地面交聯酸FRK—C150的增黏攜砂性能

中國石化西北油田分公司

地面交聯酸FRK—C150的增黏攜砂性能

唐清中國石化西北油田分公司

地面交聯酸FRK—C150由酸用稠化劑、酸用交聯劑和其他配套的添加劑組成。通過聚合物稠化劑與交聯劑的配合使用，使液體形成網絡凍膠體系，可提高酸液黏度，延緩酸與巖石的反應速度，增大酸蝕半徑，達到深度酸化的目的。地面交聯酸FRK—C150體系已在國內、外油氣田累計推廣應用80井次，施工成功率達到98%，有效率達92%。

地面交聯；凍膠酸；耐溫性；酸化處理；自動返排

地面交聯凍膠酸借鑒了壓裂液產品和國外交聯酸產品的研發思路，通過聚合物稠化劑、酸液交聯劑和激活劑的共同作用，實現了常溫條件下酸液的交聯。

地面交聯酸FRK—C150體系采用具有酸性環境下的交聯材料。該體系在升溫以及高溫條件下具有較好的抗剪切和耐溫性能，且具有較低的反應速度，從而實現深度酸化處理。另外在酸液的破膠中可加入專用酸液破膠劑，在地層條件下由于酸液中的有效成分與巖石進行反應，同時酸液本身在反應后也能夠有效降解，因此一般殘酸黏度可降低到10mPa·s以下。該產品室內試驗耐溫140℃，可以應用于180℃條件下的地層酸壓或酸交聯加砂。

地面交聯酸FRK—C150與常規酸相比有兩大優點：①提高了酸液黏度，延緩了酸與巖石的反應速度，增大了酸蝕半徑，延伸溝通原裂縫，達到深度酸化的目的；②降低濾失量，提高酸的利用率，并能減輕二次傷害，是一種目前公認的有效酸化工作液。

地面交聯酸FRK—C150由酸用稠化劑、酸用交聯劑和其他配套的添加劑組成。通過聚合物稠化劑與交聯劑的配合使用，使液體形成網絡凍膠體系，黏度達到最大化，一般能達到凍膠狀態。由此可以看出，酸液體系既保持了膠凝酸的優良性能，又提高了酸液濾失的控制能力，可達到非牛頓流體的濾失水平，是目前最為有效的控制酸液濾失手段。

某些酸液膠凝劑采用聚丙烯酰胺（PAM）粉末，由于它在強酸中有“亞胺化”現象，在溫度為75℃左右易生成絮狀物，高溫下則降解分層，給酸壓施工帶來很大不便，增產效果不能保證。目前市場上常用的酸液膠凝劑是丙烯酰胺與陽離子單體共聚物，其耐溫性能顯著提高。但在非均質或裂縫性碳酸巖地層的酸壓中易形成酸蝕蚓孔并造成大量濾失，影響酸液穿透深度和裂縫向地層深部的延伸。

FRK—C150體系稠化劑采用人工合成聚丙烯酰胺基共聚物，具有酸溶性好、高溫下穩定（150℃），可交聯的特點。另外，為防止酸壓后聚合物殘留造成油層傷害，進一步增加其在酸液中的溶解分散性，該類聚合物的分子量應控制在1 000萬之內。地面交聯酸FRK—C150體系性能特點如下：

（1）FRK—C150凍膠酸進入地層后在一定的時間內具有較好的熱穩定性，延緩了酸巖反應速度。

（2）在壓裂酸化過程中，酸液具有較好的攜砂能力。將1%的20～40目陶粒懸浮在FRK—C150體系中，陶粒能長達5 h懸浮在FRK—C150體系中，無沉淀。

（3）一般說來，酸液在地層中反應后，如果動力黏度小于5mPa·s，地面交聯酸就很容易返排。FRK—C150在4 h內動力黏度能自動下降到3.60 mPa·s，說明該體系易于破膠，并且能自動破膠，這不僅有利于地面交聯酸的返排，也降低了成本，減小了施工難度。

（4）地面交聯酸FRK—C150黏度高，濾失低，摩阻低，易泵送，酸巖反應速度慢，造縫效率高，流變性好。截至2014年5月，地面交聯酸FRK—C150體系已在國內、外油氣田累計推廣應用80井次，施工成功率達到98%，有效率達92%，已累計增油168 500 t。地面交聯酸FRK—C150體系實現了酸液體系深穿透，提高了酸蝕裂縫導流能力，延長了壓后有效期，實現了提高單井產能的目的。

（欄目主持 樊韶華）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.7.086