羟丙基瓜胶压裂液流变行为影响因素研究
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过 测 定 １ ０Ｓ 。１ ０ｍｉ 间 内 压 裂 液 的 抗 剪 切 性 ７ ＿ 、 ２ ｎ时
赠
桴
能 ， 瓜胶 压裂 液流 变行 为 的影响 因素进 行研 究 。 对
１ 压 裂 液流 变行 为 影 响 因素
１ １ 稠 化 剂 ．
稠化剂 是压 裂液 的 主剂 ， 最主要 作用 是增 粘 ， 其
第 １期
Ｖｏ ． ５ Ｎ０ １ １２ ．
羟丙基 瓜胶压 裂液流变行为影响 因素研究
姜 阿娜 ， 岩 磊 ， 仲 陈 凯 ， 安 海 钟
（ 中国 石 化 胜 利 油 田 分 公 司 采 油 工 艺 研 究 院 ， 山东 东营 ２ ７ ０ ） ５ ０ ０
［ 摘 要］ 以哈克流变仪为主要工具， 通过测定 １ｏ ～、２ ｉ 时间内羟丙基瓜胶压裂液的抗剪切性能， ７ １ｏ ｎ ｓ ｍ
裂液破 胶后 的残 渣愈 少Ｌ 。 １ ］
考察 普 通羟 丙基 瓜胶 粉 （ Ｇ） 超级 羟 丙 基瓜 ＨＰ 、
胶 粉 （ ＨＰ 以 及 罗 地 亚 ４ ５ 瓜 胶 粉 （ ＵＯ一 １ Ｓ Ｇ） １＃ Ｌ ４５
合一 粉碎 一原 粉一 改性一 洗 涤一 干燥一 粉碎 一筛 分
一均 质得 成 品Ｌ 。瓜 尔胶 是 一种 天然 的半乳甘 露 聚 ２ ］ 糖胶 ， 从产 于 印度 、 巴基斯 坦 等地 的瓜 尔豆种 子 的胚
次还 具有 降低滤 失和 减少 压裂 液摩 阻等 作用 。稠 化 剂 的增 稠能 力 主要 与 其相 对 分 子 质 量 、 子链 上 的 分 基 团性质及 分 子链 状 态 有 关 。一 般 来 说 ， 化 剂 相 稠 对 分 子质量 愈大 ， 稠能力 愈强 ； 增 稠化 剂 分子链 上 的
对 瓜 胶 压 裂 液 流 变 行 为 的 影 响 因素 进 行 研 究 。 室 内试 验 表 明 ， 响 羟 丙基 瓜 胶 压 裂 液 流 变 行 为 的 因素 众 多， 化 影 稠
荆、 交联 剂 、 温度 稳 定 荆 以及 ｐ 调 节 剂 均 对压 裂 液 的 流 变行 为 产 生 较 大 影 响 。 Ｈ
［ 关键 词］ 羟丙基瓜胶； 流变行为； 影响因素 ［ 中图分类 号］ ３ ７ １ ＴＥ ５ ． ２ ［ 文献标 识 码］Ａ ［ 章编 号］ ６ ３５ ３ （ ０ １ ０ —０柏—３ ｍ ０ 文 １ ７ —９ ５ ２ １ ） １０ ０ ０ Ｏ ． １ 如 ５ Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ ∞ ０ Ｏ Ｏ ０ 舳 加 ∞ Ｏ 如
Ｓ 条件 下 的耐剪 切 流变 曲线 。
变 特性是 目前表 征 压 裂 液 的 主要 手 段 ， 与 压 裂 液 其
的输送 、 砂 、 阻 和压 裂 效 果密 切 相 关 。因 此 ， 携 摩 研 究 压裂液 的流 变行 为十分 重要 。笔 者 以哈克 流变 仪
口
●
目
为 主要工具 ， 拟不 同条 件下 压裂 液的 流变行 为 ， 模 通
图 １
不 同羟 丙基 瓜 胶 压 裂 ｛ 硬耐 剪 切 性 能
从 图 １可 以看 出 ， 化剂 对瓜 胶 压裂 液 的流 变 稠 行 为有较 大影 响 ， 其他 助剂 、 切条 件相 同的情 况 在 剪
下 ， 地亚 ４５ 罗 １ ＃瓜 胶 粉 经 １ ０ｒｉ 切 后 ， 裂 液 ２ ｎ剪 ａ 压
２ ０万 ， 露糖 与半 乳 糖 之 比约 为 （ ． ～２：ｉ ， ０ 甘 １５ ） 这
０６ ． ％瓜 胶 粉 十 ０ ３ ＨＴ 一６ ．５ Ｃ １０交 联 剂 ＋ 其 他 。
［ 稿 日期 ］２ １—２１ 收 ０ ０１—３
［ 者 简 介 ］姜 阿娜（９８ 。 ， 东莱 阳人 ， 作 １７ 一）女 山 中国石 化胜 利 油田分公 司采 油工 艺研 究院 １年 ３月
中 国石 油大 学胜 利 学 院 学 报
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆＳ ｅ ｇ ｉ ｌ ｇ ｉ ａ Ｕｎｖ ｒ ｉｙ ｏ ｅ ｒ ｌ ｕ ｏ ｒ ａ ｈ ｎ ｌ Ｃｏ ｌ ｅ Ｃｈ ｎ ｉ ｅ ｓｔ ｆＰ ｔｏ ｅ ｍ ｏ ｅ
Ｍ ａ ． ０１１ ｒ２
第２ ５卷
＃） ３种不 同 性 质 的 羟 丙 基 瓜胶 粉 在其 他 助 剂 相 同 情 况 下 的 压 裂 液 耐 剪 切 性 能 。压 裂 液 配 方 如 下 ：
乳 中提取 得 到 。因来 源 不 同 ， 尔 胶 的相 对 分 子 质 瓜 量及 单糖 比例 也不 同 ， 相 对 分 子质 量 约 为 １ ０ 其 ０ ～
压裂作 为 油气藏 增 产增注 的主要措 施 已得到 广 泛应 用和迅 速发 展 ， 裂 液 是 压裂 技 术 的主 要 组 成 压 部分 ， 是压 裂施 工 的关 键 性环 节 之 一 。压 裂 液 的 流
图 １ ３种 不 同 羟丙 基 瓜 胶 压 裂 液 在 １ ０℃ 、 ７ 为 ２ １０
１ ５
第 ２ 卷 ５
中 国 石油 大 学 胜 利 学 院 学报
２１ 年 ０１
第 ｌ 期
些 都会影 响羟 丙基 瓜胶 的性 能 。改性 过 程 中 ， 工艺
及 条件 的不 同对 羟丙基瓜 胶性 能亦有 影响 。
另外 ， 随着瓜 胶粉 比的增 加 ， 压裂 液 的增 黏能力
剂周 围 ， 硼酸根 离子产 生屏蔽 ， 对 从而延 缓其 与聚糖
黏度 为 ２ ０ｍＰ Ｓ 耐剪切 能力 要强 于超 级羟 丙 基 ２ ａ・ ， 瓜胶 粉 的 １ ６ｍＰ Ｓ和普通 瓜胶 粉 的６ ａ・Ｓ ０ ａ・ ２ｍＰ 。 羟丙 基 瓜 胶经 瓜 尔 胶 改性 制 得 ， 胚乳 片 一 水 经
基 团水 化性 质愈 强 ， 化 基 团愈 多 ， 溶性 愈 强 ， 水 水 压
分子 的交联 时间 ［。 ３ ］
另外 ， 在一定 浓度范 围内 ， 随着交联 剂浓度 的增 大 ， 裂液 流变性 变 好 ， 同时 破胶 难 度 也增 大 ， 压 但 因 此需 根据 地层需 要 ， 筛选 适宜浓 度 。
赠
桴
能 ， 瓜胶 压裂 液流 变行 为 的影响 因素进 行研 究 。 对
１ 压 裂 液流 变行 为 影 响 因素
１ １ 稠 化 剂 ．
稠化剂 是压 裂液 的 主剂 ， 最主要 作用 是增 粘 ， 其
第 １期
Ｖｏ ． ５ Ｎ０ １ １２ ．
羟丙基 瓜胶压 裂液流变行为影响 因素研究
姜 阿娜 ， 岩 磊 ， 仲 陈 凯 ， 安 海 钟
（ 中国 石 化 胜 利 油 田 分 公 司 采 油 工 艺 研 究 院 ， 山东 东营 ２ ７ ０ ） ５ ０ ０
［ 摘 要］ 以哈克流变仪为主要工具， 通过测定 １ｏ ～、２ ｉ 时间内羟丙基瓜胶压裂液的抗剪切性能， ７ １ｏ ｎ ｓ ｍ
裂液破 胶后 的残 渣愈 少Ｌ 。 １ ］
考察 普 通羟 丙基 瓜胶 粉 （ Ｇ） 超级 羟 丙 基瓜 ＨＰ 、
胶 粉 （ ＨＰ 以 及 罗 地 亚 ４ ５ 瓜 胶 粉 （ ＵＯ一 １ Ｓ Ｇ） １＃ Ｌ ４５
合一 粉碎 一原 粉一 改性一 洗 涤一 干燥一 粉碎 一筛 分
一均 质得 成 品Ｌ 。瓜 尔胶 是 一种 天然 的半乳甘 露 聚 ２ ］ 糖胶 ， 从产 于 印度 、 巴基斯 坦 等地 的瓜 尔豆种 子 的胚
次还 具有 降低滤 失和 减少 压裂 液摩 阻等 作用 。稠 化 剂 的增 稠能 力 主要 与 其相 对 分 子 质 量 、 子链 上 的 分 基 团性质及 分 子链 状 态 有 关 。一 般 来 说 ， 化 剂 相 稠 对 分 子质量 愈大 ， 稠能力 愈强 ； 增 稠化 剂 分子链 上 的
对 瓜 胶 压 裂 液 流 变 行 为 的 影 响 因素 进 行 研 究 。 室 内试 验 表 明 ， 响 羟 丙基 瓜 胶 压 裂 液 流 变 行 为 的 因素 众 多， 化 影 稠
荆、 交联 剂 、 温度 稳 定 荆 以及 ｐ 调 节 剂 均 对压 裂 液 的 流 变行 为 产 生 较 大 影 响 。 Ｈ
［ 关键 词］ 羟丙基瓜胶； 流变行为； 影响因素 ［ 中图分类 号］ ３ ７ １ ＴＥ ５ ． ２ ［ 文献标 识 码］Ａ ［ 章编 号］ ６ ３５ ３ （ ０ １ ０ —０柏—３ ｍ ０ 文 １ ７ —９ ５ ２ １ ） １０ ０ ０ Ｏ ． １ 如 ５ Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ ∞ ０ Ｏ Ｏ ０ 舳 加 ∞ Ｏ 如
Ｓ 条件 下 的耐剪 切 流变 曲线 。
变 特性是 目前表 征 压 裂 液 的 主要 手 段 ， 与 压 裂 液 其
的输送 、 砂 、 阻 和压 裂 效 果密 切 相 关 。因 此 ， 携 摩 研 究 压裂液 的流 变行 为十分 重要 。笔 者 以哈克 流变 仪
口
●
目
为 主要工具 ， 拟不 同条 件下 压裂 液的 流变行 为 ， 模 通
图 １
不 同羟 丙基 瓜 胶 压 裂 ｛ 硬耐 剪 切 性 能
从 图 １可 以看 出 ， 化剂 对瓜 胶 压裂 液 的流 变 稠 行 为有较 大影 响 ， 其他 助剂 、 切条 件相 同的情 况 在 剪
下 ， 地亚 ４５ 罗 １ ＃瓜 胶 粉 经 １ ０ｒｉ 切 后 ， 裂 液 ２ ｎ剪 ａ 压
２ ０万 ， 露糖 与半 乳 糖 之 比约 为 （ ． ～２：ｉ ， ０ 甘 １５ ） 这
０６ ． ％瓜 胶 粉 十 ０ ３ ＨＴ 一６ ．５ Ｃ １０交 联 剂 ＋ 其 他 。
［ 稿 日期 ］２ １—２１ 收 ０ ０１—３
［ 者 简 介 ］姜 阿娜（９８ 。 ， 东莱 阳人 ， 作 １７ 一）女 山 中国石 化胜 利 油田分公 司采 油工 艺研 究院 １年 ３月
中 国石 油大 学胜 利 学 院 学 报
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆＳ ｅ ｇ ｉ ｌ ｇ ｉ ａ Ｕｎｖ ｒ ｉｙ ｏ ｅ ｒ ｌ ｕ ｏ ｒ ａ ｈ ｎ ｌ Ｃｏ ｌ ｅ Ｃｈ ｎ ｉ ｅ ｓｔ ｆＰ ｔｏ ｅ ｍ ｏ ｅ
Ｍ ａ ． ０１１ ｒ２
第２ ５卷
＃） ３种不 同 性 质 的 羟 丙 基 瓜胶 粉 在其 他 助 剂 相 同 情 况 下 的 压 裂 液 耐 剪 切 性 能 。压 裂 液 配 方 如 下 ：
乳 中提取 得 到 。因来 源 不 同 ， 尔 胶 的相 对 分 子 质 瓜 量及 单糖 比例 也不 同 ， 相 对 分 子质 量 约 为 １ ０ 其 ０ ～
压裂作 为 油气藏 增 产增注 的主要措 施 已得到 广 泛应 用和迅 速发 展 ， 裂 液 是 压裂 技 术 的主 要 组 成 压 部分 ， 是压 裂施 工 的关 键 性环 节 之 一 。压 裂 液 的 流
图 １ ３种 不 同 羟丙 基 瓜 胶 压 裂 液 在 １ ０℃ 、 ７ 为 ２ １０
１ ５
第 ２ 卷 ５
中 国 石油 大 学 胜 利 学 院 学报
２１ 年 ０１
第 ｌ 期
些 都会影 响羟 丙基 瓜胶 的性 能 。改性 过 程 中 ， 工艺
及 条件 的不 同对 羟丙基瓜 胶性 能亦有 影响 。
另外 ， 随着瓜 胶粉 比的增 加 ， 压裂 液 的增 黏能力
剂周 围 ， 硼酸根 离子产 生屏蔽 ， 对 从而延 缓其 与聚糖
黏度 为 ２ ０ｍＰ Ｓ 耐剪切 能力 要强 于超 级羟 丙 基 ２ ａ・ ， 瓜胶 粉 的 １ ６ｍＰ Ｓ和普通 瓜胶 粉 的６ ａ・Ｓ ０ ａ・ ２ｍＰ 。 羟丙 基 瓜 胶经 瓜 尔 胶 改性 制 得 ， 胚乳 片 一 水 经
基 团水 化性 质愈 强 ， 化 基 团愈 多 ， 溶性 愈 强 ， 水 水 压
分子 的交联 时间 ［。 ３ ］
另外 ， 在一定 浓度范 围内 ， 随着交联 剂浓度 的增 大 ， 裂液 流变性 变 好 ， 同时 破胶 难 度 也增 大 ， 压 但 因 此需 根据 地层需 要 ， 筛选 适宜浓 度 。