耐高温可加重酸性交联压裂液的研发与性能评价

来源：石油科学通报杂志2024年第3期北京时间：

作者：许航；周福建；杨飒飒；李源；朱丽燕；姚二冬

单位：中国石油大学(北京)油气资源与工程全国重点实验室,北京 102249;中国石油大学(北京)非常规油气科学技术研究院,北京 102249%中国石油勘探开发技术研究院,北京 100083

摘要：针对高温深层油气藏埋藏深,地层破裂压力高、压裂施工难度大的问题,开展耐高温可加重压裂液研究.通过室内实验自主合成了一种耐温抗盐的聚合物稠化剂TS-700 和适用于酸性交联的有机锆交联剂OZ-60,优化了添加剂加量,形成了一种耐温 180℃可加重酸性交联压裂液体系.研究了加重压裂液黏度、减阻、延迟交联规律,并评价了耐温抗剪切性能、悬砂性能、破胶及岩心伤害性能和管柱腐蚀能力.结果表明,该体系在酸性条件下进行交联,通过调整交联剂加量和pH,交联时间可控在 3～12 min;高温有利于黏度提升,加重降低了基液黏度,密度为 1.20 g/cm3 的加重压裂液配方在 180℃条件下剪切 120 min后,保留黏度仍大于 70 mPa·s.加重剂会在一定程度上降低压裂液的减阻性能,但在不同稠化剂加量下的加重压裂液减阻率仍可达 68.04%以上,满足有效降低长距离井筒中摩阻损失的要求.交联压裂液在常温和 100℃条件下均展现出优异的悬砂效果,支撑剂沉降速率低.破胶与岩心伤害实验结果表明,交联体系在 0.03%破胶剂加量下即可实现完全破胶,破胶液对致密岩心伤害率仅为 19.42%.高温高压动态腐蚀实验结果表明,全配方压裂液对N80 和 13Cr钢材具有较低的腐蚀速率,能够保障现场压裂管柱的安全性.

关键词：高温深层,加重压裂液,酸性交联,低摩阻,管柱腐蚀