 <9 25.5-39 pH值 密度 表面张力 降阻率 % 70-75 防膨率 （%） 伤害率 % 170s‐1粘度 （mPa.s） （g/cm3） （mN/m） 4、携砂性能测定

将不同浓度的SRFR-1滑溜水和胶液体系进行粘度测试和沉砂速率测试。

表3 SRFR-1滑溜水体系黏度及携砂性能评价

SRFR-1/% 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 粘度170s-1/mpa.s 3 4.5 7.5 10.5 15 25.5 33 45 表4 SRFR胶液体系沉砂速率实验结果

SRFR-1/% 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.5 粘度170s-1/mpa.s 3 4.5 7.5 10.5 15 25.5 33 45 70

沉砂速率mm/s 33.3 16.7 13.3 8.9 5.9 3.9 3.1 0.74 0.42 沉砂速率mm/s 33.3 16.7 13.3 8.9 5.9 3.9 3.1 0.74 3

东方宝麟科技发展（北京）有限公司

图1 焦页1HF井现场胶液静态沉砂测试（砂比为20%覆膜砂悬浮22小时不沉砂）

5、压后返排情况

“SRFR低分子滑溜水及胶液体系”表、界面张力相对较低，易于压后返排。采用0.3%SRSR-2复合增效剂用现场山泉水、小溪水及自来水配制的滑溜水、胶液均有较好的助排作用，满足现场施工要求。

胶液破胶后返排液一般要求表面张力小于28mN/m，界面张力小于5mN/m，毛细管粘度低于5mPa·s。

（复合增效剂与接触角、表界面张力的关系 复合增效剂与返排率的关系）

图2 复合增效剂的性能测定

经室内实验测定，胶液返排液表面张力为28.61mN/m，界面张力为4.91mN/m，低于清水表、界面张力，具有进一步回收和重复循环利用的基础。

其中采用0.3%SRSR-2复合增效剂时接触角最大，排出率为50%。

4

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/sxuh.html