本文關(guān)鍵詞：清潔二氧化碳泡沫壓裂液穩(wěn)定性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在解決酸性交聯(lián)技術(shù)后,傳統(tǒng)的胍膠CO2泡沫壓裂液泡沫穩(wěn)定性大大提高,攜砂能力進一步增強,最大程度的滿足壓裂施工需求,但是,采用交聯(lián)技術(shù)并不能徹底解決殘渣造成儲層傷害的問題,同時,該體系高的施工摩阻很難進一步降低,抗剪切性也很難提高。VES-CO2泡沫壓裂液雖然徹底解決了殘渣傷害問題、抗剪切性問題,但是仍存在抗溫性嚴重不足,同時高濃度的VES用量大大的增加了施工成本,最終限制了該體系的使用范圍。因而要建立清潔CO2泡沫壓裂液,首先,有必要對CO2泡沫壓裂液穩(wěn)定性因素進行研究。本文采用小幅應力響應周期方法測試了C02泡沫壓裂液液膜粘彈性,通過微觀與宏觀相結(jié)合,分析了液膜黏彈性(彈性模量G'、黏性模量G"、表觀黏度η)和泡沫穩(wěn)定性關(guān)系,結(jié)果表明：泡沫穩(wěn)定性(半衰期)并不隨著CO2泡沫壓裂液液膜表觀黏度(η)增大而變好,液膜表觀黏度小的VES-CO2泡沫的穩(wěn)定性要明顯大于液膜表觀黏度值大的HPAM-CO2泡沫；液膜的黏彈性的變化對泡沫穩(wěn)定性影響比表觀黏度值更有規(guī)律,其中,液膜儲能模量G'對泡沫穩(wěn)定性影響更為直接,G'越大,液膜結(jié)構(gòu)越強,對抗排液越有效,泡沫越穩(wěn)定。綜上結(jié)論分析,本文提出了以彈性為主的清潔水基壓裂液和CO2泡沫壓裂液相結(jié)合形成穩(wěn)定的清潔的C02泡沫壓裂液理論構(gòu)想。按結(jié)構(gòu)流體和超分子化學原理,結(jié)合泡沫穩(wěn)定性對液膜彈性要求和壓裂用稠化劑對水溶性、增黏性的要求,設(shè)計并合成能使水溶液形成結(jié)構(gòu)的超分子聚合物作為CO2泡沫壓裂液的穩(wěn)泡劑,實驗表明：合成的超分子穩(wěn)泡劑配制的溶液以彈性為主,且新型穩(wěn)泡劑溶解性好、增黏性好；新型穩(wěn)泡劑與適合的起泡劑作用能顯著增加溶液彈性模量G',使溶液結(jié)構(gòu)大大增強,對應泡沫在高溫下也具有非常好的穩(wěn)定行。通過對其它添加劑的篩選,形成了清潔CO2泡沫壓裂液。對其進行室內(nèi)的綜合性能評價表明：抗溫性好,破膠性好,且破膠液無殘渣。其中,清潔CO2泡沫壓裂液室內(nèi)試驗表明可抗溫到140-C。用該清潔CO2泡沫壓裂液,在延長油田成功的進行了現(xiàn)場試驗,實現(xiàn)了它在國內(nèi)的首次應用�，F(xiàn)場施工數(shù)據(jù)表明該泡沫壓裂液性能優(yōu)良,對頁巖儲層傷害小,完全滿足頁巖氣壓裂施工要求,且施工效果顯著,總計排液80m3后即產(chǎn)氣,3mm油嘴試壓11MPa以上,無阻氣量達到10×104m3/d,且含水量小理論與實驗研究以及現(xiàn)場應用試驗證明：穩(wěn)定的清潔CO2泡沫壓裂液作用原理和技術(shù)正確可行,研發(fā)的新型穩(wěn)泡劑能與CO2配伍,以及由它建立的CO2泡沫壓裂液抗溫穩(wěn)定性好,且?guī)缀醪缓瑲堅�。其成果為進一步研發(fā)滿足條件更為苛刻的儲層的清潔CO2泡沫壓裂液提供了理論和實踐依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：泡沫穩(wěn)定性 儲能模量G' 清潔CO_2泡沫壓裂液 超分子聚合物 頁巖氣壓裂
【學位授予單位】：西南石油大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TE357.12
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第1章 緒論9-19
• 1.1 研究背景9-12
• 1.2 研究目的及意義12-13
• 1.3 二氧化碳泡沫壓裂液簡介13-16
• 1.3.1 二氧化碳泡沫壓裂液組成13-14
• 1.3.2 泡沫穩(wěn)定性14-15
• 1.3.3 泡沫穩(wěn)定性影響因素15-16
• 1.3.4 泡沫穩(wěn)定性測試方法16
• 1.4 研究思路與主要內(nèi)容16-19
• 1.4.1 研究思路16-17
• 1.4.2 主要內(nèi)容17-19
• 第2章 影響二氧化碳泡沫壓裂液穩(wěn)定性的因素19-29
• 2.1 二氧化碳泡沫壓裂液液膜黏彈性測定19-25
• 2.1.1 理論基礎(chǔ)19-21
• 2.1.2 實驗儀器及藥品21
• 2.1.3 實驗步驟21-22
• 2.1.4 應力與頻率的確定22-23
• 2.1.5 不同類型穩(wěn)泡劑溶液黏彈性測試結(jié)果23-25
• 2.2 二氧化碳泡沫壓裂液泡沫穩(wěn)定性測試25-27
• 2.2.1 實驗方法25
• 2.2.2 實驗結(jié)果25-27
• 2.3 CO_2泡沫壓裂液液膜黏彈性與泡沫穩(wěn)定性的關(guān)系27
• 2.4 結(jié)論27-29
• 第3章 新型穩(wěn)泡劑的合成29-43
• 3.1 穩(wěn)泡劑性能參數(shù)設(shè)定29-30
• 3.2 新型穩(wěn)泡劑的分子結(jié)構(gòu)設(shè)計30-32
• 3.2.1 陰離子功能單體的選擇30-31
• 3.2.2 陽離子功能單體的選擇31-32
• 3.2.3 疏水功能單體的選擇32
• 3.3 新型穩(wěn)泡劑的合成32-40
• 3.3.1 實驗藥品32
• 3.3.2 實驗儀器32
• 3.3.3 聚合方式及引發(fā)體系的選擇32-33
• 3.3.4 聚合反應步驟33-34
• 3.3.5 影響聚合物合成反應的因素及反應條件的優(yōu)化34-40
• 3.4 新型穩(wěn)泡劑溶解性測試40
• 3.5 新型穩(wěn)泡劑增黏性測試40-41
• 3.6 小結(jié)41-43
• 第4章 起泡劑篩選及增強液膜彈性研究43-51
• 4.1 起泡劑篩選43-46
• 4.1.1 實驗儀器及藥品43-44
• 4.1.2 實驗步驟44
• 4.1.3 起泡劑與BC-1穩(wěn)泡劑協(xié)同作用對泡沫穩(wěn)定性影響44-46
• 4.2 液膜彈性增強研究46-50
• 4.2.1 實驗儀器及藥品46
• 4.2.2 實驗步驟46
• 4.2.3 表面活性劑SDS對BC-1穩(wěn)泡劑溶液黏彈性的增強46-49
• 4.2.4 非離子表面活性劑對濃度窗口的影響49
• 4.2.5 起泡劑B-66對BC-1穩(wěn)泡劑溶液微觀網(wǎng)絡(luò)的影響49-50
• 4.3 小結(jié)50-51
• 第5章 新型二氧化碳泡沫壓裂液配方研究及性能評價51-57
• 5.1 配方研究51-52
• 5.1.1 粘土穩(wěn)定劑優(yōu)選51
• 5.1.2 金屬離子螯合劑優(yōu)選51-52
• 5.1.3 破膠劑優(yōu)選52
• 5.1.4 配方確定52
• 5.2 體系性能評價52-55
• 5.2.1 抗溫性能52-54
• 5.2.2 破膠性能與破膠液界面張力54-55
• 5.2.3 殘渣含量55
• 5.3 小結(jié)55-57
• 第6章 現(xiàn)場應用57-65
• 6.1 施工目的57
• 6.2 施工背景57-59
• 6.3 清潔二氧化碳泡沫壓裂方案設(shè)計59-63
• 6.3.1 設(shè)計思路59
• 6.3.2 射孔參數(shù)59
• 6.3.3 壓裂工藝參數(shù)設(shè)計59-62
• 6.3.4 施工概況62-63
• 6.3.5 施工效果63
• 6.4 本章小結(jié)63-65
• 第7章 結(jié)論與創(chuàng)新點65-67
• 7.1 結(jié)論65
• 7.2 論文的創(chuàng)新點65-66
• 7.3 建議66-67
• 致謝67-68
• 參考文獻68-71
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文71

  本文關(guān)鍵詞：清潔二氧化碳泡沫壓裂液穩(wěn)定性研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：430926