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近年来,随着油气井的开采进入后期阶段,水力压裂作为油气增产、水井增注的一项技术措施已越来越显示出重要性。在压裂施工过程中,压裂液的好坏又成为该施工措施的关键因素。目前,最常用的是水基聚合物压裂液,其性能优良但对地层伤害较大,最近几年新开发的清洁压裂液对地层伤害较小甚至无伤害,但因成本较高限制了其应用,这迫使我们开发出具有“优质、低成本、低伤害”的压裂液。 分析油田对应用压裂液的要求,结合已有压裂液的优缺点,提出用疏水缔合水溶性聚合物/表面活性剂复合体系作低伤害压裂液的设想。分析复合体系的性能特点可知,其可能能够满足低伤害压裂液施工的性能要求。 由此,根据低伤害压裂液对聚合物分子结构的要求,设计并合成出系列“速溶、低分子量、高疏水单体含量、低水不溶物含量”的疏水缔合水溶性聚合物,系统地研究了其与表面活性剂复合体系作为低伤害压裂液的可行性,实验表明:该复合体系具有优良的增粘性、剪切稀释性、低剪切下粘度恢复特性、显著的粘弹效应,一定的抗温性及盐增粘性;使用常规聚合物压裂液的破胶方法能使复合体系快速、彻底破胶;按常规聚合物压裂液正常携砂、输砂对粘度的要求,该复合体系的使用温度可达115℃;复合体系滤液对岩心基质渗透率伤害率为11%以下,说明使用复合体系作为压裂液可以显著降低压裂液的伤害。其中,简单分析了复合体系的破胶及伤害机理。 用水基压裂液性能评价标准测定了复合体系的其它性能,联合上述性能,最终证实该复合体系能够满足低伤害压裂液施工的性能要求,从而成功开发出了能够初步应用于低伤害压裂液的疏水缔合水溶性聚合物/表面活性剂复合体系。