常規胍膠壓裂液室內性能評價

許嘉楊，黃嘉琦，米偉寧，謝茹欣，程小路，程小輝

?

常規胍膠壓裂液室內性能評價

許嘉楊1，2，黃嘉琦3，米偉寧4，謝茹欣5，程小路2，程小輝6

（1. 西安石油大學，陜西 西安 710065； 2. 中國石油長慶油田分公司第三采氣廠，陜西 西安 710018；3. 中國石油西南油氣田分公司川西北氣礦雙流采氣作業區，四川 成都 610200；4. 中國石油長慶油田分公司第十一采油廠，陜西 慶陽 745000；5. 中國石油長慶油田分公司第八采油廠，陜西 西安 710016； 6. 中國石油長慶油田分公司第一采油廠，陜西 延安 716000）

為進一步明確常規胍膠壓裂液的實際性能，通過采用室內實驗的方法，評價分析了胍膠壓裂液的各項性能指標。實驗分析表明，采用“0.45%羥丙基胍膠ADHPG-1 + 0.1%殺菌劑ADS-1 + 0.5%助排劑ADB-1 + 0.5%起泡劑ADFP-1 + 0.5%粘土穩定劑ADN-1 + 0.12% Na2CO3+ 0.3%溫度穩定劑ADPT-2”配方的胍膠壓裂液體系各項指標均能滿足標準要求，可以推廣應用。

胍膠壓裂液；實驗分析；壓裂；性能評價

壓裂液在改善油氣通道的同時也給儲層帶來了部分傷害[1]。壓裂液對儲層的傷害主要是壓裂液濾液對基質滲透率的傷害和壓裂液殘渣、濾餅等對支撐裂縫導流能力的傷害[2]。大量研究表明，壓裂液殘渣傷害可使導流能力降低90%以上，破膠液殘渣傷害占儲層傷害的主導地位[3]。

常規胍膠壓裂液破膠后對巖心滲透率仍存在一定傷害，影響壓裂改造后油氣井的產能[4-6]。因此，通過室內實驗分析評價，明確該壓裂液的實際性能，對壓裂工藝的實施提供有效的指導。

1 實驗部分

1.1 測試標準

本次實驗參照水基壓裂液性能評價標準（SY/T 5107-2005）執行。

1.2 主要實驗儀器

哈克RS6000流變儀、科諾旋轉滴界面張力儀、離心機、恒溫烘箱、數顯恒溫水浴鍋、全自動表面張力儀、六速旋轉粘度計、電動攪拌器、電子天平。

2 壓裂液性能評價

2.1 壓裂液配方

0.45%羥丙基胍膠ADHPG-1 + 0.1%殺菌劑ADS-1 + 0.5%助排劑ADB-1 + 0.5%起泡劑ADFP-1+ 0.5%粘土穩定劑ADN-1+ 0.12% Na2CO3+0.3%溫度穩定劑ADPT-2。

交聯劑：有機硼交聯劑；交聯比：100/0.5。

2.2 壓裂液基液配置

按配方稱取所需添加劑的量，備用。調節攪拌器轉速至液體形成的漩渦可以見到攪拌器漿葉中軸頂端為止。按順序依次加入已稱好的添加劑，胍膠應緩慢加人，避免形成魚眼，并時刻調整轉速以保證達到的漩渦狀態。在加完全部添加劑后持續攪拌5 min，形成均勻的溶液后停止攪拌，放置溶脹30 min。

2.3 基液pH值測定

將配好的基液用廣泛pH試紙測試其pH值。

2.4 基液粘度測定

將配好的基液用六速旋轉粘度計測試其粘度，測得基液粘度為51 mPa·s。

2.5 起粘及挑掛時間

取100 mL基液，按比例緩慢加入有機硼延緩交聯劑，加入完成后開始計時，記錄起粘及挑掛時間。交聯時間為60 s，成膠較好，可挑掛。

2.6 耐溫耐剪切性能

將交聯好的凍膠放入哈克RS6000流變儀中進行耐溫耐剪切實驗，溫度110 ℃，剪切速度170 s-1，時間120 min，結果如圖1、表1。

圖1 常規胍膠壓裂液耐溫耐剪切實驗結果

表1 常規胍膠壓裂液耐溫耐剪切實驗結果

常溫懸砂性能對比，見圖2。

圖2 常溫懸砂性能對比圖

90 ℃懸砂性能對比，見圖3。

圖3 90℃懸砂性能對比

2.7 破膠性能

將凍膠加入500 ppm破膠劑過硫酸銨、90 ℃水浴下進行破膠實驗，測試破膠液粘度、表面張力及殘渣。測得破膠時間為2 h。用六速粘度計測試破膠液粘度，最終粘度為3 mPa·s。用表面張力儀測試破膠液表面張力為24.36 mN/m。經過測試，破膠液破膠殘渣為318 mg/L。

2.8 防膨性能

將10 mL破膠液、柴油、水分別加入裝有0.5 g膨潤土的離心管中，搖勻后靜置2 h，裝入離心機內，在1 500 r/min離心分離15 min，讀取膨潤土膨脹后的體積，計算防膨率。

分別測試水、煤油、破膠液的粘土膨脹，得到水中粘土體積7.99 mL、煤油中粘土體積0.5 mL，破膠液中粘土體系為2.03 mL。按公式進行計算，得到破膠液防膨率為79.64%。

3 結論

（1）配方為 0.45%羥丙基胍膠ADHPG-1 + 0.1%殺菌劑ADS-1 + 0.5%助排劑ADB-1 + 0.5%起泡劑ADFP-1+ 0.5%粘土穩定劑ADN-1+ 0.12%Na2CO3+0.3%溫度穩定劑ADPT-2。交聯劑：有機硼交聯劑；交聯比：100/0.5

（2）經過實驗測試，該體系配方各指標均能滿足標準要求。

［1］李冉,楊江,秦文龍,等.油田采出水的改性及配制的胍膠壓裂液性能[J].油田化學,2016,33(3):416-419.

［2］徐林靜,張士誠,馬新仿.胍膠壓裂液對儲集層滲透率的傷害特征[J]. 新疆石油地質,2016,37(4):456-459.

［3］袁飛,申金偉,馬萬正,等.胍膠壓裂液對阜東斜坡區頭屯河地層的傷害[J].油田化學,2014,31(1):42-46.

［4］齊生芝.低濃度胍膠壓裂液對裂縫導流能力傷害對比實驗研究[J]. 石油化工應用,2014,33(1):107-110.

［5］廖禮,周琳,冉照輝,等.超低濃度胍膠壓裂液在蘇里格氣田的應用研究[J].鉆采工藝,2013,36(5):96-99+17.

［6］張華麗,周繼東,杲春,等.胍膠壓裂液傷害性研究[J].科學技術與工程,2013,13(23):6866-6871.

Performance Evaluation of Conventional Guanidine Gelled Fracturing Fluid in Laboratory

1，2,3,4,5,2,6

（1. Xi’an Shiyou University，Shaanxi Xi’an 710065，China；2. No.3 Gas Production Plant, PetroChina Changqing Oilfield Company, Shaanxi Xi`an 710018, China；3. Shuangliu Gas Production Area of Northwest Sichuan Gas Mine，PetroChina Southwest Oil and Gas Field Branch, Sichuan Chengdu 610200, China； 4. No.11 Oil Production Plant,PetroChina Changqing Oilfield Company, Gansu Qingyang 745000, China； 5. No.8 Oil Production Plant,PetroChina Changqing Oilfield Company, Shaanxi Xi’an 710016, China； 6. No.1 Oil Production Plant,PetroChina Changqing Oilfield Company, Shaanxi Yan`an 716000, China）

In order to further clarify the actual performance of conventional guar gum fracturing fluid, the laboratory test method was adopted to evaluate and analyze the performance indexes of guar gum fracturing fluid. The experimental analysis showed that the formula of "0.45% hydroxypropyl guar gum ADHPG-1 + 0.1% ADS-1 + 0.5% discharging agent ADB-1 + 0.5% foaming agent ADFP-1 + 0.5% clay stabilizer ADN-1 + 0.12% Na2CO3+ 0.3% ADPT-2 temperature stabilizer" met the standard requirements, so the formula should be widely applied.

guanidine gum fracturing fluid; experimental analysis; fracturing; performance evaluation

2017-09-22

許嘉楊（1990-），男，助理工程師，西安石油大學石油與天然氣工程專業碩士研究生，新疆烏蘇人，研究方向：從事油氣田開發。

TE 357

A

1004-0935（2017）11-1081-03