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减阻水压裂液用黏土稳定剂的合成与应用

文档作者：杨帆王琳林永学杨小华董晓强王海波文档来源：中国石化石油工程技术研究院		点击数：	更新时间： 2023年10月05日
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第33卷第4期
2016年7月
钻井液与完井液
DRILLING FLUID&amp;amp;COMPLETION FLUID
V01．33 No．4
July 2016
doi：10．3696／j．issn．1001—5620．2016．04．023
减阻水压裂液用黏土稳定剂的合成与应用
杨帆， 王琳， 林永学， 杨小华， 董晓强， 王海波
(中国石化石油工程技术研究院，北京100101)
杨帆等．减阻水压裂液用黏土稳定剂的合成与应用[J】．钻井液与完井液，2016，33(4)：109-113．
摘要针对现有减阻水压裂液用黏土稳定剂配伍性差、用量大、防膨率低、固体形态不便于现场配液等问题，研制了
一种阳离子型液体黏土稳定剂SRCS．1。SRCS一1的分子链上分布阳离子基团，又含有小分子阳离子化合物，2者协同作用
达到稳定黏土的效果。其分子量较低，既能保证所含的阳离子基团能够提供较高的防膨率，又能避免过长的分子链和过多
的阳离子与阴离子聚合物减阻剂发生相互作用而产生沉淀或絮凝，与减阻水中阴离子聚合物减阻剂配伍性良好，加量0_3％
条件下防膨率达到68．2％，优于收集到的现场应用过的同类产品。通过表面张力、‘电位、粒度测试分析了该黏土稳定剂
的防膨机理。SRCS．1在新疆孔探1井进行减阻水压裂液进行了现场应用，配液方便、快捷，表现出优良的配伍性和防膨性，
减阻水性能稳定，施工顺利。
关键词减阻水；压裂液；黏土稳定剂；阳离子；表面张力
中图分类号：TE357．12 文献标识码：A 文章编号：1001—5620(2016)04．0109—05
Synthesis and Evaluation of Clay Stabilizer Used in Slick纤匀ter Fracturing Fluid
YANG Fan，WANG Lin，LIN Yongxue，YANG Xiaohua，DONG Xiaoqiang，WANG Halo
(Sinopec Research Institute ofPetroleum Engineering,Beijing 1 00 1 0 1)
Abstract The clay stabilizer used in slick water fracturing fluids has the following problems such as poor compatibility,high
consumption，poor inhibition to clay swelling and difficulty in solution making in field operations．A new cationic clay stabilizer,
SRCS一1，has been developed to try to solve the aforesmd problems．SRCS-l has good compatibility with the anionic polymer drag
reducers used in slick water．The percentage ofclay cores swelling tested with 0．3％SRCS-1 is 68．2％．better than those clay stabilizers
collected from operation fields．The swelling inhibition mechanism WaS analyzed by meaSuring the surface tension，‘potential and
particle size distribution．SRCS-1 haS been used in the slick water fracturing in the well Kongshen-l in xinjiang．and the water solution
was prepared very easily and faSt．The SRCS-1 had good compatibility with other additives used，and good inhibitive capacity．The
slick water made had stable properties and the fracturing jobs were successful．
Key words Slick water；Fracturing fluid；Clay stabilizer；Swelling inhibitive slick water；Cation；Surface tension
O 引言
减阻水压裂液是针对页岩气储层改造而发展起
来的一种新压裂液体系。当页岩储层中黏土含量较
高时(如：中国川东南涪陵地区页岩气储层平均黏
土含量为32％，彭水地区达20％～50％，丁山地
区达40％ 60％)，减阻水大量进人储层后极易引
起黏土矿物膨胀、分散和运移，导致储层渗透率降
低，因此，减阻水中需要加入黏土稳定剂[1-3]o
减阻剂具有降低施工摩阻和施工压力的作用，
现有减阻剂一般为标准的阴离子型减阻剂[4-5]o以
往的室内研究及现场应用发现，其他化学剂的加入
会对减阻剂产生一定影响，比如在一定情况下，阳
离子页岩抑制剂与阴离子聚合物减阻剂之间会发生
交联反应，产生沉淀，这不仅降低了减阻效果，还
可能导致地层伤害№】。因此要从化学角度保证减阻
基金项目：中国石油化工股份有限公司科技部院控项目“压裂用防膨剂SMCS．1研究”(YK．514023)；中石化科技部
项目“环境响应铝基处理剂前瞻研究”(P15105 o
第一作者简介：杨帆，1983年生，博士，工程师，毕业于华东理工大学材料科学与工程专业，现从事钻井液处理剂
研发工作。电话13501050404；E-mail：yangfan．sripe@sinopec．com。

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