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1、,八面河油田瓜胶溶液 粘度下降原因分析及对策,清河工艺所 2011.8,前 言,1,粘度影响因素分析,2,3,对策研究与应用,4,结 论,汇 报 提 纲,压裂用瓜胶溶液： 0.5%羟丙基瓜尔胶+2%KCL+0.018%NaOH+0.1%1227+0.3%JM-3 防砂用瓜胶溶液： 0.5%羟丙基瓜尔胶+0.1%1227,2006-2011年八面河油田瓜胶溶液用量统计,随着八面河油田对面14区进行整体压裂开发，以及M120、M138稠油区块防砂方式的转变，瓜胶溶液的需求量逐渐增加。,进入夏季以来，随着温度的升高、配液量的增加，瓜胶溶液的腐败降粘问题频繁出现。,2011年4-5月防砂用瓜胶溶液粘度
2、检测统计,2011年4-5月压裂用瓜胶溶液粘度检测统计,2011年4-5月防砂用瓜胶溶液检测12次，不合格5次，不合格率为41.7%；压裂用瓜胶溶液检测5次，不合格2次，不合格率为40%；平均不合格率为41.2%。,防砂用瓜胶溶液粘度下降快，24h后粘度下降幅度超过60%，压裂用瓜胶溶液粘度下降缓慢，24h后能保持70%的初始粘度。,M120-3-X15瓜胶放置不同时间下的粘度变化,M138-3-X21瓜胶放置不同时间下的粘度变化,M120-x7瓜胶放置不同时间下的粘度变化,防砂用,压裂用,前 言,1,粘度影响因素分析,2,3,对策研究与应用,4,结 论,汇 报 提 纲,瓜胶粉溶胀不充分,悬浮
3、于罐中,沉入罐底,溶胀增粘,100g,65g,八面河油田瓜胶溶液的配置浓度为0.4%-0.5%，按照检测数据，实际起增粘作用的瓜胶溶液的浓度仅为0.325%，这就是导致瓜胶溶液粘度过低的主要原因。,1.瓜胶粉潮湿，水分含量高,吸入时容易结块-配液时易堵。,水分含量高-瓜胶干粉的质量低,吸入时容易结块-分散性差。,2.配液工艺难以实现瓜胶粉均匀分散,目前大罐是通过内部水循环来对加入的瓜胶粉进行分散，但由于罐的体积大，水循环的排量小，致使瓜胶粉很难均匀分散在大罐配液水里，部分地方瓜胶粉分布密集，结块并沉降下来。,开孔多，配液时每孔射流速度低，易堵在管里。 配液罐里无旋转搅拌设备，分散性差,3.配液
4、水PH值限制了瓜胶粉的溶胀,瓜胶粘度与配液用水PH值的关系曲线,由于压裂液采用的是碱性交联原理，因此，在配置瓜胶溶液时都要加入强碱把PH值调为碱性。目前的配置顺序是强碱先于瓜胶粉加入到配液水中，这使得瓜胶溶胀前其水溶液已呈碱性。 而实验证明，瓜胶在中性PH值条件下，才能溶胀，起水合增粘作用，碱性环境下瓜胶只是比较容易分散，但难以实现溶胀增粘效果。,瓜胶在一定条件下容易发生降解，聚合物分子链断裂生成低分子量的半乳糖和干露糖，使瓜胶水溶液粘度大幅度降低。,变质降解瓜胶溶液的参数检测,瓜胶水溶液的粘度主要与分子量和分子状态有关。瓜儿胶单分子是一种半乳甘露糖，其分子量在400-500左右，其经过聚合反
5、应后形成高分子半乳甘露聚糖，聚合后分子量高达4-5105，因此，其水溶液增稠能力强。,1.PH值对瓜胶溶液粘度变化的影响,1.PH值影响细菌体细胞质膜上的电荷性质。 正常细胞质膜上的电荷有助于某些营养物质的吸收, 当PH值不适时，细胞质膜上所带电荷也发生变化影响某些营养物质的吸收，从而影响了细胞正常物质代谢的进行。,2. PH值影响微生物的酶的活性。 当PH值不适时，酶的催化能力就会减弱，甚至消失，必然会影响微生物的。,细菌培养液-500mg/L的聚丙烯酰胺，注入菌量-85个/ml，温度-30，时间-24h,PH值对细菌生长的影响,0.6%的瓜胶溶液存放24h,细菌最适宜的环境为弱酸性-中性-
6、弱碱性（5.5-7.5 ）,PH值的改变不能杀灭细菌，只能阻止细菌繁殖。原始 细菌含量不会降低。,瓜胶溶液原始含菌量-5.2104个/ml，温度-35,1.PH值对瓜胶溶液粘度变化的影响,2.温度对瓜胶溶液粘度变化的影响,目前30-40的温度是导致细菌大量繁殖，引起瓜胶分解，溶液粘度下降的主要原因。,适 宜,最 低,TGB,SRB,0,30-40,-10,30-40,90,最 高,70,细菌含量随温度的变化趋势,3.细菌含量对瓜胶溶液粘度变化的影响,瓜胶溶液细菌含量浓度检测,配液主要原料细菌含量检测,样品编号 1# 2# 3# 4# 5# 6#,细菌含量（103个/ml ） 60 15 10
7、3 1.3 0.3,瓜胶粘度下降幅度随细菌含量的增大而增大,放置时间达到40h，瓜胶粘度降幅最大,因此，30-40的温度、弱酸性-中性PH值环境、一定浓度的细菌含量是导致细菌大量繁殖，瓜胶迅速分解降粘的主要原因。由于防砂井所用的瓜胶溶液不需要进行交联，存放环境为中性以及夏天配液罐中的温度、湿润环境正好适合细菌的生长繁殖，导致今年4-5月发生了大范围的瓜胶溶液降粘问题。,前 言,1,粘度影响因素分析,2,3,对策研究与应用,4,结 论,汇 报 提 纲,1.加大瓜胶粉的质量检测力度,2.改进配液工艺，提高瓜胶粉在水中的分散度,降低配液时瓜胶粉的加入速度,6kg/min-4kg/min,改进配液方式
8、,“+瓜胶溶液+补水”-为“+备水+瓜胶溶液+补水”,提高循环排量，增加循环时间。,排量-1.0m3/min，时间-20min-排量1.5 m3/min，时间-40min,3. 调整配液顺序，保证中性,瓜胶粉在中性环境下更容易溶胀增粘,“+配液水+ 各种添加剂+碱+瓜胶粉”- “+配液水+ 各种添加剂+瓜胶粉+碱”,2011年6-7月瓜胶溶液粘度检测,1. 调整瓜胶溶液PH值，控制细菌生长与细菌活性,适 宜,最 低,TGB,SRB,4.0,9.0,5.0-6.0,3.0,6.0-7.0,10.0,最 高,通过加入NaOH等强碱性物质来调整瓜胶溶液PH值，使其在碱性条件下保存。,0.005%Na
9、OH,0.4%瓜胶溶液,1. 调整瓜胶溶液PH值，控制细菌生长与细菌活性,0.5%瓜胶溶液,0.01%NaOH,0.02%NaOH,8.4,8.9,9.2,8.2,8.5,8.7,防砂用瓜胶溶液： 0.5%羟丙基瓜尔胶+0.1%1227,0.5%羟丙基瓜尔胶+0.1%1227+0.02%NaOH,2. 采用杀菌剂，降低细菌含量,阻碍菌体的呼吸作用,抑制蛋白质的合成，使蛋白质失去活性,破坏菌体内外环境平衡,阻止核酸的合成，丧失或改变核酸的活性,杀 菌 机 理,2. 采用杀菌剂，降低细菌含量,酚醛类有机化合物,氧化剂,1,2,3,表面活性剂,4,过氧化物 氯 剂,甲 醛戊二醛,季胺盐季磷盐,SQ8
10、（1227与二溜氰基甲烷） WC-85（1227与戊二醛）,复配型,十二烷基二甲基苄基氯化铵,1227,2. 采用杀菌剂，降低细菌含量,1227杀菌机理,选择性的吸附到带负电荷的菌体上，在细菌表面形成高浓度的离子团而直接影响细菌细胞的正常功能，它直接损坏控制细胞渗透性的原生质膜，使之干枯或充涨死亡。,1227特点,光谱性强， 对各种微生物杀菌效果好,适应PH值范围宽，酸性与碱性条件下均可使用,配伍性好，与压裂液添加剂不影响其杀菌性能,无毒无污染，水溶性与分散性好，使用方便,2. 采用杀菌剂，降低细菌含量,1227不同浓度下瓜胶溶液粘度变化情况,2. 采用杀菌剂，降低细菌含量,对清水罐进行定期杀
11、菌处理，降低配液水细菌浓度 在每个大罐底部加了30kg1227杀菌剂，进行杀菌和抑菌，保证罐底的杀菌剂浓度很高。 调整杀菌剂加入顺序，提高杀菌剂在溶液中的分散性 “配液水+瓜胶粉+1227”-“配液水+1227+瓜胶粉”,前 言,1,粘度影响因素分析,2,3,对策研究与应用,4,结 论,汇 报 提 纲,1.瓜胶粉在中性PH值条件下，才能迅速溶胀，起水合增粘作用，碱性环境下只是比较容易分散，但难以实现溶胀增粘效果，因此配置瓜胶溶液时PH值应为中性，配液用水中不能先加入碱。2.瓜胶溶液粘度迅速下降的主要原因是由于细菌大量繁殖后对瓜胶聚合物分子链产生了生物降解。3.腐生菌等微生物适应的繁殖环境为弱酸性-中性，因此，瓜胶溶液溶胀增粘后调整PH值为碱性，可以有效降低细菌的繁殖速度。4.1227杀菌剂能对瓜胶溶液进行有效杀菌，当加入0.18%的1227后，瓜胶溶液可以存放2-3天，不影响其携砂性与交联性。,结 论,谢谢大家！ 敬请指导！,
