FRK-VES清洁压裂液

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　工程助剂分类

FRK-VES清洁压裂液

1、FRK-VES清洁压裂液产品介绍

        作为传统聚合物／破胶方法的突破，1997年，Ani-Agip与斯伦贝谢公司的专家联合开发出了表面活性剂组成的压裂液
（Viscoelastic surfactant frcfluid），简称VES。此后，该压裂液体系得到了不断的丰富和发展。截止2002年，国外石油公司使用VES压裂液已成功地进行了2400井次的压裂作业。
        在大量试验的基础上，优选助剂类型和使用浓度，优化合成工艺，2006年我公司完成了新型FRK-VES压裂液的研制。样品通过室内流变性评价，升温到100℃，以170s^-1的速率剪切1h，粘度仍在100mPa.s以上，升温到120℃，以170s^-1的速率剪切1h，粘度仍在60mPa.s以上。
        新型FRK-VES清洁压裂液，由增稠用表面活性剂FRK-VES-L、稳定助剂、交联助剂组成。其中FRK-VES-L表面活性剂属国内外首创。 FRK-VES清洁压裂液体系中不含高分子聚合物，其增稠性能是由特殊的表面活性剂分子和助剂来实现的，表面活性剂分子具有一定的自聚化倾向，以尽可能将其非极性部分与水隔离开来。形成的这种胶束结构通常为小球状或长棒状。然而，当溶解在盐水中时，一些特定结构的（如含长链烃基结构的季铵盐阳离子型）表面活性剂分子，能够形成一种类似于高分子线团结构的胶束，完全不同于常规的球状或棒状结构。这种胶束的网络结构具有一定的抗扭曲能力，从而赋予液体较高的粘度而作为压裂液使用。当有机物质溶解到这种胶束结构核心时，最终会导致胶束结构的破坏，将原来的网络结构转变为球状结构而降低其粘度。利用这一点，生产井的产出液（如油或气）就会大大降低这种VES液体粘度，而不必添加破胶剂；此外，VES压裂液在地层盐水的稀释作用下也会自行破胶化水。降粘后的体系为表面活性剂的小分子溶液，粘度与水大致相同，易于返排而不会造成固相残留。

主要技术指标

清洁压裂液(FRK-VES)主要性能指标

项目	指标	项目	指标
基液粘度 mPa.s	>20	高温下粘度(100℃)mPa.s	≥100
抗温能力 ℃	>120	破胶液粘度 mPa.s	≤10
交联比 %	100:5-10	破胶液界面张力 mN/m	0.75
滤失系数×10^-4m/min^0.5	9.4	破胶液表面张力 mN/m	24.8

FRK-VES压裂液在120℃时的剪切稳定性(170s^-1)

2、FRK-VES清洁压裂液体系与HPG压裂液体系的对比

    （1）粘温性     在温度100℃时，以170s^-1的剪切速率，剪切一小时后，粘度≥120mPa.s；在温度120℃时，以170s^-1的剪切速率，剪切一小时后，粘度≥60mPa.s。
    （2）流变性     HPG瓜胶压裂液体系在低温时粘度非常大，因而摩阻较大，动力消耗太大，增加施工成本；而清洁压裂液60℃时的粘度不到瓜胶压裂液的粘度1/3，但是其静态悬砂能力比瓜胶压裂液强得多。
    （3）携砂能力

序号	1	2	3	4	5	6	7	8
HPG压裂液中陶粒的沉降速度（cm/s）	4.6	3.9	5.5	3.5	4.7	4.8	5.2	4.3
清洁压裂液中陶粒的沉降速度（4％）	观测4小时，下落高度不明显

（4）造缝能力

（5）返排率

（6）伤害对比

3、FRK-VES清洁压裂液体系构成

FRK-VES清洁压裂液体系构成表

压裂液：FRK-VES清洁压裂液（按配置100方压裂液）
序号	药品名称	代号	百分比(%)	用量	单位
1	表面活性剂	FRK-VES-L	4.0-5.0	20.0	m³
2	稳定助剂	FRK-WDZJ2	1.0	1.0	m³
3	交联剂	FRK-VES-JLJ2	5.0-10.0	5.0-10.0	m³
4	31% 工业盐酸	HCL	1.0	1.0	t
破胶剂：
5	胶囊破胶剂	FRK-PJ	0.05	50	kg
备注	1.表面活性剂原液FRK-VES-L有效浓度为25%； 2.稳定助剂溶液FRK-J1有效浓度35%； 3.工业盐酸有效浓度31%； 4.交联剂现场配制。

4、FRK-VES现场应用情况

        根据油藏温度场模拟，FRK-VES可满足60-140℃ 油层改造的要求。当地层温度<120℃时，FRK-VES-L使用浓度4%；当地层温度>120℃时，FRK-VES-L使用浓度5%。
        2005-2007年，胜利油田、华北气田、吐哈油田、长庆油田等压裂或压裂防砂中应用FRK-VES体系32口井；截止2007年3月，使用FRK-VES清洁压裂液的压裂施工已累增油135,000.0吨以上，有效率96.8%。
        现场试验表明，该压裂液携砂能力强，摩阻略低于HPG压裂液；具有良好的放置稳定性，增稠用活性剂夏季长期放置不会变质。
        2007年FRK-VES清洁压裂液研究与应用项目顺利通过了有关专家组的评定审查，评定结论为具有国际先进水平和良好的推广价值。FRK-VES清洁压裂液在施工中的成功应用，表明该类产品一剂多效，具有防膨、杀菌防腐、野外作业适应性强等特点；该压裂液合成原料来源广、合成方便且配制简单，具有良好的应用前景。

清洁压裂液

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