Page 31 - 201907

第 7 期 潘 一，等: 阴离子型清洁压裂液耐温性研究进展 ·1277·

EC3 水解酶）对阴离子表面活性剂中的 C—S 键、 增加阴离子表面活性剂的碳链长度有利于提高溶液
酯键等进行水解，降低体系黏度，从而达到破胶并 胶束的稳定性和耐温性。而对于羧酸盐类清洁压裂
彻底返排的目的。并且体系无需配制前置液，节水 液，在阴离子表面活性剂的主链上适当地引入侧链
减排及油气井增产效果也相对明显。长城钻探公司 或者减少侧链的尺寸可以在一定程度上提高溶液胶
研制“微胶囊”破胶剂，将该物质应用于 AVES 压裂 束的稳定性和耐温性。
液体系中，可以使体系在增加应用性能的同时，对 （3）双子型 AVES 压裂液的临界胶束浓度
破胶返排液实现重复利用，从而节约成本。此类压 （CMC）较低，会使溶液产生稳定性强的胶束结构。
裂液体系在苏里格 11-41-27 气井投入使用，连续稳 国内外对于阴-双子表面活性剂应用于清洁压裂液
产 469 d，微胶囊可以起到延迟或定时破胶的作用， 的研究中，主剂结构多为对称结构（m-s-m），这种
通过控制破胶的时间，避免清洁压裂液的胶束结构 结构会使溶液形成曲率更小的胶束聚集体，从而增
因提前破解而达不到预计压裂效果。由东营盛世石 大其黏度和耐温性。不同于此，有研究显示形如
油科技公司和 SUN（美国）石油技术公司联合推出 m-s-m这样的不对称表面活性剂，改变 m+m和 m-m
slickwo 压裂液，是一款针对敏感砂岩油藏的清洁压 之间的关系值，可达到调整溶液胶束形状和提高其
裂液体系，被称为“世界最简单操作的压裂液”， 结构稳定性的效果，所以阴-双子非对称结构表面活
slickwo 体系中主要为生物表面活性剂（如：含杂多 性剂应用于 VES 压裂液中具有一定的研究 价值。
糖蛋白质的丙氨酸阴离子表面活性物质），此外还含 （4）目前，纳米级 AVES 压裂液中常用的纳米
有解堵剂，可抑制井壁膨胀，降低润湿效应，增加 粒子是二氧化钛，虽然减少了破胶时间，增大了携
洗油效率，从而提高油藏采收率。在国外 Amada 油 砂性，但仅适用于中温地层。所以丰富纳米粒子应
田投入使用，大大缩短了施工时间，提高了压裂效 用种类，如氧化硅、钛酸钡、石墨等纳米粒子，通
率，现场施工压力比胍胶压裂液压力低 2~3 MPa 左 过研究其粒径及添加量对 AVES 压裂液性能的影
右，降阻效果明显，返排率平均在 80%以上，但综 响，对进一步提高体系耐温性具有积极的推动作用。
合成本高，实现工业化的难度较大。 （5）超分子化学具有非常重要的理论指导价
随着清洁压裂液应用配方的逐渐完善，体系性 值，它可以从控制分子自组装的角度出发，利用低
能的逐渐增强，不仅油气井产量得到了大幅度提高， 分子间的氢键、静电力及范德华力扩大表面活性物
由油气井开采带来的环境污染问题也得到了很大的 质与胶束之间的稳定性，从而达到提高 AVES 压裂
缓解，时至今日，清洁压裂液已成为一个具有广泛 液体系耐高温的目的，这可能会成为今后压裂液胶
研究与应用前景的压裂液体系。近几年，国内外清 束研究的重要方面。
洁压裂液体系不仅仅局限于传统的配制方法，在性 除此之外，海上石油储量雄厚，是油气重要来
能优化上也渐渐从对主剂表面活性剂（如：阴离子 源之一，注重研发广泛适用于海上油田的阴离子型
型）的改进上升到对体系整体进行改进，包括在体 清洁压裂液体系具有深远意义。
系中添加聚合物提高耐温性、简化配制工艺从而降
低成本、控制成胶与破胶时间减少了地层残留、引 参考文献：
入纳米颗粒提高胶束稳定性、加入解堵剂或降滤失 [1] Li Y M, Yao F, Mao H, et al. The modeling of slurry friction loss of
hydraulic fracturing[C]//Forth International Conference on Computational
剂减少损耗等方面，这些改进方法对清洁压裂液性 and Information Sciences. Sichuan: BENSO A, 2011: 606-610.
[2] Huang T P, Crews J B. Nanotechnology applications in viscoelastic-
能的提升都具有非常大的意义和作用。 surfactant stimulation fluids[C]//SPE Production and Operation.
America: Society of Petroleum Engineers, 2008: 512-517.
4 结论 [3] Liu Mingshu (刘明书), Tang Shanfa (唐善法), Fang Feifei (方飞飞),
et al. Progress of research on ionic surfactant system for use in clean
fracturing fluids[J]. Advances in Fine Petrochemicals (精细石油化
清洁压裂液属于环保型应用体系，发展潜力较 工进展), 2012, 13(6): 38-41.
[4] Wang Jiaxin (王嘉欣), Tang Shanfa (唐善法). Research progress of
大，具有进一步研究与开发价值的方面有： ionic surfactant system for cleaning fracturing fluid[J]. Contemporary
（1）目前，国内的阴离子表面活性剂应用于油 Chemical Industry (当代化工), 2018, 47(2): 334-337.
[5] Wang Tongyu (王瞳煜), Yang Shuangchun (杨双春), Pan Yi (潘一),
气井压裂工艺中的报道相比于阳离子型较少，且已 et al. Research progress on temperature resistance of cationic surfactant
有的 AVES 压裂液耐温性不高，约为 70~140 ℃，适 cleaning fracturing fluid[J]．Chemical Industry and Engineering
Progress (化工进展), 2017, 36(12): 97-100.
用于中-高温地层，对于高温、超高温地层应用仍需 [6] Bajpai P, Singh J P, Mandal A, et al. The synthesis and characterization
突破很多的技术难关，简化主剂的制备方法、减少 of a clean hydrofracturing fluid[J]. Petroleum Science and Technology,
2010, 28(17): 1750-1760.
现场配制工艺的步骤将成为今后发展的重要方向。 [7] Han Xiuling (韩秀玲), Zhang Jin (张劲), Mou Shanbo (牟善波), et
（2）磺酸盐和羧酸盐类阴离子表面活性剂在 al. Study on the properties of new anionic surfactant D3F-AS05
fracturing fluid[J]. Oilfield Chemistry (油田化学), 2014, 31(1): 33-37.
AVES 压裂液中应用较多，对于磺酸盐类体系来说， [8] Zhang Lei (张磊). Status of research and application of clean