耐高温聚丙烯酰胺基压裂液的合成与应用

作者: 李 刚,郑鹏飞,谢金伶 【 转载 】 来源: 化学工程与装备 2025-09-29

李 刚,郑鹏飞,谢金伶

(山东蓝湾新材料有限公司,山东 东营 257300)


摘  要:为解决深层油气藏开发中传统压裂液耐温性能不足的问题,提出1种聚丙烯酰胺基压裂液的合成方案。该方案通过引入N-异丙基丙烯酰胺、AMPS等功能性共聚单体,设计了1种新型耐高温聚丙烯酰胺分子结构,并采用微乳液聚合法进行合成。实验结果表明,该压裂液在150℃高温下仍保持32~35mPa·s的表观黏度,具有优异的携砂性能和化学稳定性。現场应用验证显示,该压裂液在深层致密砂岩气藏改造中表现出色,单井日产气量提升8倍。

关键词∶聚丙烯酰胺;压裂液;合成方法;耐高温性能


0 引言

随着全球能源需求持续增长,深层油气资源开发日益重要。然而,深层储层普遍具有高温、高压、高应力等特点,给压裂改造带来严峻挑战。目前,国内针对深层储层压裂液的研究主要集中在改性聚合物、新型交联体系和纳米材料等方向,但仍存在耐温性能不足、成本高昂等问题。开发经济适用的耐高温压裂液,对提高深层油气藏开发效益具有重要意义。本研究旨在通过分子结构设计和工艺优化,开发1种性能优异、成本适中的耐高温压裂液体系,为深层储层改造提供技术支持。

1 油气开发中压裂技术概述

水力压裂技术作为增产改造的关键手段,在页岩气、致密气等低渗透油气藏开发中发挥着重要作用。压裂液体系是压裂工艺的核心,其性能直接影响压裂效果和改造效率。目前,压裂液主要包括水基、油基、酸基和醇基等类型。其中,以聚丙烯酰胺为主要增稠剂的水基压裂液因其经济环保、性能可控等优势,在全球压裂作业中占据主导地位。然而,随着勘探开发逐步向深层发展,高温高压环境对压裂液提出了更高要求。传统聚丙烯酰胺在>120℃容易发生降解,导致压裂液黏度急剧下降,携砂能力减弱,难以满足深层储层改造需求。

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