两性表面活性剂芥子酰胺丙基甜菜碱的合成与应用

针对非均质储层或者特殊性储层（高温、高渗、含H2S、裂缝性）酸化时对酸液的有效置放和克服基于聚合物的酸液体系对地层潜在伤害的问题,研制出了一种能较好解决上述问题的酸液体系,它的主要物质是合成出的一种新型两性表面活性剂--芥子酰胺丙基甜菜碱,简称SAP-BET.SAP-BET属于具有很长疏水碳链的两性粘弹性表面活性剂,用其配制的流体具有良好的粘弹性行为.恰当配方的SAP-BET酸液体系,在高温地层条件下与储层矿物反应后,会形成足够高的粘度,使其具有分流、控制滤失、增加有效作用距离等作用;这种高粘度的流体遇到地层中的碳氢化合物时自动破胶,因此不会对地层造成二次伤害.研究了SAP-BET酸液的粘弹性行为和流变性,以及各种酸液添加剂对其流变性的影响,从研究酸岩反应和酸液变粘机理入手,采用SAP-BET配制出了适用于砂岩酸化的分流酸和适用于碳酸盐岩酸化的清洁变粘酸,介绍了SAP-BET酸液在现场应用中应注意的问题.     

两性表面活性剂酸液体系在基质酸化及酸压中的应用

自1997年Schlumberger Dowell公司推出基于阳离子粘弹性表面活性剂（VES）的清洁压裂液以来，粘弹性表面活性剂技术已在油气田增产措施中得到广泛的应用。根据VES使用的经验，近两年来，国外已研究出了性能优越的基于两性表面活性剂的粘弹性酸。文章分析了国外将这种酸液体系应用于基质酸化和酸压时相对于其他酸液体系所具有的独特优点和作用机理，介绍了其粘弹性行为和流变性，以及各种酸液添加剂对其流变性的影响。用岩心流动实验结果分析了这种酸液体系应用于基质酸化时的自主分流特性以及应用于酸压时的滤失、返排和酸蚀裂缝导流特性。     

砂岩粘弹性表面活性剂分流剂分流酸化技术

针对砂岩粘弹性表面活性剂胶束凝胶分流剂分流酸化的特点，建立了胶束凝胶分流模型和能反映包括分流剂在内的各种工作液工作状况的实时监测模型。模型引入粘性表皮系数来反映注入的粘性流体与油藏流体之间的差异造成的压力响应；通过计算实例分析了各小层渗透率差异和表皮系数差异对分流设计的影响，量化了粘性分流效果；通过处理过程中实时录取的排量、时间和压力等数据来计算总表皮系数，用总表皮系数减去粘性表皮系数，酸化措施过程中真实表皮系数的演变就可进行实时监测，从而可对胶束凝胶分流剂分流酸化施工过程进行调整和优化。该方法同样适用于其他粘性分流剂的分流酸化设计中。     

智能转向酸化的机理及试验研究

为了解决在常规酸化中高渗透层的指进、酸液的穿透深度小和残余伤害严重等问题,提出了一种新型的智能转向酸化技术,该酸液体系以粘弹性表面活性剂(visco-elastic surfactants简称VES)和盐酸或土酸为主体外加各种添加剂,在酸化过程中主要依赖于粘弹性表面活性剂的特殊性能实现转向、破胶、缓速降滤的功能,同时具...     

纳米技术在黏弹性表面活性剂增产流体中的应用

黏弹性表面活性剂(VES)在石油工业的完井和油气增产的流体中得到广泛应用.表面活性剂有序地堆积成棒状结构,增加了常规压裂和压裂充填流体的黏度.然而,漏失度的偏高和随着温度的升高黏度的急剧降低限制了VES流体在压裂和压裂充填中的应用.本文将介绍一种纳米技术在VES流体中的应用,能维持流体在高温下的高黏度和降低滤失性,而不造成对油层伤害.对纳米颗粒的研究显示出其奇异的表面形貌和高的表面反应性.这些纳米尺寸颗粒通过化学吸附和表面电荷吸引,与VES胶束缔合达到:①高温下稳定流体黏度;②稠的VES流体形成假滤饼,明显地降低滤失量,提高流体的流体效率.当使用内部破胶剂破除VES胶束时,流体会迅速降低其黏度,假滤饼迅速破裂成纳米级的颗粒.由于这种破碎后的颗粒足够小,能通过生产层的孔隙喉道,它们将随生产出的流体一起返排,所以不造成油层伤害.VES流体的流变、滤失和岩心流动实验将在65.6 ℃和121.1 ℃下测试结果.     

粘弹性表面活性剂研究进展

介绍了研究粘弹性表面活性剂的方法和实验手段、主要的产品以及在内部微观结构和流变特性方面的研究成果。当粘弹性表面活性剂溶液浓度增大到某一临界浓度时，球形胶束开始向蠕虫状胶束转变，溶液粘度突然增大，随着浓度的进一步增大，蠕虫状胶束快速生长、增长并形成线型柔性棒状胶束，柔性棒状胶束相互缠绕、粘附甚至融合，形成某种超分子三维网状结构，溶液粘度急剧增加，并表现出较强的粘弹性。粘弹性表面活性剂溶液的零剪切粘度与表面活性剂、外加盐、相反电荷表面活性剂及助表面活性剂浓度有关；绝大部分粘弹性表面活性剂溶液具有剪切释释性和触变性．概述了粘弹性表面活性剂在压裂液、钻井液、流体输送减阻和提高采收率的应用前景，指出了粘弹性表面活性剂广泛适用化尚露解决的工作．     

新型吉米奇季铵盐在VES清洁压裂液中的应用研究

采用吉米奇(Gemini)季铵盐阳离子表面活性剂NGA——乙烯撑基双(十八烷基二甲基溴化铵)和氯化钠配制了一种VES清洁压裂液,使用控制应力流变仪对配制的VES清洁压裂液的性能进行了测定。结果表明:NGA 2.0%(w),NaCl 4.0%(w)配制的VES清洁压裂液体系具有良好的粘弹性及抗温稳定性能,最高抗温可达95℃,解决了传统季铵盐类清洁压裂液体系的添加量高、耐温性能差的缺点,具有良好的应用前景。     

粘弹性表面活性剂压裂液的研究应用现状分析

粘弹性表面活性剂(VES)压裂液(又称为清洁压裂液)的使用改变了传统聚合物压裂液生产操作方式,可以减少传统压裂液对地层的损害和污染。归纳了目前国内现有的VES压裂液体系的组成、作用机理、研究现状及应用情况,总结了清洁压裂液性具有高效、低伤害、配制简单的特点,最后对目前我国开展清洁压裂液的研究提出了一些建议。     

粘弹性表面活性剂溶液流变性及评价方法

介绍了粘弹性表面活性剂（VES）溶液的聚集特征和流变特性，综述了目前用于评价粘弹性流体流变性的几类方法及其仪器，包括小振幅振荡法，偏光显微镜观察法，环境扫描电镜观察法，核磁共振法等。     

改善清洁压裂液耐温携砂性能的方法研究

介绍了粘弹性表面活性剂(VES)体系形成过程和特点.针对该清洁压裂液体系存在的问题,采用阳离子季铵盐和复合离子表面活性剂甜菜碱作为清洁压裂液主剂,使用邻羟基苯甲酸钠作为促冻剂,配制了VES冻胶体系,该体系可使油藏温度使用范围由60℃提高到70～100℃,清洁压裂液耐温性明显改善.考察了水溶性纤维对清洁压裂液中压裂砂支撑...     

粘弹性清洁压裂液在低渗砂岩储层的应用

胍胶、羟乙基聚合物等常规压裂液存在残渣二次污染缺陷,对低渗砂岩伤害尤甚。室内试验表明粘弹性清洁压裂液具有抗剪切性能好、携砂能力强、摩阻低、破胶彻底等特点,通过与胍胶压裂液对比试验分析,表明粘弹性清洁压裂液具有更好的流变性能和降滤失性能,并使渗透率恢复率提高了5倍。现场应用证实了VES-50粘弹性清洁压裂液对储层污染小,压裂效果优于常规聚合物压裂液,非常适用于低渗砂岩储层的压裂改造。     

季铵盐双子表面活性剂类变黏分流酸的实验研究

季铵盐双子表面活性剂GQA-2的黏弹特性能使酸化时达到均匀布酸的目的。本文研究了变黏分流酸体系。通过室内实验考察了酸液变黏特性;GQA-2浓度、温度、剪切速率对酸液黏弹性的影响;反应时间、原油、地层水对降低残酸黏度的影响。通过双岩心流动实验考察了变黏分流酸的分流能力。实验结果表明该酸液体系适用于非均质碳酸盐岩、砂岩地层,或高含水油井的酸化施工。     

粘弹性表面活性剂在酸化增产中的运用

粘弹性表面活性剂是近年来发展起来的一种新型表面活性剂,这类表面活性剂的特点是与盐类化合 物接触时能形成非常高的粘度,而与烃类物质接触时会降解,粘度降低,易于返排,因而在水力压裂中被用 作压裂液(称为清洁压裂液),并取得了成功。最近几年,人们又逐渐把粘弹性表面活性剂的运用扩展到酸 化增产作业中,到目前为止,应用范围包括选择性酸化、基质酸化时进行转向、酸压时进行滤失控制等。     

粘弹性表面活性剂压裂液的化学和流变学原理

综述。前言讲述了压裂液发展史及粘弹性表面活性剂（VES）压裂液的产生。微观结构原理一节讲述了表面活性剂肢束的各种形态、可形成蠕虫状肢束的各类表面活性刺，尤其是美国Schlumberger公司的ClearFrac压裂液中使用的由芥酸合成的季铵盐类。稠化原理一节给出了蠕虫状肢束数量C（L）和平均长度艺表达式，讨论了表面活性剂体积分数、温度、肢束分离能对L的影响，图示了VES压裂液稠化过程。破肢原理一节介绍了烃等油类和亲油物质在蠕虫状胶束内增溶，引起VES压裂液破肢的过程。图3参15。     

VES自转向酸体系研究进展

黏弹性表面活性剂(VES)基自转向酸酸化技术是近年来兴起的一项针对非均质储层改造的新方法。本文总结了目前自转向酸酸化所用黏弹性表活剂的种类及类型,系统分析了阳离子型、两性离子型、非离子型以及孪连黏弹性表面活性剂自转向酸酸液体系之间的性能差异,确定了不同类型自转向酸体系的适用范围,指出了当前自转向酸应用中存在的问题,并据此展望了自转向酸体系的研究方向及发展前景。     

Performance and application of new anionic D3F-AS05 viscoelastic fracturing fluid

Recently, polymer free fracturing fluid was investigated to reduce formation and fracture conductivity damage during and after hydraulic fracture treatment. This fluid system uses a viscoelastic surfactant (VES). Some shortcomings of VES fluid such as excessive leakoff and the limit of temperature range have limited the use of the conventional VES fluid.On the basis of the conventional VES fracturing fluid system, a new anionic VES fracturing fluid “D3F-AS05” was developed through an extensive experiments. The fluid utilizes a specially formulated anionic surfactant. Analysis of laboratory tests indicates that the new fluid has good viscosity stability with high ability of carrying sand; the fluid also has low fluid loss and low frictional resistance. On the other hand, more than 97% returned permeability was achieved, which indicates low formation damage after gel-breaking. The temperature stability of the new fluids extended to more than 90 °C. This allowed the fluid to be used in the deep well with a high injection rate.This paper provides the procedures and the chemical additive of the new fluid and has focused on the performance of the fluid under different concentrations. The paper also illustrates the effect of the fluid in fracture geometry with a field application result.     

粘弹性表面活性剂压裂液的破胶作用

压裂液在压裂过程中起传递压力和携带支撑剂的作用,但聚合物压裂液中聚合物因降解不完全会给储集层带来损害,严重时甚至造成油气井减产。表面活性剂分子是由亲水头基和亲油尾基构成的,溶于水时可聚集为胶束。粘弹性表面活性剂在某些盐存在时,可在低含量时形成类似于聚合物分子那样的棒状胶束,并相互缠绕,而产生粘弹性。粘弹性表面活性剂压裂液因不存在聚合物残渣,对裂缝损害小,而视为清洁压裂液。一般认为,这种压裂液遇到地层中原油或天然气时可破胶,无须外加破胶剂。然而研究表明,天然气并不能使该压裂液破胶,压裂气井时必须外加破胶剂,并为此研究出了一种适合的高分子破胶剂。     

耐高温低伤害VES-HT01压裂液的性能

用具有超分子结构的阴离子型表面活性剂VES-HT01与6% KCl复配,得到新型耐高温低伤害的阴离子VES压裂液。压裂液性能评价结果表明,在100 s^-1剪切速率下,随温度升高,压裂液黏度先增加后降低,在100℃左右达到最高值180 mPa·s,150oC时的黏度为55 mPa·s。在140℃、170 s^-1下剪切60 min,黏度基本保持不变。黏弹性较好。25℃、100℃下陶粒在压裂液中的沉降速率分别为5、33 mm/min,悬砂性较好。在50℃、100℃下分别加入2%、1%柴油静置120 min后,压裂液黏度为3 mPa·s,无残渣,破胶液表面张力为23.5 mN/m。抗菌性良好。成本与常规瓜尔胶压裂液相当。