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為了滿足陜北氣田深層、高溫、低滲透氣藏壓裂改造的需要，本文研究開發(fā)了用于這類氣藏壓裂改造的壓裂液的兩種關(guān)鍵組份一高溫延緩型交聯(lián)劑和微膠囊緩釋破膠劑的研究。文中綜合分析了國內(nèi)外水基壓裂液交聯(lián)劑和微膠囊緩釋破膠劑的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，立足陜北氣田的實際情況，針對有機硼交聯(lián)劑延緩交聯(lián)性能好、對地層傷害小和有機鋯交聯(lián)劑耐溫高的特點，研制了硼、鋯復(fù)合的高溫延緩型交聯(lián)劑和以脲醛樹脂為壁材的微膠囊緩釋破膠劑。 

實驗通過對技術(shù)路線的優(yōu)化,確定了高溫延緩型交聯(lián)劑的合成工藝,包括反應(yīng)介質(zhì)、物料配比、溫度、時間和pH等，并對高溫延緩型交聯(lián)劑的結(jié)構(gòu)進行分析與表征，同時探討了交聯(lián)機理。通過壓裂液的性能研究,證明該交聯(lián)劑在較低的pH下(通常在10左右)具有良好的延緩交聯(lián)性能和耐溫性能；交聯(lián)時間2-6min可調(diào),在140℃,170s-1下剪切2h,粘度在105mPa·s。特別是吸附抑制劑和專用破膠劑的使用，徹底解決了有機鋯交聯(lián)劑對支撐裂縫傷害高的缺點。水基壓裂液對地層的傷害在很大程度上與破膠劑的使用有關(guān)，使用高濃度的常規(guī)破膠劑可減輕這種傷害，但壓裂液凍膠的粘度也會因此而下降，以致不能保證壓裂液實現(xiàn)壓開、延伸裂縫和攜砂的功能。

為此，本文介紹了一種以三氯甲烷為介質(zhì),聚合單體為壁材,用原位聚合法合成了一種新型微膠囊緩釋破膠劑。該破膠劑利用包裹的高分子膜隨著水化、溫度和壓力的緩慢變化而釋放出過硫酸銨,其緩速釋放性能好、釋放率高；在水基壓裂液凍膠中加入該破膠劑，恒溫、恒速剪切60min,凍膠的黏度仍大于60mPa·s，8h后的破膠液黏度小于2 mPa·s;加入0.1%樣品的HPG／有機硼壓裂液,80℃時對滲透率～0.018μm2的巖心滲透率的傷害率為14.8%。實驗研究確定了最佳合成工藝條件：反應(yīng)介質(zhì)為三氯甲烷(pH2),脲醛樹脂與過硫酸銨飽和溶液的體積比1：2,在30℃、40℃、50℃各反應(yīng)1h。

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