压裂液低温破胶化学生热体系的探讨

针对目前压裂液低温破胶存在的问题 ,着重研究了适合于低温浅层油气井压裂液破胶的化学生热体系 ,提出一种微胶囊包裹化学生热剂压裂液破胶方法 .阐述了不同生热体系的生热反应速率及其影响因素 ,并通过对不同生热体系的研究 ,筛选出了 NH4Cl和 Na NO2 作为低温压裂液破胶体系的生热体系 .实验结果表明 :在 1 70 1 /s下连续剪切 2 h后 ,含有 NH4Cl— Na NO2 的压裂液黏度能保持在 5 0 0 m Pa· s左右 ,满足压裂施工时的压裂液性能要求 ;将催化剂、过硫酸铵、NH4Cl和Na NO2 加到压裂液中 ,4h后压裂液即可完全破胶 ,其破胶液黏度小于 1 0 m Pa· s  

低聚香豆胶交联凝胶体系

首次研究了微波辅助酸降解香豆胶过程及其影响因素，并与水浴酸降解过程进行对比，获得了低聚香豆胶。研究了低聚香豆胶与硼砂交联形成凝胶的过程，考察了低聚香豆胶浓度、硼砂浓度和pH值对形成凝胶体系的影响，获得了稳定的凝胶体系。进一步研究了低聚香豆胶凝胶体系的流变特性。结果表明：微波辅助酸降解法是快速降解香豆胶的新方法，降解速度显著高于水浴酸降解法。在适当的碱性条件下，低聚香豆胶可与硼砂形成较稳定的交联凝胶体系，该体系具有显著的粘弹性和剪切变稀特性。  

压裂气井支撑剂回流及出砂控制研究及其应用

加砂压裂是低渗气藏开发评价和增储上产必不可少的技术措施，然而经过大量的现场施工发现，如果压裂后气井排液控制不当或生产过程中配产不合理，将导致支撑剂回流或出砂，引起气井产能严重下降，从而影响最终的压裂效果．分析了支撑剂回流机理，建立了压裂液返排过程中临界返排流量、支撑剂返排速度和沉降速度计算模型，提出了控制支撑剂回流的放喷油嘴选择原则．在考虑气井生产过程中既要返排注入地层中的压裂液，同时又不将地层砂（包括支撑剂）带入井筒的前提下，推导出了压裂气井的临界产量计算公式．结合实际的压裂施工资料进行了实例计算分析，为指导压裂液返排和确定气井合理产能提供依据．  

粘弹性胶束压裂液的流变动力学研究

研究了粘弹性胶束清洁压裂液(VES-60)的流变动力学，首次建立了粘弹性胶束的流变动力学模型和方程，并用于描述粘弹性胶束压裂液的形成过程。结果表明：流变动力学模型能够确切描述粘弹性胶束的形成过程，模型计算值和实验值吻合良好，模型参数物理意义明确、合理。  

一种水溶性聚合物压裂液体系的研究

以苯乙烯(St)、甲基丙烯酸(MAA)和丙烯酸乙酯(EtA)为单体,以具有可逆加成一断链转移双重作用的双硫酯为引发剂,采用乳液聚合法合成了含有亲水段和疏水段的St-MAA-EtA嵌段共聚物增稠剂.考察了影响此嵌段共聚物压裂液性能的各因素.实验结果表明,该嵌段共聚物压裂液具有优良的耐温性能.在90℃,浓度为3%冻胶体系粘度大于450 mPa·s,浓度为1.5%,冻胶体系粘度大于130 mPa·s,能够满足实际生产要求.  

压裂用疏水缔合型聚丙烯酰胺稠化剂的制备与表征

采用反相乳液法、氧化还原引发体系,合成了压裂用两性聚丙烯酰胺稠化剂.应用FT-IR初步表征了产品的结构.研究发现,当引发剂质量分数为0.8%(对单体),乳化剂质量分数为10%(对油相),m(油)∶m(水)为1.4∶1.0,聚合反应温度为40℃,单体n(AM)∶n(DMC)∶n(AA)为1.0∶0.6∶0.3,制得的两性聚丙烯酰胺相对分子质量可达528万.  

CO2泡沫压裂液两相流流动特性的试验研究

通过大型高参数泡沫压裂液试验回路首次详细研究了实际压裂条件下CO2泡沫压裂液的流变特性,得出了实际压裂条件下CO2泡沫压裂液流变参数的计算关联式,从而为低渗油气藏泡沫压裂技术的有效实施提供了试验依据.研究表明:在实际施工条件下,CO2泡沫压裂液具有剪切稀化性质,可用幂律模型来描述;其有效粘度随剪切速率、温度的增高而减小,随压力、泡沫质量的增大而增大;相对而言,温度和泡沫质量对流变参数的影响比压力的影响明显,在该试验范围内,温度和泡沫质量对流变参数的影响呈指数规律变化.  

低分子量阳离子瓜胶凝胶体系的流变性

研究了低分子量阳离子变性瓜胶与硼砂交联的凝胶体系。考察了低分子量阳离子瓜胶浓度、硼砂浓度及pH对凝胶形成的影响,得到了结构稳定的凝胶体系。考察了低分子量阳离子瓜胶凝胶体系的流变特性,结果表明该体系具有良好的粘弹性和剪切变稀性。非线性共转Jeffreys模型可确切表征凝胶体系的粘度曲线,实验值与模拟值吻合良好。  

岩体裂隙渗流地质力学模型及应用

针对不规则裂隙的水力学特性和结构面地质力学特征，提出了层流状态下的正统渗流模型和锯齿渗流模型，将其解析解进行比较发展，正弦模型求得的渗透数要比锯齿模型求得的大，其几何水力学效应显著，并将其应用于实际工程。  

锆冻胶压裂液管流特性的实验研究

采用管道流动装置对同一浓度不同温度下锆冻胶压裂液的流动特性进行了实验研究。文章认为,锆冻胶压裂液属粘弹触变性流体。实验结果表明,在实验的切变速率范围内,剪切应力和切变速率的关系曲线可划分为三个区域,每个区域均可用Herschel-Bulkley模式来描述,并分别得到不同情况下的极限动剪切应力、稠度系数和流变指数值。文章还得出了视粘度随温度的变化关系,并就锆冻胶压裂液在油气田开发过程中所涉及的几个问题进行了探讨。