可修復循環利用二氧化碳智能響應清潔壓裂液構筑及成膠機制

作者：戴彩麗,高明偉,趙明偉,孫金聲,孫寶江,侯健,余維初

摘要：針對陽離子清潔壓裂液吸附嚴重、成本高等問題,通過合成非離子CO2智能響應黏彈性表面活性劑(C18AKO),研制一種可修復循環利用CO2智能響應清潔壓裂液體系(CO^2-VES,中高溫體系0.7%C18AKO/1.0%PtsNa/0.12%CO2;高溫體系1.30%C18AKO/1.75%PtsNa/0.23%CO2)。利用流變實驗和電鏡實驗揭示CO^2-VES成膠機制。結果表明C18AKO遇CO2發生質子化(C18AKOH+),C18AKO、C18AKOH+、HCO3-和CO32-組裝形成蠕蟲膠束,蠕蟲膠束相互纏繞形成三維空間網狀結構,從而宏觀上具有優異的黏彈性;該體系有良好的減阻性(減阻率大于76%)、耐溫性(溫度高于120℃)、界面活性(界面張力為10-2 mN/m數量級)、耐剪切性、防膨性,儲層傷害性低(巖心傷害率小于10%),遇油破膠無殘渣;CO^2-VES具有良好的修復循環利用性,反排液補充少量藥劑通入CO2即可修復,經3次循環修復,其耐溫性、減阻性、儲層傷害性滿足施工需求。

發文機構：山東省油田化學重點實驗室（中國石油大學（華東）） 非常規油氣開發教育部重點實驗室（中國石油大學（華東）） 長江大學化學與環境工程學院

關鍵詞：清潔壓裂液CO2智能響應蠕蟲膠束循環利用成膠機制clean fracturing fluidCO2 smart responsivewormlike micellesrecyclinggelation mechanism

分類號： TE39[石油與天然氣工程—油氣田開發工程]