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FY-SJ防腐防霉杀菌剂
产品名称:FY-SJ防腐防霉杀菌剂
产品说明:

         一种新型水溶性压裂用杀菌粘度稳定剂在延长油田的应用
                  马政生1,陈静1,田义2,焦喜燕3,古凤海 4
(1.西北大学化工学院,陕西 西安,710069;2.延长油田丰源石油助剂有限公司,陕西 延安,716004;3.大港油田集团油田化学有限公司,天津,300280;4.北京道信展业石油科技有限公司,北京,102212)
   摘要: 延长油田在配制羟丙基胍尔胶水基压裂液时,曾使用1227(十二烷基二甲基苄基氯化铵)、戊二醛等作为杀菌剂,都不能很好地控制压裂液的腐败变质问题。本文所介绍的压裂液杀菌剂FY-SJ,是一种以多羟基重氮衍生物DS-BACT为主成分,并辅之于稳定剂的水溶性产品,与1227和戊二醛对比,具有稳定性、配伍性、杀菌效果好的特点,并对羟丙基胍尔胶水溶液粘度损失小(<10%),可使有机硼的用量减少30%。以0.38%羟丙基胍尔胶+ 0.3%助排剂+0.3%粘土稳定剂+0.1% FY-SJ杀菌剂+0.3%有机硼交联剂配成压裂液冻胶,耐温性可达到85℃,破胶彻底,且配制、使用简便,保质时间长,已在延长油田某采油厂投入现场应用,效果明显。
关键词:杀菌剂;羟丙基胍尔胶;水基压裂液;压裂液添加剂;延长油田
中图分类号:TE357.1+2:TE39    文献标示码:A
    延长油田水基压裂液使用的稠化剂主要是羟丙基胍尔胶,这类植物胶含有大量腐生菌、酵母菌、霉菌等微生物, 在压裂液现场配制、储存、运输的过程中,适宜的温度和水分使得这些细菌繁殖速度较快[1,2],形成大量的菌体粘液和腐蚀产物,一方面使植物胶腐败变质,产生降解,粘度降低,导致压裂液不交联或交联不充分,影响压裂液性能,甚至不能用于压裂施工;另一方面还会引起地层损害.[3,4]通用的方法都是加入杀菌剂去除和抑制细菌常用的杀菌剂有1227(十二烷基二甲基苄基氯化铵)、戊二醛、聚季铵盐等。本文介绍的FY-SJ压裂液杀菌剂是一种浅色无味的新型水基广谱杀菌剂,它是以DS-BACT为主成分,辅之于稳定剂,适合于高硬度的水基压裂,对腐生菌、霉菌和酵母菌均有较强的抑杀力。通过室内评价和延长油田某采油厂现场应用,该杀菌剂性能良好,优于以前的杀菌剂,已开始推广使用。
1. 压裂液杀菌剂FY-SJ主成分DS-BACT简介
    DS-BACT是一种水溶性多羟基重氮衍生物,为淡黄色透明粘稠状液体,无剌激性气味,有效物含量≥70%,pH=9~10。该化合物是一种大分子活性剂,分子链上富
含氮原子,并且含有活泼H原子,能与菌体分子中的-SH、-COOH、-PO3H2等基团结合,
形成弱的电离化合物,阻碍正常的代谢,扰乱菌体的氧化还原作用,抑制芽孢的形成,具有长效的抗菌效果。该化合物为非氧化性杀菌剂,将其与稳定剂复配后,可用于油田、水处理等中性、弱碱性、碱性作业环境的杀菌处理,对设备无腐蚀。
2.FY-SJ杀菌剂性能评价
2.1 稳定性
    将FY-SJ、1227、戊二醛,分别按现场产品比例和水质条件稀释存放在密闭的透明瓶中。静置两天后,戊二醛瓶底出现许微小絮状沉淀物,随着放置时间延长,絮状物变大且变多。FY-SJ在放置60天后,仍然是淡黄色透明均一的液体,而且无味不易起泡沫,稳定性良好,结果见表1.

2.2 配伍性
    压裂液杀菌剂不仅要具备良好的稳定性,而且还应与其它添加助剂(黏土稳定剂、助排剂、破乳剂等)及压裂用水有很好的配伍性,即不出现浑浊、沉淀及理化反应等现象。
① 实验将压裂液体系用的三种助剂,助排剂、粘土稳定剂、杀菌剂分别按1:1比例混合,观察混合液是否有浑浊或颜色的变化。实验结果表明, 三种杀菌剂与其他助剂的配伍性良好。
② 在羟丙基胍尔胶(HPG)水溶液中等比例分别加入三种杀菌剂。结果发现,用1227杀菌剂所配的基液出现白色浑浊,容易产生泡沫,交联后冻胶性能差,但用FY-SJ杀菌剂所配的基液,颜色与原胶水溶液一样,使其交联,冻胶性能良好,说明FY-SJ杀菌剂与羟丙基胍尔胶水溶液配伍性良好。
2.3 杀菌剂对羟丙基胍尔胶水溶液粘度损失
    对比了FY-SJ杀菌剂、1227、戊二醛三种杀菌剂对四个厂的羟丙基胍尔胶水溶液在相同的环境条件下( 72 h、30℃ ) 粘度损失[5]。用ZNN-D6型旋转粘度计30℃、170 1/s剪切速率下测试粘度。
    粘度损失测试方法:将配制好的0.5%羟丙基胍尔胶水溶液,加0.1%的杀菌剂,放置在30℃的恒温水浴中溶胀4h后,待温度平衡后,在170 1/s下测其初始粘度,再将溶液放入30℃恒温水浴中,72 h后,在170 1/s下测其30℃的粘度,计算粘度的下降率,结果见表2。
降粘率表达式为:降粘率=(1-η/η0 )×100%
     式中:η0 -羟丙基胍尔胶溶液溶胀4h后的粘度,mPa•s
            η -羟丙基胍尔胶溶液放置72h后的粘度,mPa•s
     表2列出了四种羟丙基胍尔胶水溶液在30℃的水浴中放置后的粘度变化。从表中可以看出,不加任何杀菌剂的羟丙基胍尔胶水溶液,在放置72 h 后完全破胶水化,粘度都变为0 ,粘度下降率为100%;而加了杀菌剂FY-SJ、1227、戊二醛的羟丙基胍尔胶水溶液,粘度下降趋势缓慢,仍然可以维持比较高的粘度,但加入了FY-SJ杀菌剂的羟丙基胍尔胶水溶液,粘度损失率都<10%,明显低于1227、戊二醛的羟丙基胍尔胶水溶液的损失率, 由此可见在30℃下, FY-SJ杀菌剂的性能要好于1227和戊二醛。

  

2.4 FY-SJ对压裂液性能的影响
2.4.1对压裂液交联性能的影响
   按照现场使用的配方:0.38%羟丙基胍尔胶(A厂)+ 0.3%助排剂+0.3%粘土稳定剂+0.1% FY-SJ杀菌剂+有机硼交联剂配置冻胶压裂液,用不同量的有机硼进行交联,观测形成的压裂液冻胶的挑挂性能,结果见表3。

    由表3可以看出,在常温下可用0.6%有机硼将0.38%羟丙基胍尔胶压裂液交联成可挑挂的光滑冻胶;加入0.1% FY-SJ杀菌剂后用0.3%有机硼就可将0.38%羟丙基胍尔胶压裂液交联才光滑可挑挂的冻胶,可见FY-SJ杀菌剂有助于有机硼冻胶的形成。
2.4.2 对压裂液冻胶粘度的影响
    以0.38%羟丙基胍尔胶(A厂)+ 0.3%助排剂+0.3%粘土稳定剂+0.1% FY-SJ杀菌剂+0.3%有机硼交联剂配成压裂液冻胶,采用美国Brookfield公司PVS型高温高压流变仪在170s-1下室内评价了压裂液耐温耐剪切性能,试验压力1.0Mpa、试验温度为压裂液所对应的储层温度.实验结果表明,压裂液体系在对应实验条件下剪切100min,粘度仍在150mPa•s以上,压裂液耐温耐剪切性能良好。实验数据表明,此压裂液体系耐温性可达到85℃;图1是压裂液冻胶在85℃、170 s-1剪切速率下,剪切100min所做的耐温耐剪切曲线,数据表明压裂液黏度仍保持在150mPa•s左右,耐剪切性能良好。

2.4.3对压裂液冻胶破胶性能的影响
    实验选用过硫酸铵作为破胶剂,室内评价了压裂液体系在某区块各自储层温度下的破胶性能。以0.38%羟丙基胍尔胶(A厂)+ 0.3%助排剂+0.3%粘土稳定剂+0.1% FY-SJ杀菌剂+0.3%有机硼交联剂+过硫酸铵(APS)配置压裂液冻胶,测试了压裂液冻胶在过硫酸铵不同加量和不同时间的破胶性能,实验结果见表4。

3 现场应用
     延长油田自2011年开始在压裂液中推广使用FY-SJ杀菌剂。截止目前,分别在长4+5、长6、长8、长10层位已进行了约100口井的压裂施工,施工成功率为100%,共配制压裂液近千罐( 40 m3/罐),均没有变质。现场应用表明: FY-SJ杀菌剂为液体,水溶性好,没有刺激性气味,使用安全方便。现场应用FY-SJ杀菌剂不仅减少了压裂液变质造成的经济损失,也提高了压裂液质量和施工成功率,产生了很好的经济效益与社会效益。

 

参考文献:
[1]龙政军.压力液添加剂对压裂效果的影响与分析[J].油田化学,2002,25(2):78-79
[2]肖越峰,刘萍,陈立滇.压裂液用植物胶杀菌剂COG-285[J].油田化学, 1996,13(2):129-131.
 [3]崔会杰,戴万海,修书志,董丽,吉鸿波.植物胶压裂液杀菌防腐剂的研究与应用[J].油田化学,2000,17(3):225-228.
[4] 杨衍东,李尚贵,杨兵,黄贵存,杨丽.压裂液杀菌剂GCY-6的研制及性能评价[J].石油与天然气化工,2010,39(6):510-513.
[5] 长庆油田企业标准Q/SYCQ3202.杀菌剂性能评价方法,2008.

联系人: 李建华
电话: 0371-65693898/60389021/60389023
传真: 0371-65693898
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