目前,地面交聯(lián)酸主要包括聚合物、含鐵離子的交聯(lián)劑、破膠劑以及其他添加劑,由于破膠不充分,酸壓后通常會對地層帶來一定傷害。為此,沙特阿美公司研發(fā)了一種不含鐵離子的金屬交聯(lián)劑,它具有多重正電荷(Mn+),并且聚合物水相溶解包含了羧基官能團(RCOO—),金屬離子與羧基官能團發(fā)生交聯(lián)反應(yīng),經(jīng)過復(fù)雜的配對替代反應(yīng),官能團能鏈接到復(fù)雜的單體。
不含鐵離子的金屬交聯(lián)劑可以與含5%~20% 鹽酸的膠凝酸配制成交聯(lián)酸,該酸液的初始pH 值為1.5~3.0,隨著鹽酸與碳酸鹽巖的反應(yīng),其pH 值逐漸增大,pH 值達到3.0 以后交聯(lián)酸會自動破膠,黏度降低。另外,可以根據(jù)酸液pH 值的變化控制酸壓過程中的裂縫轉(zhuǎn)向。
不含鐵離子的金屬交聯(lián)劑配制的交聯(lián)酸耐溫135 ℃,且在該溫度下具有良好的耐剪切性能。室內(nèi)試驗結(jié)果表明,酸化時注入2~3 倍孔隙體積的酸液即可穿透巖心,且穿透高滲透率的巖心所需要的酸液量較小,更多的酸液轉(zhuǎn)向至低滲透率巖心。巖心驅(qū)替試驗結(jié)果顯示,該酸液形成的酸蝕蚓孔未被凝膠傷害,因此可以降低對地層的傷害,并且更好地提高增產(chǎn)效果。