硼交联胍胶压裂液高压流变特性及其非氧化破胶方法
2021-08-09罗明良韩云龙史博晶司晓冬战永平贾晓涵
中国石油大学学报(自然科学版) 2021年4期
罗明良, 韩云龙, 张 冕, 史博晶, 司晓冬, 战永平, 贾晓涵
(1.非常规油气开发教育部重点实验室(中国石油大学(华东)),山东青岛 266580;2.中国石油大学(华东)石油工程学院,山东青岛 266580)
压裂液黏度作为压裂施工设计与效果评价最重要的参数之一,对岩石起裂、压裂液滤失、支撑剂运移沉降等具有显著影响[1-2]。目前,压裂液流变性较少考虑压力影响,可能影响压裂液携砂性能,增加砂堵风险。胍胶压裂液常采用氧化破胶降低黏度,实现压后快速返排[3-6],但难以回收胍胶组分[7-8];而非氧化破胶方法通过调节压裂液pH值为酸性实现破胶,但能与胍胶压裂液碱性交联环境相匹配的酸液种类较少[9]。近年来,Parris等[10]通过硼交联聚乙烯醇体系高压流变试验显示,压力作用下交联体系中B—O—C断裂导致黏度下降;England等[11-12]、Bjornen等[13]和Fuller[14]观察到压力作用下硼交联胍胶体系黏度变化呈现“压力稀释”效应,但未明确体系黏度压力效应形成机制。尽管如此,国外工程师利用多功能硼酸交联剂(MXL)提高胍胶压裂液高压流变稳定性,降低施工风险,成功应用30余井次[15-16]。基于此,笔者以硼交联胍胶压裂液为对象,应用流变学及核磁共振等方法进一步考察硼交联胍胶压裂液压力作用下黏度变化内在机制,探究温度及剪切速率等对压裂液黏度变化压力效应影响规律,提出一种基于高压流变特性的非氧化破胶方法,为硼交联胍胶压裂液再利用及参数设计提供试验依据。
1 试 验
1.1 试剂与仪器
羟丙基胍胶、有机硼交联剂,工业级,长庆井下技术作业公司;……
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