本文報(bào)道的有機(jī)鈦交聯(lián)劑羥丙基瓜爾膠壓裂液, 是一種適用于高溫油藏的凍膠體系。增粘劑之所以選用羥丙基瓜爾膠,是由于它增粘能力強(qiáng)，水不溶物 含量低，已在國內(nèi)外獲得廣泛應(yīng)用。本文報(bào)道 的鈦凍膠由于使用了我們研制的交聯(lián)劑PC-500,抗 熱剪切性能極好，在高溫（KXTC)、一般流經(jīng)油管時(shí) 的剪切速率(170廠下至少在2小時(shí)內(nèi)可以維持高 粘度，因此可以滿足攜砂、造縫等壓裂施工要求,且 破膠后殘?jiān)康停赏糜诟邷氐蜐B透油藏。
pH值影響羥丙基瓜爾膠的水 合、溶解速率。初始pH值為9. 5時(shí)溶解極慢，經(jīng)過 60分鐘后溶液粘度只達(dá)到2. 0 mPa*S,羥丙基瓜爾 膠基本上未溶解,靜置一段時(shí)間后即產(chǎn)生沉淀。初 始pH值為7. 0時(shí)(空白溶液)，水合速率高，溶解快, 溶液粘度迅速上升，1分鐘后即達(dá)到75 mPa*S，5分 鐘時(shí)達(dá)到穩(wěn)定值90 mIVs。初始PH值為5. 5時(shí)，水 合、溶解也很快，但粘度穩(wěn)定值較低，為80 mPa*s。
有機(jī)鈦交聯(lián)劑PC-500是由有機(jī)鈦陽離子與胺 基醇、乳酸合成的，可形成鈦的多核羥橋絡(luò)合物離子 而與羥丙基瓜爾膠交聯(lián)，交聯(lián)產(chǎn)物的交聯(lián)強(qiáng)度高,形 成的凍膠耐熱性好。
延遲交聯(lián)是降低壓裂液管道摩阻，減小凍膠剪 切降解作用的重要化學(xué)途徑。羥丙基瓜爾膠/PC- 500 壓裂液體系的交聯(lián)速率取決于壓裂液濃度、 pH 值、交聯(lián)比及溫度。在溫度一定(施工井深一定）、輕 丙基瓜爾膠用量一定時(shí)，交聯(lián)劑PC-500用量越多、 pH值越低，則延遲交聯(lián)時(shí)間越短。
此外，改變制備有機(jī)鈦交聯(lián)劑PC-500時(shí)原料組 分的配比，可以在一定程度上改變羥丙基瓜爾膠/ PC-500壓裂液的交聯(lián)時(shí)間。圖5是用原料配比不同 的PC-500配制的壓裂液交聯(lián)時(shí)間與PC-500用量之 間的關(guān)系曲線。
由圖5可以看到，有機(jī)鈦交聯(lián)劑原料組分配比 對壓裂液交聯(lián)時(shí)間的影響，在交聯(lián)劑用量小時(shí) (0.5%)很顯著，隨交聯(lián)劑用量的增加迅速減小，在 交聯(lián)劑用量很大時(shí)已變得很不明顯。0.5%是羥丙 基瓜爾膠/PC-500壓裂液最佳配方中有機(jī)鈦交聯(lián)劑 PC-500的用量，因此在某些情況下，改變PC-500原 料組分配比可以作為調(diào)整壓裂液交聯(lián)速率的手段之 一加以利用。
改變PC-500原料組分配比將改變PC-500的化 學(xué)結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)，進(jìn)而改變與羥丙基瓜爾膠生成 的凍膠結(jié)構(gòu)和性能。在利用這一手段調(diào)整壓裂液交 聯(lián)時(shí)間時(shí)，要注意壓裂液性能的變化,使之處于符合 要求的范圍內(nèi)。
某些配方的羥丙基瓜爾膠 /P&500壓裂液在1CXTC、1701下連續(xù)剪切2小
時(shí),粘度均維持在900 mPa*S左右，說明該壓裂液抗 剪切性能良好，抗溫性能遠(yuǎn)大于KXTC。此外，在基 本配方基礎(chǔ)上可以得到性能符合要求的更經(jīng)濟(jì)合理 的實(shí)用壓裂液配方。
將加入0. 05%破膠劑過硫酸銨和不加破膠劑 的羥丙基瓜爾膠/PC-500壓裂液放入密閉容器中， 在不同溫度下測定破膠時(shí)間、破膠液粘度及殘?jiān)俊?/div>
該壓裂液在高溫下可以自動破 膠，加入破膠劑可以加快破膠速度，破膠后產(chǎn)生的殘 渣量低，可用于高溫低滲透油藏。