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減阻水壓裂液用黏土穩(wěn)定劑的合成與應用

文檔作者：楊帆王琳林永學楊小華董曉強王海波文檔來源：中國石化石油工程技術研究院		點擊數：	更新時間： 2023年10月05日
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第33卷第4期
2016年7月
鉆井液與完井液
DRILLING FLUID&amp;amp;COMPLETION FLUID
V01．33 No．4
July 2016
doi：10．3696／j．issn．1001—5620．2016．04．023
減阻水壓裂液用黏土穩(wěn)定劑的合成與應用
楊帆， 王琳， 林永學， 楊小華， 董曉強， 王海波
(中國石化石油工程技術研究院，北京100101)
楊帆等．減阻水壓裂液用黏土穩(wěn)定劑的合成與應用[J】．鉆井液與完井液，2016，33(4)：109-113．
摘要針對現有減阻水壓裂液用黏土穩(wěn)定劑配伍性差、用量大、防膨率低、固體形態(tài)不便于現場配液等問題，研制了
一種陽離子型液體黏土穩(wěn)定劑SRCS．1。SRCS一1的分子鏈上分布陽離子基團，又含有小分子陽離子化合物，2者協(xié)同作用
達到穩(wěn)定黏土的效果。其分子量較低，既能保證所含的陽離子基團能夠提供較高的防膨率，又能避免過長的分子鏈和過多
的陽離子與陰離子聚合物減阻劑發(fā)生相互作用而產生沉淀或絮凝，與減阻水中陰離子聚合物減阻劑配伍性良好，加量0_3％
條件下防膨率達到68．2％，優(yōu)于收集到的現場應用過的同類產品。通過表面張力、‘電位、粒度測試分析了該黏土穩(wěn)定劑
的防膨機理。SRCS．1在新疆孔探1井進行減阻水壓裂液進行了現場應用，配液方便、快捷，表現出優(yōu)良的配伍性和防膨性，
減阻水性能穩(wěn)定，施工順利。
關鍵詞減阻水；壓裂液；黏土穩(wěn)定劑；陽離子；表面張力
中圖分類號：TE357．12 文獻標識碼：A 文章編號：1001—5620(2016)04．0109—05
Synthesis and Evaluation of Clay Stabilizer Used in Slick纖勻ter Fracturing Fluid
YANG Fan，WANG Lin，LIN Yongxue，YANG Xiaohua，DONG Xiaoqiang，WANG Halo
(Sinopec Research Institute ofPetroleum Engineering,Beijing 1 00 1 0 1)
Abstract The clay stabilizer used in slick water fracturing fluids has the following problems such as poor compatibility,high
consumption，poor inhibition to clay swelling and difficulty in solution making in field operations．A new cationic clay stabilizer,
SRCS一1，has been developed to try to solve the aforesmd problems．SRCS-l has good compatibility with the anionic polymer drag
reducers used in slick water．The percentage ofclay cores swelling tested with 0．3％SRCS-1 is 68．2％．better than those clay stabilizers
collected from operation fields．The swelling inhibition mechanism WaS analyzed by meaSuring the surface tension，‘potential and
particle size distribution．SRCS-1 haS been used in the slick water fracturing in the well Kongshen-l in xinjiang．and the water solution
was prepared very easily and faSt．The SRCS-1 had good compatibility with other additives used，and good inhibitive capacity．The
slick water made had stable properties and the fracturing jobs were successful．
Key words Slick water；Fracturing fluid；Clay stabilizer；Swelling inhibitive slick water；Cation；Surface tension
O 引言
減阻水壓裂液是針對頁巖氣儲層改造而發(fā)展起
來的一種新壓裂液體系。當頁巖儲層中黏土含量較
高時(如：中國川東南涪陵地區(qū)頁巖氣儲層平均黏
土含量為32％，彭水地區(qū)達20％～50％，丁山地
區(qū)達40％ 60％)，減阻水大量進人儲層后極易引
起黏土礦物膨脹、分散和運移，導致儲層滲透率降
低，因此，減阻水中需要加入黏土穩(wěn)定劑[1-3]o
減阻劑具有降低施工摩阻和施工壓力的作用，
現有減阻劑一般為標準的陰離子型減阻劑[4-5]o以
往的室內研究及現場應用發(fā)現，其他化學劑的加入
會對減阻劑產生一定影響，比如在一定情況下，陽
離子頁巖抑制劑與陰離子聚合物減阻劑之間會發(fā)生
交聯反應，產生沉淀，這不僅降低了減阻效果，還
可能導致地層傷害№】。因此要從化學角度保證減阻
基金項目：中國石油化工股份有限公司科技部院控項目“壓裂用防膨劑SMCS．1研究”(YK．514023)；中石化科技部
項目“環(huán)境響應鋁基處理劑前瞻研究”(P15105 o
第一作者簡介：楊帆，1983年生，博士，工程師，畢業(yè)于華東理工大學材料科學與工程專業(yè)，現從事鉆井液處理劑
研發(fā)工作。電話13501050404；E-mail：yangfan．sripe@sinopec．com。

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