地面交聯(lián)酸FRK—C150的增黏攜砂性能

中國石化西北油田分公司

地面交聯(lián)酸FRK—C150的增黏攜砂性能

唐清中國石化西北油田分公司

地面交聯(lián)酸FRK—C150由酸用稠化劑、酸用交聯(lián)劑和其他配套的添加劑組成。通過聚合物稠化劑與交聯(lián)劑的配合使用，使液體形成網(wǎng)絡(luò)凍膠體系，可提高酸液黏度，延緩酸與巖石的反應(yīng)速度，增大酸蝕半徑，達(dá)到深度酸化的目的。地面交聯(lián)酸FRK—C150體系已在國內(nèi)、外油氣田累計(jì)推廣應(yīng)用80井次，施工成功率達(dá)到98%，有效率達(dá)92%。

地面交聯(lián)；凍膠酸；耐溫性；酸化處理；自動(dòng)返排

地面交聯(lián)凍膠酸借鑒了壓裂液產(chǎn)品和國外交聯(lián)酸產(chǎn)品的研發(fā)思路，通過聚合物稠化劑、酸液交聯(lián)劑和激活劑的共同作用，實(shí)現(xiàn)了常溫條件下酸液的交聯(lián)。

地面交聯(lián)酸FRK—C150體系采用具有酸性環(huán)境下的交聯(lián)材料。該體系在升溫以及高溫條件下具有較好的抗剪切和耐溫性能，且具有較低的反應(yīng)速度，從而實(shí)現(xiàn)深度酸化處理。另外在酸液的破膠中可加入專用酸液破膠劑，在地層條件下由于酸液中的有效成分與巖石進(jìn)行反應(yīng)，同時(shí)酸液本身在反應(yīng)后也能夠有效降解，因此一般殘酸黏度可降低到10mPa·s以下。該產(chǎn)品室內(nèi)試驗(yàn)?zāi)蜏?40℃，可以應(yīng)用于180℃條件下的地層酸壓或酸交聯(lián)加砂。

地面交聯(lián)酸FRK—C150與常規(guī)酸相比有兩大優(yōu)點(diǎn)：①提高了酸液黏度，延緩了酸與巖石的反應(yīng)速度，增大了酸蝕半徑，延伸溝通原裂縫，達(dá)到深度酸化的目的；②降低濾失量，提高酸的利用率，并能減輕二次傷害，是一種目前公認(rèn)的有效酸化工作液。

地面交聯(lián)酸FRK—C150由酸用稠化劑、酸用交聯(lián)劑和其他配套的添加劑組成。通過聚合物稠化劑與交聯(lián)劑的配合使用，使液體形成網(wǎng)絡(luò)凍膠體系，黏度達(dá)到最大化，一般能達(dá)到凍膠狀態(tài)。由此可以看出，酸液體系既保持了膠凝酸的優(yōu)良性能，又提高了酸液濾失的控制能力，可達(dá)到非牛頓流體的濾失水平，是目前最為有效的控制酸液濾失手段。

某些酸液膠凝劑采用聚丙烯酰胺（PAM）粉末，由于它在強(qiáng)酸中有“亞胺化”現(xiàn)象，在溫度為75℃左右易生成絮狀物，高溫下則降解分層，給酸壓施工帶來很大不便，增產(chǎn)效果不能保證。目前市場上常用的酸液膠凝劑是丙烯酰胺與陽離子單體共聚物，其耐溫性能顯著提高。但在非均質(zhì)或裂縫性碳酸巖地層的酸壓中易形成酸蝕蚓孔并造成大量濾失，影響酸液穿透深度和裂縫向地層深部的延伸。

FRK—C150體系稠化劑采用人工合成聚丙烯酰胺基共聚物，具有酸溶性好、高溫下穩(wěn)定（150℃），可交聯(lián)的特點(diǎn)。另外，為防止酸壓后聚合物殘留造成油層傷害，進(jìn)一步增加其在酸液中的溶解分散性，該類聚合物的分子量應(yīng)控制在1 000萬之內(nèi)。地面交聯(lián)酸FRK—C150體系性能特點(diǎn)如下：

（1）FRK—C150凍膠酸進(jìn)入地層后在一定的時(shí)間內(nèi)具有較好的熱穩(wěn)定性，延緩了酸巖反應(yīng)速度。

（2）在壓裂酸化過程中，酸液具有較好的攜砂能力。將1%的20～40目陶粒懸浮在FRK—C150體系中，陶粒能長達(dá)5 h懸浮在FRK—C150體系中，無沉淀。

（3）一般說來，酸液在地層中反應(yīng)后，如果動(dòng)力黏度小于5mPa·s，地面交聯(lián)酸就很容易返排。FRK—C150在4 h內(nèi)動(dòng)力黏度能自動(dòng)下降到3.60 mPa·s，說明該體系易于破膠，并且能自動(dòng)破膠，這不僅有利于地面交聯(lián)酸的返排，也降低了成本，減小了施工難度。

（4）地面交聯(lián)酸FRK—C150黏度高，濾失低，摩阻低，易泵送，酸巖反應(yīng)速度慢，造縫效率高，流變性好。截至2014年5月，地面交聯(lián)酸FRK—C150體系已在國內(nèi)、外油氣田累計(jì)推廣應(yīng)用80井次，施工成功率達(dá)到98%，有效率達(dá)92%，已累計(jì)增油168 500 t。地面交聯(lián)酸FRK—C150體系實(shí)現(xiàn)了酸液體系深穿透，提高了酸蝕裂縫導(dǎo)流能力，延長了壓后有效期，實(shí)現(xiàn)了提高單井產(chǎn)能的目的。

（欄目主持 樊韶華）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.7.086