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胶囊破胶剂的性能评价
水基或乳化压裂液在进入或返排出地层裂缝之前,对压裂液的保持和破胶粘度是有特殊要求的。但常规过硫酸铵(APS)破胶剂很难使两者都同时达到要求。使用破胶剂的目的是为了解除压裂液保持的粘度,并减轻由水基或乳化压裂液引起的油胶囊破胶剂的性能评价
水基或乳化压裂液在进入或返排出地层裂缝之前,对压裂液的保持和破胶粘度是有特殊要求的。但常规过硫酸铵(APS)破胶剂很难使两者都同时达到要求。使用破胶剂的目的是为了解除压裂液保持的粘度,并减轻由水基或乳化压裂液引起的油层损害。当压裂液中加入的APS破胶剂量过多,裸露的APS破胶剂直接与冻胶压裂液接触,很快造成该冻胶体粘度的下降,使其携砂能力减弱,影响造缝能力;而且降解的水基滤液又穿过滤饼(即裂缝壁面),从而引起严重的油层率液损害;相反,当压裂液加入的APS破胶剂量过少时,则会造成高粘的压裂液在支撑剂导流床上大量富集,从而造成压裂液残渣和滞留液也对该层的损害,甚至造成压裂液返排困难。因此,研究新型的破胶剂与破胶技术具有重要的现实意义。为了从根本上解决压裂液的交联与破胶矛盾,国外Halliburton公司开发了Optiflo-3胶囊技术,国内压裂酸化中心研制了NBA-101胶囊破胶剂,都较好的解决了这一问题。在参考以上两者的基础上,我们采用先进的包衣和缓释技术及新的膜材料,开发和研制出了能控制破胶作用时间的系列胶囊破胶剂(BGA-8)。用该破胶剂与油田现用压裂液配方进行了高浓度隔水性能、高浓度破胶释放、导流能力等性能测试。结果证明,BGA-8胶囊破胶剂不仅具有良好的隔水和延迟破胶性能,而且在油层条件下,借助外力和溶蚀作用释放APS,能使压裂液具有优良的流变性和超常的返排特性,能提高支撑剂层的渗透率,因此,它在清除压裂液对目的层的损害方面具有广阔的应用前景。而且,该胶囊破胶剂颗粒均匀、圆滑度好,选用的膜材料又具有可降解和溶蚀性,解决了其它胶囊破胶剂存在残余囊壳不能降解造成对油层损害的问题。
1胶囊破胶剂结构
BGA-8胶囊破胶剂主要由两部分组成:囊心和囊壳。结构如图1所示。囊心为APS或其他常规固体破胶剂;囊壳为在底层条件下可缓慢降解和溶蚀的复合高分子材料。-,囊壳厚度在30Um左右。
囊心 囊壳
图1胶囊破胶剂结构示意图
2胶囊破胶剂的释放机理
常规APS破胶剂是以直接裸露溶解形式参与压裂液的破胶化水反应,而胶囊破胶胶剂与常规破胶剂的释放方式是不同的。它主要表现在以下两个方面。
1) 胶囊破胶剂在常温常压水中几乎不释放破胶成分,而是在压裂施工结束后,当液体滤失、裂缝闭合后,闭合压力在支撑剂与胶囊破胶剂上产生点与点接触的高压力时,由于胶囊强度大大低于支撑剂的强度,这样,囊壳在这种高压力作用下产生变形、破裂,从而使易溶于水的囊心(如过硫酸铵)释放出来。
2) 在井下高压水的溶蚀和高渗透下,压裂液中的水通过囊壳缓慢进入胶囊内部,与囊心接触,并缓慢溶解囊心(过硫酸铵),产生膨胀压力。在这种膨胀压力作用下,溶解后的囊心溶液再通过囊壳反渗透至压裂液中,对压裂液产生降解作用。
因此,BGA-8胶囊破胶剂的释放机理是借助外力触发为主,以缓慢的溶蚀渗透释放为辅的释放原理。
3BGA-8胶囊破胶剂的性能测试

胶囊破胶剂的性