钻井液与完井液

作者：李芋池,罗明良,战永平,樊乔,吕元佳,赵春光

单位：1.非常规油气开发教育部重点实验室·中国石油大学(华东), 山东青岛 266580；2.中国石油大学(华东)石油工程学院, 山东青岛 266580；3.中国石化胜利油田分公司物资管理配送中心, 山东东营257051；

关键词：低腐蚀, 自生热, 冻胶压裂液, 流变特性, 反应动力学

基金：国家自然科学基金“致密油储层低摩阻纳米磁流体压裂液构筑及渗吸驱油机制”(51874334)。

在稠油储层压裂改造过程中，压裂液进入裂缝后会降低储层温度，导致裂缝周围原油黏度增加，甚至会堵塞地层。针对此问题，以尿素、亚硝酸钠和氯化铵为生热材料，盐酸为催化剂，耐温耐盐共聚物FS-1为增稠剂，有机锆为交联剂，应用溶液共混法制备了一种低腐蚀自生热冻胶压裂液，评价了压裂液体系的生热产气性能、流变性和耐腐蚀性等性能，测试了反应产生气体组分，探究了不同因素对生热反应速率的影响规律，明确了其反应动力学参数。结果表明：自生热体系具有良好生热生气性能，当反应物浓度、酸性催化剂浓度和初始温度越大，峰值温度越高，生气量越大，到达峰值温度所需时间越短，但生气量随初始温度的增加而略有减少；体系中NH4Cl可大幅降低盐酸浓度，不仅降低了压裂液对压裂管线设备的腐蚀速率，而且有利于压裂液成胶，反应产生大量CO2和N2气体及热量；冻胶一定程度上弱化了生热剂的生热产气性能，60℃、170 s?1下剪切90 min，黏度保持在50 mPa·s以上；自生热冻胶压裂液反应级数m=2.67，n=1.69，活化能ΔE=49.54 kJ/mol，指前因子A=6.82 × 102，相比于自生热体系反应速度大幅下降，可通过反应动力学方程预测该体系反应过程参数并进行调控，为自生热压裂液优化设计提供依据。

来源：2025年第1期

《钻井液与完井液》期刊编辑部

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