压裂液技术研究新进展

压裂已经广泛应用于增产当中,压裂液的性能在作业中起到至关重要的作用,压裂液存在着破胶难,污染环境,污染储层,抗温抗盐性能差的问题,为此,在研究大量文献的基础上,回顾了压裂液技术的发展和现状,总结了适合不同地层条件的国内外压裂液新技术,以及现阶段存在的问题,展望了未来的发展方向。研究结果表明,目前仍是以聚合物增黏剂为主的水基体系,并且研究出了抗高温清洁压裂液、微束聚合物压裂液、无聚合物压裂液以及新型原油基压裂液等等。水基压裂液残液五步处理法,在现场应用效果明显.残渣、破胶性能、相容性、水锁伤害是储层伤害的主要原因。压裂液将主要朝着地层伤害小、抗温抗盐、地层适应性强、环境友好的方向发展：,     

高温油藏用海水基压裂液研究进展

随着我国海上油气田开发的进行,压裂作业向海洋进军是开发技术发展的趋势之一,研究适用于海上高温油藏的海水基压裂液是节约施工成本、缩短施工周期和提高工作效率的关键。国外在胍胶为稠化剂的压裂液和黏弹性表面活性剂清洁压裂液研究的最多,但由于其耐温性不高,限制了其在高温油藏中的应用;国内则在合成聚合物类高温海水基压裂液方面取得突破。分析认为,以速溶聚合物为稠化剂的耐高温中性-弱酸性海水基压裂液是研究的重要方向。     

国外低伤害压裂液体系研究新进展

针对目前国内广泛使用的胍胶系列水基压裂液地层伤害大的缺点,说明了发展低伤害压裂液的必要性。系统介绍了国外Schlumberger公司、Halliburton服务公司、Baker Hughes公司和BJ服务公司目前低伤害压裂液发展和应用概况,其耐温能力、较低的伤害、种类齐全、对各种储层的适应性是国内压裂液无法比拟的;重点介绍了清洁压裂液、Fiber-FRAC*压裂液技术、疏水缔合聚合物/黏弹性表面活性剂复合压裂液和低分子量压裂液技术等压裂液体系,这对国内低渗低压储层和海上油气田的增产有重要借鉴意义。今后,国内压裂液将主要朝着地层伤害小、抗高温、地层适应性强、环境友好的方向发展。     

粘弹性表面活性剂压裂液研究应用进展与展望

粘弹性表面活性剂压裂液与传统水基聚合物压裂液相比具有低伤害、低摩阻、易于彻底破胶等优点,在近年来成为压裂液领域的研究重点。介绍了粘弹性表面活性剂压裂液的粘弹性机理和破胶机理,并综述了粘弹性表面活性剂压裂液在国内外的研究应用现状。针对粘弹性表面活性剂压裂液目前存在的耐温性较差、成本偏高、在渗透率大于200~300mD的地层的滤失量偏大和在气藏不能自动破胶的问题,分析了问题产生的原因,并讨论了解决方案。     

合成水基压裂液增稠剂的研究现状及展望

综述了国内外无聚合物增稠剂体系、化学交联的聚合物增稠剂体系和物理交联的聚合物增稠剂体系三大类水基压裂液增稠剂体系的研究现状。对三大类压裂液增稠剂体系中水溶性分子提高有效黏度的机理进行了阐述和分析,总结对比了3种体系在实际应用中的性能和优缺点,最后对这3种水基压裂液的应用前景进行了展望。增稠能力强、水不溶物含量低、高温稳定性和剪切稳定性好、成本较低廉的压裂液增稠剂体系是未来的发展方向。     

清洁水基压裂液在陕北低渗油田的应用

随着油气资源的开采,地下资源的枯竭,压裂已经成为油气资源进行深层次挖掘的有效手段。但压裂过程中,由于外来压裂液侵入地层,对地层造成污染,严重影响压裂缝面附近基质的渗流能力,降低压裂后油井产能。为了降低压裂液对地层污染,需引进清洁压裂液,降低对地层的伤害。介绍了清洁水基压裂液在陕北低渗油田的应用,重点阐述了清洁水基压裂液性能,并对清洁水基压裂液的现场应用现状进行了简单分析。     

清洁压裂液的研究与应用

介绍了以粘弹性表面活性剂为主剂的清洁型水基压裂液特点,清洁型水基压裂液包括季铵盐类阳离子表面活性剂体系、甜菜碱型阳离子表面活性剂体系、非离子表面活性剂体系、阴离子和非离子及两性表面活性剂复合体系、疏水缔合物体系。简要介绍了各体系的主要配方、使用的主剂和辅助添加剂及各体系优缺点。清洁型水基压裂液在国内外油田现场应用均取得良好的施工效果,其用量约是聚合物压裂液用量的50%。     

表面活性剂在水基压裂液中的应用

针对水基压裂液的特点与使用要求,分析了表面活性剂在水基压裂液中的作用机理,研究了1227杀菌剂、HY-605助排剂、SP169破乳剂、阴离子与非离子复合粘土稳定剂、消泡剂与起泡剂的应用效果以及与压裂液的配伍性。通过表面活性剂的作用,可有效地提高瓜胶水溶液的放置稳定性、压裂液的防乳、破乳、液体返排、稳定地层粘土、起泡与消泡能力以及保护地层、降低污染的效果。应用加有复合表面活性剂体系的有机硼交联压裂液于2001年在现场进行了3井次压裂施工,取得了液体返排率为85.9％,累计增油1670 t和天然气535.6×104 m3的良好效果。     

加拿大Fracmaster公司油基压裂工艺技术在我国的应用

油基压裂液应用在水敏性地层,特别是强水敏地层压裂井的施工中,其作用是水基压裂液所无法代替和比拟的,它还可应用在低渗透地层和老井重复压裂等对地层无伤害的各种压裂井的施工中。本文就加拿大Farcmaster公司1994年首次在我国胜利、中原和华北油田采用油基压裂液进行压裂施工的工作情况及工艺技术特点进行了总结,从中可以了解到国外油基压裂液工艺技术的发展现状,同时也可看到今后我国油基压裂液研究及应用前景。     

压裂液技术发展现状研究

压裂已经广泛应用于油田增产当中,压裂液是造缝与携砂所使用的液体,是压裂技术的重要组成部分,压裂液的性能在作业中起到至关重要的作用。为此,在研究大量文献的基础上,分别对油基压裂液、水基压裂液、泡沫压裂液、清洁压裂液(VES)以及前沿的清洁泡沫压裂液发展现状及其特点进行了分析。研究结果表明,目前仍以合成聚合物水基压裂液体系的应用为主;在低压、强水敏储层可考虑采用油基压裂液、泡沫压裂液;清洁压裂液、清洁泡沫压裂液低伤害、环保的优势是目前研究的一个重点领域。压裂液将朝着低伤害、抗盐、抗高温、适应性强、环境友好的方向发展。     

香豆胶与有机硼交联过程流变性研究——动态特性初步研究

香豆胶与有机硼交联压裂液是我国自行开发研制的性能优良的工程裂液之一,本文对其在一定条件下交联过程的动态特性进行了初步研究,考察了交联剂、温度等影响因素,对指导交联压裂液的研制,评价压裂液性能,优化压裂施工条件均具有实际意义,为推测压裂液的携砂性能和对携砂压裂液的开发研究提供理论指导。     

柳北低渗区注水井压裂增注技术

针对柳北低渗区油藏强水敏、强应力敏感性、塑性特点,在对储层进行系统分析研究的基础上,进行了注水井压裂技术及双元黏土防膨压裂液体系研究。该技术使用保护储层的酸性黏土稳定剂复合黏土防膨剂,防止黏土膨胀、扩散和运移带来的伤害。考虑塑性地层对有效支撑裂缝的影响,优化了裂缝长度及加砂强度。利用水井返排控制优化技术,消除应力敏感性对增注效果的影响,从而减小了施工规模,降低了施工成本,提高了水井压裂施工效果。该技术在柳北低渗区的应用,获得了明显的增注效果。     

一种新型微胶囊破胶剂的室内研究

本文介绍了一种用单体聚合包裹制成的微胶囊破胶剂,该破胶剂是利用包裹的水溶胀高分子膜的缓慢水化而释放出过硫酸铵,其缓速释放性能好、释放率高;在水基压裂液冻胶中加入该破胶剂,冻胶的抗剪切性能好,在50min的恒温、恒速剪切下,冻胶的粘度仍大于60mPa·S,8h后的破胶液粘度小于2mPa·S。     

O/W型交联乳化压裂液配方研究

研制了一种交联O/W型乳化体系用作水力压裂的压裂液.它是通过采用复合乳化剂,应用D相乳化法,将油相以体积比为50∶50的比例分散于交联的HPG溶液相中得到的一种多相分散体系.该体系在80 ℃、170 s-1下剪切,粘度可达到446.9 mPa·s,剪切2 h后粘度仍大于100 mPa·s;破胶后粘度降为2 mPa·s,压裂残渣含量仅为166mg/L,能大大减少压裂液在裂缝中的滞留,有效降低对地层渗透率的伤害.该体系较其它压裂液体系具有很好的滤失控制、优良的破胶返排能力,对支撑剂有很好的悬浮稳定作用,适宜中低渗透率地层的压裂施工.通过对影响体系性能的各因素及交互作用进行研究,确立了地层温度不大于100 ℃的交联乳化压裂液配方.     

泡沫压裂设计中的敏感性分析

利用给出的泡沫压裂设计程序对影响泡沫压裂的主要参数进行了敏感性分析，着重讨论了泡沫压裂液的干度，气体密度，气体在裂缝中的膨胀体积，油层温度以及作为泡沫压裂液内相的砂子对泡沫压裂的影响。在泡沫压裂敏感性分析的基础上，得出了一些适用于泡沫压裂的规律，这些规律与适用于常规非泡沫压裂的规律是不同的。     

分层改造中压裂液优化研究

苏里格气田储层具有多层、薄层的特点，分压改造是有效开发气田的主体技术之一。针对分层压裂使用的压裂液进行了室内优化及测试研究，在优选压裂液添加剂基础上，优选出了分层压裂使用的压裂液配方，并针对分压中出现的高剪切及压裂液滞留等问题，开展了试验研究。该压裂液配方能较好地降低储层喉道毛细管的界面张力，有利于压裂后残液的返排。优化的压裂液配方能降低对储层造成的伤害，其性能指标满足了储层及分压工艺的要求。     

低损害高弹性聚合物压裂液体系研究

介绍了新型低损害合成聚合物压裂液体系,该压裂液体系采用的稠化剂FA-200A为几乎不含水不溶物的合成聚合物,体系的残渣少;使用交联剂AC-12A进行交联,交联时的pH值为5~6,形成的冻胶具有良好的耐温耐剪切性能,不需要其它的pH值调节剂,既适合于常规压裂,又适合于液氮助排。新型低损害合成聚合物压裂液适用温度大于50~90℃,与植物胶压裂液相比,新型低损害合成聚合物压裂液不使用杀菌剂。该压裂液的成本低于清洁压裂液。     

海水中瓜尔胶溶胀性能研究

针对海上连续混配海水基压裂液过程中稠化剂溶胀问题,开展了瓜尔胶溶胀性能的研究。考察了瓜尔胶取代基类型、取代度、搅拌速度、瓜尔胶加量、pH值和温度对瓜尔胶溶胀性能的影响。结果表明,我国某海域海水水样矿化度为34440 mg/L,富含Na⁺、Mg²⁺、Ca²⁺和Cl^-、SO₄^2-。在常规条件下（20℃、300 r/min、pH=7.5）,羧甲基瓜尔胶、羟丙基瓜尔胶（取代度0.30）、羟丙基瓜尔胶（取代度0.15）、未改性瓜尔胶在海水中的溶胀时间分别为25、50、55、60 min,对应的表观黏度分别为63、59、45、23 mPa·s。以羧甲基瓜尔胶为研究对象,考察其他因素对溶胀性能的影响。优选的配制方案为：搅拌速度400~500 r/min、温度30~40℃、pH值6~7,瓜尔胶加量0.5%以内。溶胀时间能控制在10 min以内,满足连续混配海水基压裂液施工要求。