滑溜水压裂液携砂稳定剂性能研究

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携砂性能是压裂液最重要的性能之一。

携砂效果的好坏直接关系压裂效果的成败，也关系到施工的安全性等。

因此，压裂液的携砂性能是压裂液重点研究的内容之一。

本文选取了了5PT、5NT、5PS、5NS、117HB、5NO等6种携砂稳定剂，对其携砂性能进行筛选，考察了最佳携砂稳定剂的携砂性能、加入浓度，为滑溜水压裂液提供新的体系。

1　实验内容1.1 药品与仪器
5PT、5NT、5PS、5NS、117HB、5NO携砂稳定剂，工业品，西安倍更能源技术有限公司；HG聚合物，工业品，西安倍更能源技术有限公司。

六速旋转粘度计，青岛海通达石油仪器有限公司。

1.2 实验方法
压裂液配制：在清水中加入一定浓度的HG聚合物，然后加入携砂稳定剂，搅拌均匀，备用。

取100mL刻度试管，向其中加入压裂液，加入一定比例陶粒砂，记录陶粒砂沉降的时间。

2　结果与讨论
2.1 携砂稳定剂筛选
按照测试方法及程序，选取了5PT、5NT、5PS、5NS、117HB、5NO等6种携砂稳定剂按照0.1%HG+0.2%表活剂配制后，测得各体系的相关性能如表1所示。

表1 携砂稳定剂筛选
配方黏度/mPa·s
携砂性能@80℃/min 4h后以90%陶粒沉降至40ml 处时计为沉降时间0.1% HG
49.5 1.50.1% HG+0.2%a.m 5PT 108720.1% HG+0.2%a.m 5NT 73.570.1% HG+0.2%a.m 5PS 111650.1% HG+0.2%a.m 5NS 1202000.1% HG+0.2%a.m 117H-B 40.5 1.30.1% HG+0.2%a.m 5NO
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1.3
如表1所示，单一的聚合物在0.1%加量下，不能满足指标要求。

加入0.2%的表面活性剂后，其体系性能有所改变；其中在加入0.2%的5NS、5PT、5PS后，体系的黏度及携砂性能有大幅度的提升，5NS起到提高体系携砂性能的效果。

2.2 携砂稳定剂浓度对体系的影响
根据以上筛选结果，选取了5NS按照测试方法及程序考察其浓度对体系的影响，结果见表2。

表2 携砂稳定剂浓度的影响
配方黏度/（mPa·s）
携砂性能@80℃/min 4h后以90%陶粒沉降至40mL 处时计为沉降时间0.1% HG
49.5 1.50.1% HG+0.1%a.m 5NS 117900.1% HG+0.2%a.m 5NS 1202000.1% HG+0.3%a.m 5NS 108>1820.1% HG+0.4%a.m 5NS 99>2070.1% HG+0.5%a.m 5NS
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>237
通过实验可知：随着5NS浓度的增加，其体系黏度呈先增后降趋势，在0.2%时体系黏度达到最大；体系的携砂性能随着5NS浓度的增加而增加。

故综合来看，0.2%的加量为最合适的浓度。

2.3 聚合物浓度对携砂稳定剂性能影响研究
在0.2%加量的5NS的体系下，考察了聚合物HG在不同浓度下的性能，结果如表3所示。

表3可以看出：当聚合物HG的浓度低于0.1%时，加入0.2%的5NS后，其体系的黏度和携砂性能达到技术要求。

从以上实验来看，携砂稳定剂5NS性能较好，推荐配比为0.1%HG+0.2% 5NS。

3　结论
加入5NS携砂稳定剂可以提高疏水缔合聚合物HG体系的黏度，携砂性能均有大幅度的提升，且满足技术要求，推荐在聚合物HG加量0.1%中，携砂稳定剂加量为0.2%。

滑溜水压裂液携砂稳定剂性能研究
乔红军　马春晓　张锋三
陕西延长石油（集团）有限责任公司研究院　陕西　西安　710075
摘要：滑溜水压裂是国外致密油气开发重要的增产措施，压裂液体系携砂性是压裂过程重要的性能之一。

本文对现用延长气田滑溜水压裂液聚合物体系中加入携砂稳定剂，筛选了携砂稳定剂类型，优化了携砂稳定剂加入量，研究结果表明，5NS携砂稳定剂效果最佳，在压裂液聚合物浓度为0.1%时，加入0.2%的携砂稳定剂，携砂效果最佳。

关键词：滑溜水压裂 携砂 稳定剂 携砂性能
A slick water fracturing fluid carrying sand stabilizer performance research
Qiao Hongjun 1，Ma Chunxiao 1，Zhang Fengsan 1
1. Research Institute of Shanxi Yanchang Petroleum （Group ）Co.，Ltd.，Xi ＇an ，Shanxi 710075
Abstract：Slickwater fracturing is tight oil and gas development important measures of foreign production，The sand carrying capacity of the fracturing fluid system is one of the most important properties of the fracturing process. This article by using the extended field slippery water fracturing fluid polymer added sand stabilizer，The type of sand carrying stabilizer was screened. The addition of sand carrying stabilizer was optimized. The results of the study show that 5NS sand stabilizer has the best effect. When the polymer concentration of the fracturing fluid is 0.1%，With the addition of 0.2% sand stabilizer，the effect of sand carrying is the best.
Keywords：Slick water fracturing；Sand carrying；stabilizer；Sand carrying capacity
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参考文献
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剂的优选[J]．钻井液与完井液，2013（2）．
[2]陈作，薛承瑾，蒋廷学，等．页岩气井体积压裂技术
在我国的应用建议[J]．天然气工业，2010，30（10）：30-32．表3 聚合物HG最佳浓度优化
配方黏度/（mPa·s）携砂性能@80℃/min
4h后
以90%陶粒沉降至40mL
处时计为沉降时间
0.05% HG90.02 0.05% HG+0.2%a.m 5NS180.13 0.07% HG270.36 0.07% HG+0.2%a.m 5NS58.5 2.16 0.1% HG49.5 1.5 0.1% HG+0.2%a.m 5NS120200
3.2 水敏性评价实验
该实验是研究储层水敏性强弱的一种方法。

而水敏是指与地层不符合的外来流体进入储层后引起储层中的黏土矿物发生分散运移水和化膨胀而造成储层渗透率降低的现象。

该实验的注入液为模拟地层水、次地层水、蒸馏水，在低于临界流速的条件下，测定岩样渗透率的变化情况。

而储层中水敏矿物主要是蒙脱石、伊蒙混层，结合资料可知长8储层黏土矿物中蒙脱石很少，所以该地区总体表现为弱-无水敏。

3.3 盐敏性评价实验
该实验主要是为了了解岩石样本渗透率随通过其液体矿化度降低而变化的情况，并确定临界矿化度。

实验中不同的盐水按盐度由高到低并低于临界流速的条件下依次通过岩心，并测定每一盐度下的渗透率值，确定其临界矿化度。

根据研究资料表明，长8储层属于中等偏弱-弱盐敏[8]。

3.4 酸敏性评价实验
该实验主要在于认识若酸性液体通过储层是否会造成储层损害的问题。

酸性溶液通过储层后与储层的酸敏性矿物相互反应，产生微粒或沉淀，使储层渗透率降低的现象即为储层的酸敏性。

而薄片资料显示该地区长8储层中含有较多的绿泥石填隙物及铁方解石，所以储层对于HCl溶液及HF溶液的敏感性较强，属于较强酸敏，应在开发时注意对酸性溶液的使用。

3.5 碱敏性评价实验
碱敏性评价实验主要是找出临界pH值，以及由碱敏引起的储层损害程度[9]。

而通过对该地区储层薄片的观察可知该地区储层中较多的铁方解石充填孔隙，所以孔隙中Fe2+含量较高，pH大于7的注入液与其Fe2+充分反应而产生沉淀，导致孔喉的堵塞使渗透率下降。

所以可知在注采过程中，注入液应为中酸性溶液[10]。

4 结论
鄂尔多斯盆地西峰地区长8储层黏土矿物的主要类型为绿泥石，高岭石及伊利石。

其中高岭石与伊利石的损害机理为颗粒运移将喉道堵塞后降低储层渗透率，绿泥石的损害机理为遇酸产生沉淀后堵塞喉道降低储层渗透率。

鄂尔多斯盆地西峰地区长8储层黏土矿物产状中绿泥石呈薄膜状覆盖在砂岩颗粒表面，从颗粒表面向孔隙中将颗粒以搭桥状相连；伊利石呈架桥式存在于孔隙之间以分散的质点或斑块状充填于孔隙中。

鄂尔多斯盆地西峰地区长8储层主要表现为较强酸敏、中等偏弱-弱盐敏、弱-无水敏及弱-无速敏，同时由于较多的铁方解石充填孔隙，所以其注入液应为中酸性溶液。

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（上接第148页）
脱盐技术、多级闪蒸脱盐技术，设备成本较低，且能耗也小的多。

缺点在于对水质要求较高。

4 结束语
（1）石油污水常以难降解COD有机物为主，针对该类水质而言，主要通过高级氧化处理技术（AOP）改变有机物性质，以提高有机物的生化降解性和可混凝性，有效实现水中溶解性难处理有机物去除。

（2）NH3-N的去除主要有化学氧化法、微生物反应法和生物吸收法。

（3）石油污水脱盐技术主要有蒸馏脱盐技术与膜分离技术。

参考文献
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[2]赵英杰，刘帅，李健，聂坤. 石油化工污水处理技术研究[J]. 当代化工研究，2017，（02）：52-53.
（上接第111页）。