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《壓裂液作用機(jī)理.doc》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、壓裂液作用機(jī)理壓裂液體系中的粘彈性表面恬性劑含兩親分子，分子結(jié)構(gòu)由長(zhǎng)鏈的疏水基團(tuán)和親水基團(tuán)組成，表面活性劑溶液具有獨(dú)特的流變性，當(dāng)粘彈性表面活性劑濃度超過臨界值時(shí)，疏水基長(zhǎng)鏈伸人水相，使粘彈性表面活性劑分子聚集，形成以長(zhǎng)鏈?zhǔn)杷鶊F(tuán)為內(nèi)核，親水基團(tuán)向外伸人溶劑的球形膠束;當(dāng)粘彈性表面活性劑的濃度繼續(xù)增加，并且改變?nèi)芤盒再|(zhì)時(shí)，表面活性劑膠束占有的空間變小，膠束之間的排斥作用增加，此時(shí)球形膠束開始變形，合并成為占用空間更小的線狀或棒狀膠束;棒狀膠束會(huì)進(jìn)一步合并，變成更長(zhǎng)的蠕狀膠束，這些膠束由于疏水作用會(huì)自動(dòng)糾纏一起，形成空間交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，此時(shí)溶液體系具有良好的粘彈性和高剪
2、切粘度，并具有良好的懸沙效果;隨著表面活性劑濃度不斷增加，交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)狀膠束還可以變?yōu)楹＞d狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。1.清潔壓裂液體系優(yōu)點(diǎn)當(dāng)以粘彈性表面活性劑為主劑的壓裂液和地層中油氣類相遇或被地層水沖洗稀釋時(shí)，表面活性劑之間的斥力就會(huì)變小，蠕狀膠束破壞成小球形膠束，這些球形膠束彼此不纏結(jié)，具有和水相似的粘度，作為壓裂液使用時(shí)不需要破膠劑，不留任何殘?jiān)伊黧w非常容易被返排至地面，不傷害地層，不污染環(huán)境。由于粘彈性表面活性劑體系是剪切稀釋型流體，在施工過程中需要的壓力比較小，裂縫中流速變慢，具有良好的懸沙效果。濾失量比常規(guī)壓裂液少，尤其是低滲透地層，因此可以減少對(duì)地層不必要的傷害。
3、液體工作效率高，與聚合物壓裂液相比，同樣規(guī)模的施工其耗液量減少一半以上，用相當(dāng)少的液量和支撐劑就可實(shí)現(xiàn)更有效的縫長(zhǎng)和更高的產(chǎn)能川。與瓜膠壓裂液體系相比，配制清潔壓裂液更簡(jiǎn)單更可靠，不需要太多的化學(xué)添加劑。2.VES壓裂液的作用機(jī)理粘彈性表而活性劑(VES)壓裂液是Schlum-bcrgcrDowcll公司開發(fā)的新型無聚合物壓裂液.也叫清潔壓裂液。1999年以前國(guó)內(nèi)清潔的水基壓裂液一直未見報(bào)道。直到1999年初.長(zhǎng)慶油田公司率先引進(jìn)國(guó)外一種新型的水基清潔壓裂液體系(稱為CIcarFRACTMFIuid或Polymer-FreeFluid)成功應(yīng)用.國(guó)內(nèi)才開始這方而的研
4、究工作。在該清潔壓裂液體系中.增稠劑的相對(duì)分子質(zhì)量均小于500體積是聚合物的1/1000它不僅克服了常規(guī)壓裂液中水不溶物對(duì)地層的傷害。還具有分散溶解快，成膠速度可控，外加劑種類少，配液十分方便等優(yōu)ii，這使得連續(xù)壓裂己成為可能。另外它還具有性能穩(wěn)定、攜砂能力強(qiáng)、對(duì)儲(chǔ)層傷害小等特點(diǎn)而倍受人們重視。VES清潔壓裂液的基本組成為特殊的表而活性劑(主要是具有粘彈性的長(zhǎng)鏈脂肪酸的季銨鹽類陽(yáng)離子表而活性劑)、鹽溶液、激活劑和穩(wěn)定劑。一般表而活性劑在水溶液中形成的膠束呈球狀、園盤狀或園柱狀，膠束不能使溶液增粘。VES壓裂液中所用的季銨鹽類表而活性劑在鹽水形成的膠束，主要呈蚯蚓狀或
5、長(zhǎng)圓棒狀，相互之間高度纏結(jié)，構(gòu)成了網(wǎng)狀膠束，類似于交聯(lián)的長(zhǎng)鏈聚合物形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，網(wǎng)狀膠束結(jié)構(gòu)使表而活性劑膠束溶液具有了凝膠的性質(zhì)，溶液粘度大幅度增加并具有了一定的彈性，粘彈性表而活性劑壓裂液山此得名。在季銨鹽類表而活性劑膠束中，帶正電荷的陽(yáng)離子基團(tuán)之間的相互排斥作用會(huì)使膠束呈球形，而不能增加溶液的粘度，更不能使溶液變?yōu)槟z。在VES壓裂液中，為了抵消陽(yáng)離子基團(tuán)之間的排斥力，引入了平衡陰離子，使用了無機(jī)陰離子和有機(jī)陰離子，使VES溶液粘度提高步并具有彈性，形成凝膠。VES壓裂液進(jìn)入含油巖心或地層后，親油性有機(jī)物將被膠束增容，棒狀膠束將膨脹，最終將崩解成為較小的球形膠
6、束，VES凝膠破解，形成粘度很低的水溶液，VES壓裂液在裂縫中接觸到地層原油或人然氣便會(huì)破膠，被地層水稀釋后也可破膠液化。
