用于薄层油气藏的聚丙烯酰胺全悬浮压裂液

作者：游兴鹏; 王历历; 高杨; 王世彬^*; 李健山; 赵金洲

来源：油田化学, 2023, 1-12.

• 聚丙烯酰胺
• 疏水缔合
• 携砂性
• 压裂液

基于薄层油气资源开发中控制缝高和低排量的需求，以丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙烯磺酸(AMPS)、2-丙烯酰胺基乙基溴化铵(DAMAB)、烷基酚聚氧乙烯醚(NP-10)等为原料，通过水溶液自由基胶束聚合法合成聚丙烯酰胺嵌段共聚物(PMASD)。采用荧光分光光度计、流变仪和扫描电子显微镜研究了PMASD的临界缔合浓度、黏弹性和微观结构；同时，研究了PMASD压裂液的静态、动态携砂性能，并与聚丙烯酰胺滑溜水进行对比；最后，将PMASD压裂液进行了现场应用。结果表明，PMASD压裂液存在胶束结构，临界缔合浓度为0.127%。PMASD压裂液体系表现出较好的黏弹性，线性黏弹区范围为0.01～1.00 Pa，疏水缔合后强度大，抗剪切能力强。在低排量(20 L/min)的注入过程中，PMASD压裂液形成的网络结构呈无规则分布，具有很高的结构强度，可以有效携带支撑剂。PMASD压裂液的静态和动态携砂性能均较好。在砂液体积比为12%的实验条件下，PMASD质量分数≥0.25%(黏度为147 mPa·s)时，在常温及80 ℃下均表现出较好的悬浮及携砂能力。相较于聚丙烯酰胺滑溜水，PMASD压裂液的携砂效果同比提高160%。在江苏油田X5-X井现场应用中，以2 m3/min的排量泵入PMASD压裂液，日产液由1.4 t增至6.5 t，日产油由0.6 t增至4.2 t，增产效果明显。全悬浮压裂液PMASD体系能满足薄层油气资源在低施工排量下有效携砂的压裂改造需求。

• 单位
  中国石油集团川庆钻探工程有限公司; 西南石油大学; 油气藏地质及开发工程国家重点实验室