一种物理凝胶压裂液的耐温耐剪切评价与机理分析

作者：蒋其辉; 杨向同; 王永红; 李会丽; 宁坤

来源：钻井液与完井液, 2020, 37(04): 526-531.

• 高速率剪切
• 耐温耐剪切
• 降解机理
• 物理凝胶压裂液

研究了一种物理凝胶压裂液的耐温耐剪切机理,主要分为以下3个方面:使用透射电镜分析了溶液微观结构,解释了线性型高聚物(HPAM)和聚合物稠化剂(SMPT)在高剪切速率下的降解现象;通过测试耐温耐剪切实验前后样品的黏弹模量,对比分析了HPAM和SMPT耐温耐剪切降解的影响因素;通过测试物理凝胶0.6%HPAM+0.5%PHCA与0.6%SMPT+0.5%PHCA耐温耐剪切实验前后样品的黏弹模量与微观形貌,分析了物理凝胶耐温耐剪切降解的影响因素。实验结果显示,经过120℃,170 s-1的耐温耐剪切实验,物理凝胶0.6%HPAM+0.5%PHCA转变为黏性流体;相反,经过150℃的耐温耐剪切实验,物理凝胶0.6%SMPT+0.5%PHCA的弹性因子保持率为78.9%,说明该物理凝胶压裂液经受高温剪切可保持强弹性流体特征。阿伦尼乌斯方程η=A e((-Ea/RT))活化能计算结果表明,PHCA可以降低SMPT溶液的活化能获得高稳定性流体,表明PHCA增强了SMPT溶液的结构稳定性。

• 单位
  中国石油集团工程技术研究院