Тип публикации: статья из журнала
Год издания: 2025
Идентификатор DOI: 10.25018/0236_1493_2025_8_0_17
Ключевые слова: cross-linked polyacrylamide gel, cross-linker, breakdown fluid flow, microfluid model, viscosity, rheology, differential pressure, temperature influence curing, microfluid chip, полиакриламидный сшитый гель, сшиватель, течение жидкости гидроразрыва пласта, микрофлюидная модель, вязкость, реология, перепад давления, температурная выдержка, микрофлюидный чип
Аннотация: Актуальность исследования обусловлена необходимостью повышения эффективности гидроразрыва пласта в низкопроницаемых коллекторах. Особое значение приобретает разработка альтернативных, менее токсичных сшивающих агентов и применение микрофлюидных технологий для изучения поведения гелей в структуре горной породы, что позволит повыситьПоказать полностьюточность лабораторных исследований и эффективность операций гидроразрыва пласта. Проведен синтез гелей на основе 0,25% частично гидролизованного полиакриламида. Полимеризация геля полиакриламида осуществлялась в присутствии гексамина и аминосилана. Концентрация сшивателей была одинаковой и равной 0,6%. Показано влияние высокотемпературной выдержки на реологию геля без сшивателей и с ними. Установлено, что эффективная вязкость сшитого геля со сшивателями возрастает на порядок после температурной выдержки, в то время как для раствора полиакриламида наблюдалось снижение вязкости за счет его термодеструкции. Выполнено экспериментальное исследование течения гелей в микромодельной трещине. Исследовано влияние сшивателей и температурной выдержки на потери давления при прокачивании гелей. В ходе эксперимента впервые было изучено поведение температурной сшивки геля в микрофлюидной модели трещины при нагреве до 80 °C. При этом было установлено, что гель со сшивателями демонстрирует экспоненциальный рост перепада давления после нагрева, что указывает на успешную сшивку и увеличение потерь давления в 10 раз по сравнению с несшитым раствором полиакриламида. The relevance of the research arises from the need to enhance hydraulic fracturing efficiency in low-permeable reservoirs. Emphasis is laid on development of alternative less toxic crosslinking agents and on application of microfluid technologies in the analysis of the behavior of gels in the structure of rock, which can improve accuracy of laboratory tests and enhance hydraulic fracturing efficiency. The synthesis of gels used 0.25% of partially hydrolyzed polyacrylamide. Polymerization of polyacrylamide involved hexamine and sylon. Concentration of the cross-linkers was the same and equaled 0.6%. The influence of high-temperature curing on rheology of a gel with and without cross-linkers is described, the efficient viscosity of the cross-linked gel with the cross-linkers grows by an order of magnitude after high-temperature curing, while the viscosity of the polyacrylamide solution decreases because of its thermal decomposition. The experimental analysis of gel flow in a micromodel fracture is carried out. The influence of the cross-linkers and temperature curing on the loss of pressure during gel injection is studied. The experimentation for the first time ever tested the behavior of the thermal crosslinking of gel in the microfluid model of a fracture under heating to 80 °C. It is found that the gel with the cross-linkers demonstrates an exponential growth of the differential pressure after heating, which implies the efficient crosslinking and the increase in the pressure loss by 10 times as compared with the non-cross-linked polyacrylamide.
Журнал: Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал)
Выпуск журнала: № 8
Номера страниц: 17-28
ISSN журнала: 02361493
Место издания: Москва
Издатель: ООО "Горная книга"