賈 飛，李帥帥，余延波，羅 磊，楊育恒，廖 澤，姜鑫淼

（西部鉆探井下作業(yè)公司儲(chǔ)層改造研究中心，新疆克拉瑪依 834000）

0 前言

近年來(lái)，隨著非常規(guī)油氣藏開(kāi)發(fā)的不斷深入以及對(duì)陸相頁(yè)巖油成藏特征和超低孔超低滲儲(chǔ)層裂縫延伸規(guī)律的不斷認(rèn)識(shí)，水平井大段多簇壓裂與大斜度井體積壓裂的需求急速增加，作為壓裂核心的壓裂液成為保障高效低成本壓裂施工的突破點(diǎn)。

國(guó)內(nèi)各大油田施工主要采用的壓裂體系［1-4］中，瓜爾膠壓裂液體系占整個(gè)壓裂市場(chǎng)的70%以上，但在高溫下瓜爾膠分子易發(fā)生熱降解，穩(wěn)定性差，且壓裂液中的大顆粒石英砂會(huì)加速流體結(jié)構(gòu)的破壞，同時(shí)原材料過(guò)度依賴(lài)于進(jìn)口、價(jià)格波動(dòng)幅度大，破膠后殘?jiān)鼤?huì)在孔隙中產(chǎn)生聚集吸附，對(duì)儲(chǔ)層造成二次傷害［5］。清潔壓裂液體系在水平井施工中濾失量過(guò)大，且表面活性劑膠束的相互纏繞能力在溫度高于100 ℃時(shí)對(duì)高砂比石英砂的攜帶能力迅速減弱?；诨瘜W(xué)交聯(lián)的聚合物壓裂液體系［6-7］引入了抗溫抗鹽和速溶性極強(qiáng)的磺酸基，聚合物通過(guò)電荷作用、配位鍵作用和有機(jī)金屬交聯(lián)劑作用大幅度增加了流體結(jié)構(gòu)黏度，因適用性強(qiáng)而得到了廣泛應(yīng)用。但該體系對(duì)于礦化度含量大于20 g/L的地層水存在著一些固有的缺陷，如高濃度的Mg2+、Fe2+等離子會(huì)使聚合物分子線團(tuán)尺寸縮減，同時(shí)引入的磺酸基易脫落，為了達(dá)到凍膠效果需增加聚合物用量，但過(guò)多的化學(xué)交聯(lián)常引起壓裂液在地層中破膠時(shí)間呈指數(shù)型增加且破膠不徹底。

聚合物乳液能實(shí)現(xiàn)在線添加、免混配和自交聯(lián)，現(xiàn)場(chǎng)操作靈活，節(jié)約人工，為降低施工成本帶來(lái)了新思路，也是對(duì)微弱傷害壓裂液體系的補(bǔ)充。聚合物乳液壓裂體系［8］也是現(xiàn)階段新疆油田針對(duì)高溫致密低滲透儲(chǔ)層應(yīng)用的重要技術(shù)之一，但是目前通常使用的陰離子聚合物乳液（W/O）存在以下缺點(diǎn)：使用高礦化度地層水配制壓裂液時(shí)，低濃度乳液的摩阻會(huì)出現(xiàn)先降低后迅速增大的現(xiàn)象，甚至有時(shí)比清水的摩阻低40%左右，其抗鹽性能差，未能有效提供一個(gè)低摩阻的施工環(huán)境；當(dāng)使用成分更加復(fù)雜的油田返排液配液時(shí)，不僅會(huì)導(dǎo)致陰離子聚合物乳液（W/O）分散差、溶解困難，也會(huì)因?yàn)闊o(wú)機(jī)鹽含量增高而屏蔽聚丙烯酰胺分子鏈上的靜電排斥，從而使聚合物線團(tuán)變得卷曲，使減阻效果變差。

為了克服現(xiàn)有聚合物乳液的缺點(diǎn)，本文報(bào)道了一種免混配多功能抗鹽聚合物乳液，綜合常規(guī)乳液稠化劑和懸浮乳液稠化劑的特點(diǎn)，使得制備的抗鹽乳液稠化劑兼具高固含量、低油相、高效抗鹽、減阻等多種功能。以制備的抗鹽聚合物乳液為減阻劑，分別研究了清水和瑪18水配制的壓裂液的流變性、黏彈性、降阻性、破膠性能等，并進(jìn)行了巖心傷害實(shí)驗(yàn)以及現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 材料與儀器

丙烯酰胺、丙烯酸，工業(yè)級(jí)，山東鑫達(dá)化工有限公司；2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，工業(yè)級(jí)，山東濟(jì)南凱創(chuàng)化工有限公司；磺酸鹽共聚物HA84，速溶型抗鹽聚合物，實(shí)驗(yàn)室自制；丁烯二酸十六烷基酯、烷基苯磺酸鹽，聚乙烯醇復(fù)合乳化劑，工業(yè)級(jí)，湖北興恒業(yè)科技有限公司；異構(gòu)石蠟，工業(yè)級(jí)，河北集策新材料科技有限公司；過(guò)硫酸鉀、亞硫酸氫鈉，工業(yè)級(jí)，山東云盛化學(xué)有限公司；懸浮劑為有機(jī)改性膨潤(rùn)土，工業(yè)級(jí)，河北元晶礦產(chǎn)品有限公司；增效劑為聚酯多元醇，工業(yè)級(jí)，濟(jì)南盈鑫化工有限公司；助排表面活性劑為長(zhǎng)鏈烷基季銨鹽，工業(yè)級(jí)，山東多聚化學(xué)公司；助排劑為氟碳表面活性劑GYO-1，蒲城馭騰材料科技有限公司；過(guò)硫酸銨，分析純，山東海瑞新材料有限公司；聚醚類(lèi)壓裂用防乳化劑XJ-13，殺菌劑DRKJ-03，工業(yè)級(jí)，鄭州德融科技有限公司；黏土穩(wěn)定劑HJZ，工業(yè)級(jí)，恒聚生物有限公司。聚合物乳液，有效含量為25%～30%的聚合物乳液，山東盛新材料有限公司；常規(guī)減阻劑：改性植物膠，鄭州晶華化工有限公司。清水，主要離子質(zhì)量濃度（單位mg/L）為：Na+23.71、K+1.17、Ca2+4.37、Mg2+3.20、Cl-16.45、SO42-50.35；瑪18水，礦化度為21159.88 mg/L，主要離子質(zhì)量濃度（單位mg/L）為：Na+3856.67、K+1251.26、Ca2+1094.10、Mg2+2010.16、Cl-7361.74、SO42-5580.06、PO43-5.45。

FDS-800 型巖心傷害驅(qū)替測(cè)試分析系統(tǒng)，美國(guó)Temco 巖心公司；RS6000 型流變儀，德國(guó)Thermo-Fisher公司；MiniMR-HTHP高溫高壓驅(qū)替核磁共振分析系統(tǒng)，蘇州紐邁分析儀器有限公司；JHFR-2 型滑溜水管路摩阻測(cè)試儀；K100型表/界面張力儀，德國(guó)克呂氏公司；高溫高壓濾失儀，北京科氏力科學(xué)儀器有限公司；930 Compact IC Flex型離子色譜儀，瑞士萬(wàn)通公司；HTD13285-12 型旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)，青島海通達(dá)公司；平氏黏度計(jì)，江蘇省寶應(yīng)縣哲晶玻璃儀器廠。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

（1）抗鹽聚合物乳液的制備

將丙烯酰胺、丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸溶于水中，將磺酸鹽共聚物HA84、增效單體順丁烯二酸十六烷基酯、烷基苯磺酸鹽和聚乙烯醇復(fù)合乳化劑溶于油相異構(gòu)石蠟中，油水混合剪切5～10 min，通氮?dú)獬?，?0～15 ℃下滴加0.1%～1%引發(fā)劑（質(zhì)量比1∶1的過(guò)硫酸鉀和亞硫酸氫鈉，占單體總質(zhì)量而言）后升溫至48 ℃，保溫反應(yīng)5 h，得到油包水反相乳液。在反相乳液中加入懸浮劑有機(jī)改性膨潤(rùn)土，以650 r/min 的速率攪拌50 min；然后在10 min 內(nèi)按順序加入增效劑聚酯多元醇、助排表面活性劑長(zhǎng)鏈烷基季銨鹽、速溶型抗鹽聚合物，以800 r/min 的速率攪拌45 min，得到有效含量在40%～45%的抗鹽聚合物乳液。

（2）壓裂液的配制

分別用清水和瑪18 水配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.05%～1.2%的聚合物乳液。在室溫下，使吳茵混調(diào)器的攪拌速度調(diào)節(jié)為1000 r/min 后，將聚合物乳液緩慢加入，避免形成魚(yú)眼。黏度測(cè)試、耐溫耐剪切性能測(cè)試、黏彈性測(cè)試、降阻實(shí)驗(yàn)中為了有效測(cè)試抗鹽乳液本身性能未添加壓裂用添加劑，攪拌3 min；破膠實(shí)驗(yàn)依次加入助排劑GYO-1、過(guò)硫酸銨后攪拌3 min；巖心傷害實(shí)驗(yàn)依次加入助排劑GYO-1、防乳化劑XJ-13、黏土穩(wěn)定劑HJZ、殺菌劑DRKJ-03、過(guò)硫酸銨后攪拌3 min，制得壓裂液。

（3）黏度測(cè)試

使用旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)在室溫、轉(zhuǎn)速100 r/min下測(cè)量剛配制好的壓裂液的初始黏度；然后將壓裂液置于恒溫水浴鍋中，在30 ℃下恒溫4 h，再測(cè)量壓裂液的黏度，以?xún)烧咧g的差值與初始黏度之比計(jì)算黏度保持率。

（4）耐溫耐剪切性能測(cè)試

分別使用抗鹽乳液和常規(guī)乳液在清水、瑪18水、1000 mg/L 的標(biāo)準(zhǔn)鹽水里配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%和1%的聚合物壓裂液，在RS6000 高溫高壓密閉容器加入50 mL的樣品，設(shè)置升溫速率為3 ℃/min，溫度從30 ℃升至105 ℃，以100 s-1的剪切速率恒溫剪切1 h，記錄黏度隨剪切時(shí)間的變化。

（5）黏彈性測(cè)試

分別使用抗鹽乳液和常規(guī)乳液在清水、瑪18水中配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%、0.2%、0.5%的聚合物壓裂液，使用直徑為35 mm 的錐板系統(tǒng)，加熱系統(tǒng)升溫至105 ℃后放置2 mL的樣品，選擇震蕩測(cè)量模式，在0.1 Hz下進(jìn)行應(yīng)力掃描，確定線性黏彈區(qū)，在線性黏彈區(qū)選擇一個(gè)應(yīng)力值，進(jìn)行頻率掃描，用全過(guò)程取值。

（6）破膠實(shí)驗(yàn)

使用瑪18 水配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%的聚合物乳液，分別加入0.1%～0.5%助排劑、0.01%過(guò)硫酸銨，并在95 ℃的水浴中恒溫3 h，期間使用平氏黏度計(jì)測(cè)定室溫下破膠液的黏度，直至最終黏度小于5 mPa·s結(jié)束實(shí)驗(yàn)。

在25 ℃下，采用K100 型表面張力儀，使用平板法測(cè)定破膠液上層清水的表界面張力。

取50 mL的破膠液放入離心管中，在3000 r/min的轉(zhuǎn)速下離心30 min，然后慢慢倒出上層清夜，再用50 mL 二級(jí)水倒入離心管中進(jìn)行二次洗滌，再放入離心機(jī)離心20 min，傾倒上層清液，在105 ℃條件下烘至恒重，計(jì)算破膠液的殘?jiān)俊?/p>

（7）降阻實(shí)驗(yàn)

使用瑪18 水配制10 L 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%、0.2%的抗鹽乳液和常規(guī)乳液的壓裂液，采用管路摩阻儀進(jìn)行測(cè)試，設(shè)定實(shí)驗(yàn)溫度為38 ℃，調(diào)節(jié)流量為1.8 m3/h，儲(chǔ)液罐首先加入清水，當(dāng)1 min內(nèi)壓差變化小于1%時(shí)，進(jìn)行5 min 實(shí)驗(yàn)得到清水摩阻壓差，按照相同的條件進(jìn)行壓裂液的摩阻壓差測(cè)試，按式（1）計(jì)算降阻率DR：

式中：DR —室內(nèi)壓裂液降阻率，%；Δp1—清水流經(jīng)管路時(shí)的壓差，Pa；Δp2—壓裂液流經(jīng)管路時(shí)的壓差，Pa。

（8）巖心傷害實(shí)驗(yàn)

將配制的聚合物壓裂液裝入高溫高壓濾失儀中，上下兩端加載的壓差值保持在3.5 MPa，溫度升至105 ℃后，收集出口端壓裂液濾液并裝入中間容器內(nèi)，首先使用標(biāo)準(zhǔn)鹽水從巖心夾持器正方向驅(qū)替，記錄出口端流量及壓差，穩(wěn)定后驅(qū)替時(shí)間不小于60 min，計(jì)算水測(cè)滲透率K1；將壓裂液破膠液從巖心夾持器反方向注入，出口端流出液體后開(kāi)始計(jì)時(shí)，測(cè)定時(shí)間為36 min，注入完后關(guān)閉夾持器兩端閥門(mén)，使液體在巖心中停留2 h；再次使用標(biāo)準(zhǔn)鹽水從巖心夾持器正方向驅(qū)替，記錄出口端流量及壓差，穩(wěn)定后驅(qū)替時(shí)間不小于60 min，計(jì)算水測(cè)滲透率K2。實(shí)驗(yàn)溫度為實(shí)驗(yàn)溫度為30 ℃，流體注入速度為2.5 mL/min。按式（2）計(jì)算巖心損害率：

式中：η—滲透率損害率，%；K1—巖心通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)鹽水的滲透率，10-3μm2；K2—巖心損害后通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)鹽水的滲透率，10-3μm2。

在測(cè)試過(guò)程中使用核磁共振分析系統(tǒng)對(duì)全過(guò)程核磁共振T2譜進(jìn)行記錄，與使用高壓壓汞方法得到初始人造巖心孔徑值進(jìn)行對(duì)比，得到傷害前后孔徑的變化范圍。

2 結(jié)果與討論

2.1 減阻劑黏度-濃度關(guān)系

采用不同水樣配制的不同濃度抗鹽聚合物乳液的初始黏度見(jiàn)圖1。從圖1 可見(jiàn)，隨著濃度的增大，抗鹽聚合物乳液的初始黏度均大幅度增加，當(dāng)質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于0.1%時(shí)，兩種水樣配制的聚合物乳液的初始黏度差值迅速變大，說(shuō)明相同濃度下瑪18水高濃度的離子含量使得聚合物分子間相互作用明顯減弱。

圖1 不同水樣配制抗鹽聚合物乳液的初始黏度隨濃度的變化

采用瑪18 水配制的減阻劑在30 ℃下恒溫4 h后的黏度保留率見(jiàn)圖2。從圖2可見(jiàn)，配液用水為高礦化度的瑪18水時(shí)，抗鹽聚合物乳液的黏度保持率均大于常規(guī)聚合物乳液和常規(guī)減阻劑的，說(shuō)明所合成抗鹽聚合物的抗鹽性能明顯提高；當(dāng)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%～0.5%時(shí)，黏度保持率從峰值逐漸降低到波谷，當(dāng)質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于0.5%時(shí)，黏度保持率隨濃度先增大后趨于平緩，此時(shí)聚合物分子間流體結(jié)構(gòu)的破壞與重構(gòu)趨于穩(wěn)定。

圖2 不同減阻劑黏度保留率隨濃度的變化

2.2 流變性能

在地層溫度為105 ℃、施工排量為10～12 m3/min 的情況下，壓裂液在經(jīng)受炮眼、近井污染帶、地層延伸裂縫三者疊加耦合作用下，要求抗鹽聚合物乳液必須具有較強(qiáng)的耐溫耐剪切性能。圖3為常規(guī)聚合物乳液和抗鹽聚合物乳液在溫度為105 ℃、剪切速率為100 s-1下剪切80 min的流變曲線。采用10 g/L的標(biāo)準(zhǔn)鹽水和瑪18 水配制的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.0%的常規(guī)聚合物乳液的黏度分別保持在70 mPa·s 和22 mPa·s左右，這說(shuō)明礦化度大于20 g/L時(shí)，高濃度的Mg2+、Fe2+等離子會(huì)使聚合物分子線團(tuán)尺寸縮減，同時(shí)高溫下聚合物易水解，使得聚合物的親水性能降低，部分聚合物從水中析出，導(dǎo)致增黏效果嚴(yán)重變差。采用實(shí)驗(yàn)室清水和瑪18 水配制的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.0%的抗鹽聚合物乳液的黏度分別保持在110 mPa·s和50 mPa·s左右。在高溫高礦化度下，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.0%的抗鹽聚合物乳液黏度是常規(guī)聚合物乳液黏度的2 倍以上，表明所合成的抗鹽聚合物乳液具有較強(qiáng)的耐溫抗剪切能力。用瑪18 水配制的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%的抗鹽聚合物乳液黏度保持在25 mPa·s左右，說(shuō)明該體系在升溫恒速剪切作用下，致使分子主鏈結(jié)構(gòu)完整性較弱，已形成的弱網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)被破壞，有效表觀黏度大幅度降低，在溫度恒定后，聚合物分子形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的破壞和重構(gòu)達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡［12-13］。

圖3 采用不同水樣配制聚合物乳液的耐溫耐剪切流變曲線

2.3 黏彈性

采用清水和瑪18 水配制的不同濃度聚合物乳液的黏彈性曲線如圖4 和圖5 所示。從圖4 和圖5可以看出，采用清水配制的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%的抗鹽聚合物乳液的儲(chǔ)能模量、損耗模量均高于其他體系的。采用瑪18 水配制的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%的常規(guī)聚合物乳液的儲(chǔ)能模量、損耗模量低于采用瑪18水配制的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2%的抗鹽聚合物乳液的。采用瑪18 水配制的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%抗鹽聚合物乳液的儲(chǔ)能模量和損耗模量和采用清水配制的質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.1%、0.2%抗鹽聚合物乳液的接近，說(shuō)明高礦化度對(duì)聚合物分子間的多元締合作用產(chǎn)生明顯影響，減弱分子之間的空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。因此，在高礦化度下質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于0.5%的抗鹽聚合物乳液能達(dá)到低礦化度下質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%～0.2%時(shí)的壓裂液體系性能。

圖4 用兩種水質(zhì)配制的不同質(zhì)量濃度聚合物壓裂液的儲(chǔ)能模量隨頻率的變化

圖5 用兩種水質(zhì)配制的不同質(zhì)量濃度聚合物壓裂液損耗模量隨頻率的變化

在掃描頻率為1 Hz時(shí)，抗鹽聚合物乳液的儲(chǔ)能模量均高于損耗模量，說(shuō)明該聚合物乳液在礦化度為99～21 000 mg/L時(shí)具有良好的黏彈性、抗剪切穩(wěn)定性和攜砂性能。

2.4 降阻性能

采用直徑為6.4 mm 管柱摩阻儀分別測(cè)試清水及用瑪18水配制的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為0.1%和0.2%的抗鹽聚合物乳液和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2%的常規(guī)聚合物乳液聚合物乳液的摩阻壓差，從而計(jì)算得出質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2%的常規(guī)聚合物乳液的降阻率為70.24%，質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為0.1%和0.2%的抗鹽聚合物乳液的降阻率為74.76%和76.34%，分別比常規(guī)聚合物乳液的高4.52、6.10 百分點(diǎn)。所合成抗鹽聚合物的耐鹽性能較強(qiáng)，可降低二價(jià)金屬離子對(duì)聚合物鏈的破壞，能滿(mǎn)足壓裂施工要求。

2.5 破膠性能

為了提高施工后壓裂液在水平井中的返排率、提高原油產(chǎn)量，需要降低壓裂返排液的表/界面張力。此外，壓裂液在地層中停留一段時(shí)間后，與巖心作用而脫落的不溶物和破膠液殘?jiān)鼤?huì)聚集吸附大于1 μm的巖石孔隙中，使裂縫擴(kuò)展延伸后的優(yōu)勢(shì)導(dǎo)流能力降低，且壓裂液殘?jiān)鼒F(tuán)尺寸遠(yuǎn)大于孔徑，對(duì)儲(chǔ)層會(huì)造成二次污染，因此需要降低破膠液的殘?jiān)?。采用?8 水配制的配方為0.5%抗鹽聚合物乳液+0.2%～0.3%助排劑GYO-1+0.01%過(guò)硫酸銨的壓裂液破膠液的表觀黏度為2.6 mPa·s，表面張力不高于28 mN/m，與煤油間的界面張力不高于2 mN/m，殘?jiān)吭?7 mg/L左右，滿(mǎn)足小于50 mg/L的要求。

2.6 對(duì)巖心的傷害性

為了保障抗鹽聚合物乳液對(duì)儲(chǔ)層產(chǎn)生低傷害，且考慮低黏聚合物乳液的大規(guī)模使用，通常減阻劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%～0.2%。采用聚合物壓裂液（0.1%抗鹽聚合物乳液+0.3%助排劑GYO-1+0.2%破乳劑XJ-13+0.4% 黏土穩(wěn)定劑HJZ+0.1% 殺菌劑DRKJ-03+0.01%過(guò)硫酸銨）濾液對(duì)滲透率為5×10-3～50×10-3μm2的人造巖心進(jìn)行傷害實(shí)驗(yàn)，實(shí)結(jié)果見(jiàn)表1。由表1 可知，隨著巖心滲透率的增大，傷害率逐漸降低，說(shuō)明抗鹽聚合物乳液對(duì)孔徑尺寸大的巖心傷害程度較低，聚合物濾液分子線團(tuán)可以進(jìn)入大部分孔隙；然而對(duì)于滲透率為5×10-3μm2左右的巖心，該壓裂液對(duì)巖心的傷害較大。

表1 壓裂液對(duì)巖心傷害實(shí)驗(yàn)結(jié)果

采用核磁共振與高壓壓汞方法，根據(jù)飽和流體狀態(tài)下核磁共振T2譜，分析壓裂液傷害前后巖心孔徑分布分析。從圖6可以看出，當(dāng)滲透率為50×10-3μm2時(shí)，傷害前后巖心內(nèi)部孔隙分布比例波動(dòng)較小，波峰位置由傷害前的8.95 μm移到傷害后的4.32 μm。當(dāng)滲透率為5×10-3μm2時(shí)，巖心經(jīng)壓裂液傷害后，內(nèi)部孔隙分布比例變化明顯，波峰位置由傷害前的0.55 μm移到傷害后的0.25 μm，大于1 μm的孔隙百分含量明顯減小，此時(shí)抗鹽聚合物分子線團(tuán)在一定程度上改變了原始孔隙分布。

圖6 XZ-1巖心傷害前后核磁共振孔徑分布

2.7 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況

MaHWxx井采用“大段多簇暫堵+極限限流+抗鹽聚合物乳液”的施工方案，現(xiàn)場(chǎng)施工中為了有效降低抗鹽聚合物乳液的使用濃度，達(dá)到低黏液體體系進(jìn)行高砂比攜帶支撐劑進(jìn)入地層的目的，進(jìn)行合理的砂濃度與抗鹽聚合物乳液濃度匹配關(guān)系現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，施工中提出了連續(xù)加砂過(guò)程中聚合物濃度應(yīng)階梯式增加的思路，以及考慮到有效降低施工壓力、提高壓裂液的運(yùn)移支撐劑的能力，現(xiàn)場(chǎng)壓裂液配方為：0.1%～0.6%抗鹽聚合物乳液+0.3%助排劑GYO-1+0.2%破乳劑XJ-13+0.4%黏土穩(wěn)定劑HJZ+0.1%殺菌劑DRKJ-03+0.01%～0.03%過(guò)硫酸銨。為了更好地體現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果，以第9 級(jí)施工曲線為例進(jìn)行匹配關(guān)系的說(shuō)明，施工曲線見(jiàn)圖7。MaHWxx井的9 段壓裂施工共用10 d 完成，施工泵壓為50～83 MPa，最高排量為12.2 m3/min，共注入地層液量為24536.6 m3。MaHWxx 井開(kāi)始試產(chǎn)時(shí)獲4.0 mm油嘴，油壓為25～30 MPa，日產(chǎn)油最高達(dá)31.27 t，日產(chǎn)氣最高達(dá)31 m3，返排效果良好，取得了很好的壓裂效果。

圖7 MaHWxx井第9級(jí)壓裂施工曲線

從圖7可以看出，隨著砂濃度的增加，抗鹽聚合物乳液濃度呈階梯式增加，通過(guò)對(duì)比第9-1 級(jí)和第9-2級(jí)砂濃度與抗鹽聚合物乳液濃度的關(guān)系可以得到以下結(jié)論：砂濃度在30～270 kg/m3時(shí)，聚合物乳液質(zhì)量分?jǐn)?shù)范圍在0.15%～0.2%，砂濃度在300～360 kg/m3時(shí)，聚合物乳液濃度質(zhì)量分?jǐn)?shù)范圍在0.2%～0.35%，砂濃度在390～420 kg/m3時(shí)，抗鹽聚合物乳液質(zhì)量分?jǐn)?shù)范圍在0.58%～0.60%。該層主加砂階段排量穩(wěn)定在12 m3/min 左右，施工壓力由75 MPa降至50 MPa，第9-1級(jí)降阻率達(dá)到84.6%，第9-2級(jí)降阻率達(dá)到85.6%，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用試驗(yàn)證實(shí)了該思路下壓裂施工的可行性，施工效果較好。

3 結(jié)論

所合成的抗鹽聚合物乳液的增黏性、黏彈性、耐溫耐剪切性均優(yōu)于常規(guī)聚合物乳液的。高礦化度（瑪18水）下抗鹽聚合物乳液質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0.2%～0.5%之間，能達(dá)到低礦化度（清水）下質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%～0.2%的壓裂液體系性能，適用于低黏乳液配制。

MaHWxx井施工時(shí)采用“聚合物濃度應(yīng)呈階梯式增加”的思路，砂濃度在30～270 kg/m3時(shí)，壓裂液中抗鹽聚合物質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)在0.15%～0.2%；砂濃度在300～360 kg/m3時(shí)，抗鹽聚合物質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)在0.2%～0.35%；砂濃度在390～420 kg/m3時(shí)，抗鹽聚合物質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)該在0.58%～0.60%。抗鹽聚合物乳液壓裂液的返排效果良好，取得了很好的壓裂效果。