【摘 要】
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压裂是通过改造高温低渗透储层,提高储存油气资源产量的重要技术。压裂液在压裂中起到了主要作用,压裂液的耐温抗剪切性能决定着压裂施工的成败。交联剂是压裂液的重要组成,是影响压裂液体系的耐温抗剪切性能的决定性因素之一。有机硼锆交联剂所得压裂液具有良好的耐温抗剪切性,研究有机硼锆交联剂的交联特性对于耐温抗剪切压裂液具重要意义。本文采用一锅法制备有机硼锆交联剂,以三苯甲烷三异氰酸酯与2-氨基-1,3-丙二醇
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压裂是通过改造高温低渗透储层,提高储存油气资源产量的重要技术。压裂液在压裂中起到了主要作用,压裂液的耐温抗剪切性能决定着压裂施工的成败。交联剂是压裂液的重要组成,是影响压裂液体系的耐温抗剪切性能的决定性因素之一。有机硼锆交联剂所得压裂液具有良好的耐温抗剪切性,研究有机硼锆交联剂的交联特性对于耐温抗剪切压裂液具重要意义。本文采用一锅法制备有机硼锆交联剂,以三苯甲烷三异氰酸酯与2-氨基-1,3-丙二醇合成的羟甲基化合物（PB）,三聚氰胺、三（2-羟乙基）异氰尿酸酯、四硼酸钠、氧氯化锆为原料,分别制备了H-C交联剂、W-SN交联剂、A-B交联剂。并对三种交联剂对应的压裂液做了室内评价。研究结果如下:（1）制备H-C交联剂的较优条件:配体PB为2.5wt%,氧氯化锆和四硼酸钠分别为7.5wt%和4wt%,反应温度90℃,p H值为0.5,反应时间4h。H-C交联剂具有良好的稳定性。形成冻胶最优条件:交联时间25min、交联比为100:2.0。冻胶的抗NaCl的浓度为6000mg/L,抗（CaCl2+Mg Cl2）的浓度为2500mg/L。（2）合成A-B交联剂的较优条件:配体1wt%,氧氯化锆和四硼酸钠分别为5wt%和2.5wt%,p H值为0.5,反应温度90℃,反应时间4h。A-B交联剂具有良好的稳定性。形成冻胶最优条件:交联时间为20min、交联比为100:2.5。冻胶的抗NaCl的浓度为5000mg/L,抗（CaCl2+Mg Cl2）的浓度为2500mg/L。（3）合成W-SN交联剂的较优条件:三聚氰胺为1wt%,氧氯化锆和四硼酸钠分别为5wt%和2.5wt%,p H值为0.5,反应温度90℃,反应时间4h。W-SN交联剂具有良好的稳定性。形成冻胶最优条件是:交联时间为25min、交联比为100:2.5。冻胶的抗NaCl的浓度为6000mg/L,抗（CaCl2+Mg Cl2）的浓度为2000mg/L。（4）压裂液的性能研究表明:三种体系的压裂液在剪切速率为170s-1,100℃下剪切两个小时,三种体系的压裂液粘度均在50m Pa.s以上。三种压裂液的粘弹性在25℃下,剪切应力为0.1Pa下,在扫描频率为0.1-10Hz,均表现出中强度冻胶。过硫酸铵为破胶剂,用量为0.06wt%时,三种压裂液的破胶后粘度均在5.0m Pa.s以下;Fenton破胶,当H2O2与Fe S的质量分数分别为0.5wt%和0.1wt%时,破胶液粘度也均在5.0m Pa.s以下。残渣含量都在600mg/L以下。破胶液与地层水的配伍性结果显示:破胶液与配伍水的不同比（1:2、1:1、2:1）下,在90℃的环境下,放置2h后观察均无沉淀生成。各压裂液体系的携砂沉降分别是0.025mm.s-1,0.058mm.s-1,0.054mm.s-1。以上性能满足“石油与天然气行业标准SY/T6367-2008压裂液通用条件”技术指标。
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