硼交联胍胶压裂液高压流变特性及其非氧化破胶方法

TE357.12; 高压流变性有助于全面认识压裂裂缝内压裂液黏度变化的真实特征.应用流变学方法分析硼交联胍胶压裂液高压流变特征,考察温度、剪切速率对压裂液高压流变特性的影响,提出一种基于高压流变特性的非氧化破胶方法,以破胶液黏度为指标优选破胶剂使用质量分数;结合核磁共振硼谱(11 B NMR)、红外光谱(FT-IR)以及透射电镜(TEM)等手段,分析压力作用下硼交联胍胶压裂液黏度变化机制及破胶液微观形态.结果表明:高压作用下硼酸根离子与胍胶分子形成的B—O—C共价键及胍胶分子与水分子之间的氢键断裂导致压裂液内部网状结构及胍胶分子聚集体被破坏,体系黏度呈现出可逆的"压力稀释"...

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Published in中国石油大学学报（自然科学版） Vol. 45; no. 4; pp. 92 - 99
Main Authors 罗明良, 韩云龙, 张冕, 史博晶, 司晓冬, 战永平, 贾晓涵
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中国石油大学(华东)石油工程学院,山东青岛266580%中国石油大学(华东)石油工程学院,山东青岛266580 20.08.2021
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
Subjects
再利用
胍胶压裂液
高压流变性
非氧化破胶
硼交联剂
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ISSN1673-5005
DOI10.3969/j.issn.1673-5005.2021.04.011

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Summary:TE357.12; 高压流变性有助于全面认识压裂裂缝内压裂液黏度变化的真实特征.应用流变学方法分析硼交联胍胶压裂液高压流变特征,考察温度、剪切速率对压裂液高压流变特性的影响,提出一种基于高压流变特性的非氧化破胶方法,以破胶液黏度为指标优选破胶剂使用质量分数;结合核磁共振硼谱(11 B NMR)、红外光谱(FT-IR)以及透射电镜(TEM)等手段,分析压力作用下硼交联胍胶压裂液黏度变化机制及破胶液微观形态.结果表明:高压作用下硼酸根离子与胍胶分子形成的B—O—C共价键及胍胶分子与水分子之间的氢键断裂导致压裂液内部网状结构及胍胶分子聚集体被破坏,体系黏度呈现出可逆的"压力稀释"效应,60 MPa压力下黏度损失率最高可达91.4％,且随温度与剪切速率上升,体系黏度"压力稀释"效应逐渐减弱;多羟基胺NMGA-R可促使硼交联压裂液压力释放后黏度不能恢复而实现破胶,破胶液中胍胶呈较大的连续絮状体,分子结构较为完整,回收破胶液配制压裂液80℃剪切1 h,表观黏度超过80 mPa·s,为硼交联胍胶压裂液组分再利用提供了试验依据.
ISSN:1673-5005
DOI:10.3969/j.issn.1673-5005.2021.04.011