实时变黏压裂液在宁武盆地煤层气井的应用

宁武盆地石炭系上统太原组9号煤层在区域内分布稳定,含气量较高,是该区块煤层气勘探开发的主力层位。前期改造过程中多采用活性水压裂液体系,但由于煤层的松散、弱胶结、高滤失性等特点,存在地面施工压力高、波动大、易砂堵等问题,施工成功率仅55.6%,严重影响改造效果。室内研究形成了一种适用于煤层气井压裂的可实时变黏压裂液体系稠化剂HT-1,其具有施工全程黏度可控、在线混配、连续施工、低温破胶、破胶液残渣含量低等特点,提高了压裂液效率和携砂性能,降低了压裂液破胶液对煤层的伤害。现场应用表明,这种可实时变黏压裂液体系在施工过程中性能良好,能够满足设计要求,为该地区煤层气勘探开发提供了重要的技术保障。     

一种多用途混配压裂液性能评价及应用

随着油气田开发进入中后期,大多数区块均采用储层改造地层油气提高采收率,而压裂过程中压裂流体的降阻性、携砂性能、破胶性能等对压裂工艺的成功具有决定性作用。为此,研发了一种多用途混配压裂液,通过大牛地气田现场试验结果表明,该体系为可变黏的一体化乳液压裂液体系,通过调整稠化剂浓度,可实现低黏滑溜水、高黏携砂液无级转变,简化现场施工工艺,能满足大型压裂连续混配对压裂液性能的要求。     

低碳烃无水压裂液体系构建及性能评价

非常规油气储层采用水基压裂液压裂施工过程中,易对储层造成二次伤害,并且浪费大量的水资源。因此,室内以正己烷为基液,通过优选合适的交联剂和胶凝剂,研制了一种低碳烃无水压裂液体系,并对其综合性能进行了评价。结果表明：低碳烃无水压裂液体系具有良好的耐温抗剪切性能、黏弹性能和携砂性能,能够满足现场加砂压裂施工的需求。体系的破胶性能良好,加入2. 4%的破胶剂醋酸钠破胶2. 5 h后体系黏度可以降低至10 mPa·s 以下。此外,压裂液体系破胶后对储层岩心的渗透率伤害率小于10%,具有低伤害的特点。低碳烃无水压裂液体系现场应用效果较好,SS-Y2井压裂后日产油量显著提高,达到了压裂增产的目的。研制的低碳烃无水压裂液体系在非常规油气储层压裂施工领域具有较为广阔的应用前景。     

鄂尔多斯盆地临兴神府区块致密砂岩气低温压裂液优化与应用

针对鄂尔多斯临兴神府区块低温储层开展压裂液优化研究,通过大量岩心实验和测井数据认识区块储层特性,开展破胶剂体系优化实验,利用低温催化剂实现低温下快速破胶,从而实现快速返排,减少压裂液与地层的接触时间。同时,利用30~80 ℃高活性生物酶破胶剂,高效降低破胶液残渣含量,实现残胶的彻底清理,从而保证裂缝的导流能力。各种破胶剂加量的设计考虑压裂液注入对地层温度的影响,进行阶梯化设计,实现较短时间破胶。针对储层物性特征对稠化剂、黏土稳定剂和助排剂等进行优化,得到一套经济有效的压裂液体系。该体系在本区块30多口生产井约100层应用,统计现场测试基液黏度为18~27 mPa · s,交联时间35~55 s。压裂施工结束关井1 h后,开井放喷,返排液黏度均低于5 mPa · s,已完全破胶。初期产量和累计产量均明显好于采用压裂液体系未经过针对性设计的单一氧化性破胶剂,且多口井实现高产,证明优化后的压裂液体系在该区块具有非常好的适用性。     

高温无机硼交联剂延时性能研究与应用

针对目前有机硼交联剂破胶剂用量大、破胶后残渣含量高、不利于压裂液破胶返排及传统无机硼压裂液体系耐温差等现状,从提高无机硼交联剂耐温性能方面着手,开发出高温无机硼JLW-HT 1交联剂,并采用该交联剂配置成压裂液体系,用于低渗透气藏的储层改造。实验室评价及现场应用表明,该压裂液体系破胶后残渣含量少,有利于压裂液的破胶返排,对储层伤害小,而且具有很好的高温流变性,可满足鄂尔多斯盆地低温环境下高温深井的不同规模压裂施工。     

大排量连续混配压裂液在高温深井的应用

压裂液连续混配技术具有即配即注、零残留胶液、可根据现场情况随时调整液体配比机动灵活的特点,但目前现场应用井温较低（≤100℃）,排量较低（≤4m3／min）,为满足大排量、高温深井的需要,开展了大排量、高温深井连续混配压裂液技术的研究。室内优选了流动性好、水解速度快、耐高温的速溶胍胶SG-5作为连续混配压裂液用稠化剂,研制了复合增效剂,同时具有助排、破乳、杀菌作用,实现一剂多效,节约成本,简化配液施工工序,降低作业强度,形成了适合中原油田井况的中低温液体有机硼交联体系（≤130℃）和耐高温固体有机硼交联体系（130℃～160℃）,在剪切速率170s^-1连续剪切90min后粘度均保持在200mPa·s以上。大排量连续混配压裂液体系在中原油田应用9井次,施工成功率100％,最高温度达到163℃,最大排量4．8m3／min,为今后大排量、高温深井的连续混配压裂施工奠定了技术基础。     

连续混配压裂液及配液装置

传统的油气田压裂工艺多采用先批量配制压裂液再进行压裂施工作业的方式,存在着准备时间长、劳动强度大、残液排放污染环境等缺点。针对这些问题,自主研发了连续混配车及配套的速溶瓜尔胶压裂液体系,形成了连续混配压裂工艺,实现了配液与压裂施工实时进行,施工过程将速溶瓜儿胶及所有的化学添加剂按设计量加入连续混配车储藏罐,利用自动控制系统混合、配液,最后泵出符合设定要求的压裂液基液,实时进行压裂施工,最高单机混配排量可达8m3/min。同时可在线检测压裂液黏度,根据施工需要实时调整压裂液性能,消除压裂液浪费,减小环境污染。配液与压裂施工连续、紧凑,操作简单、方便,有效提高了压裂施工效率。     

速溶海水基压裂液在渤海油田的应用

针对渤海L油田的高孔、高渗、疏松砂岩储层特点,开发了一套速溶海水基压裂液,进行了速溶性、耐温耐剪切性、滤失性、破胶性能和岩心伤害性能评价。实验结果表明: SWF-SRG在海水中溶胀5 min溶解率达到92.3%,满足连续混配配液的要求;形成的速溶海水基压裂液在储层温度下剪切120 min后黏度大于50 mPa·s,满足现场压裂施工携砂的要求;该压裂液具有较高的造壁滤失系数、易破胶、储层伤害率低的优点,适合海上疏松砂岩压裂。速溶海水基压裂液连续混配压裂在L油田成功应用,最大配液速度达4.3 m3/min,最高砂比60%,最大加砂量51.1 m3,施工成功率100%,大幅提高了海上压裂施工效率。为海上大规模压裂提供了技术支撑。     

可回收聚合物压裂液体系及其性能研究

为建立压裂返排液的重复利用技术,以聚合物(部分水解聚丙烯酰胺)、助排剂(氟碳表面活性剂)、黏土稳定剂(小分子阳离子聚合物)和有机金属交联剂为原料制得一种可由压裂液返排液配制的可回收压裂液体系,比较了用清水和破胶液(模拟现场返排液)配制的压裂液的各项性能。结果表明,部分水解聚丙烯酰胺在水中溶解迅速,可以满足现场连续混配施工;用清水配制的压裂液耐温(105℃)耐剪切性和剪切恢复性较好,常温下的黏度损失率为57%;压裂液弹性良好;同条件下与清水相比压裂液摩阻降低率大于40%;压裂液在95℃下可彻底破胶,破胶液黏度小于5 mPa·s,残渣含量为11.7 mg/L,对岩心基质渗透率的损害率为10.94%。在破胶液中添加0.12%稳定剂即可作为配液水重复利用,破胶液配制压裂液的各项性能与清水配制压裂液的相当,可以满足现场压裂施工的需求。     

清洁压裂液在四川气田的应用

从技术角度介绍了道威尔公司清洁压裂液技术在国内的现场应用情况,特别是在四川的应用情况.现场应用试验结果表明,清洁压裂液属无固相压裂液体系,具有液体摩阻低、滤失小、携砂能力强、混砂比高、易于破胶、返排速度快、对地层污染小等特点,是一种适合砂岩油气储层加砂压裂施工的液体体系.     

压裂液连续混配技术及在“工厂化”压裂中的应用

随着国内页岩气"工厂化"压裂的大规模应用,施工用液量大、罐群数量多、场地占用面积大,传统的配液方式已不能满足"工厂化"压裂的需求。详细研究了配液用稠化剂溶解特性,指出滑溜水连续混配关键在于降阻剂的流动性能及溶解性能,粉末瓜尔胶可利用其弱碱性分散、弱酸性溶解的特性,结合现有国产连续混配装置来实现连续混配。开发出的大液量、大排量压裂液连续混配技术,在页岩气"工厂化"压裂中得到了推广应用,缩短了施工作业周期、降低了现场作业强度、避免了压裂液腐烂变质,实现了高效、绿色环保的压裂施工。     

一种自生热耐高温高密度压裂液体系研究

深水、超深井储层埋藏深度大,地层破裂压力高,压开地层难度大,对压裂设备和管柱的承压要求很高,造成深水油气田压裂作业施工压力高、风险大,同时海上平台或作业支持船空间有限,难以装备大型压裂设备进行压裂施工。为了尽量减小施工规模,降低井口注入压力,研究了一种自生热耐高温高密度压裂液体系,并对该压裂液体系进行室内性能评价与现场摩阻测试。实验结果表明,该压裂液体系密度达到1.5 g/cm3,降阻率达到59.6%以上,能够耐温140 ℃。自生热体系的引入缩短了压裂液破胶时间,产生的气体能促进压裂液破胶后返排。     

连续混配压裂液及连续混配工艺

压裂是油井增产的一项重要措施,传统弧胶压裂液虽然能满足高温要求,但其含水不溶物和破胶不彻底的缺点不可忽视,对压裂裂缝支撑带和地层渗透率造成难以恢复的伤害,尤其对低渗透油田影响极大。在开发出速溶胍胶压裂液的基础上,对国产连续混配车进行了配套改造,研制出适应于页岩气大液量、高排量施工的滑溜水连续混配装置并进行了现场应用。     

醇基压裂液在深层低渗油藏压裂改造中的应用

针对深层低渗储层特点和压裂工艺要求,开发了醇基压裂液体系,并对其性能进行了评价。室内试验结果表明,醇基压裂液具有良好的耐温能力,耐温达208℃。与水基压裂液相比,相同条件下醇基压裂液耐剪切能力明显提高,能够实现延迟交联,滤失系数小。在破胶剂EB-1的作用下,醇基压裂液破胶化水彻底,破胶液具有更低的表面张力和界面张力,返排效果好,对岩心伤害率仅为19．4％。10余井次的现场应用表明,醇基压裂液能够满足深井低渗储层压裂施工要求。     

新型可回收压裂液体系研究与应用

可回收压裂液体系是一种新型的表面活性剂压裂液,体系具有"无残渣、低伤害、低摩阻、直接混配、可回收利用"的特点,液态稠化剂遇水混合即可快速稠化携砂,现场使用连续混配施工,同时无需添加破胶剂,地层遇原油或地层水即可实现破胶,其技术特点特别适合水平井及丛式井提速提效、节能环保和大规模工厂化作业需求。2012-2017年,该压裂液体系在长庆区域累计推广应用200口水平井(1 781段),节水降耗效果显著,并取得了较好的措施效果。今后,在低渗透油气田大规模清洁化生产改造中具有广阔的应用前景。     

低温压裂液在鄂南地区中浅储层中的应用

针对鄂南地区难动用致密砂岩油藏水平井分段压裂液破胶困难、裂缝形态复杂等技术难点,研究了适合不同温度储层的压裂液体系。20～25℃储层段主要应用BAT生物酶破胶剂和过硫酸铵破胶剂（APS）进行复配的压裂液体系,26～40℃储层段主要应用低温激活剂和APS进行复配的压裂液体系。现场应用表明,优化后的压裂液体系破胶效果大幅提升,较好地解决了返排液破胶不彻底的问题。该技术的成功应用,实现了鄂南地区压裂液体系的技术突破,形成了适合该地区中浅储层的低温压裂液技术体系。     

羧甲基羟丙基胍胶酸性压裂液体系的制备及性能

为了改善羧甲基羟丙基胍胶(CMHPG)酸性压裂液性能,满足高温深井储层压裂改造需求,合成了一种有机交联剂,形成了组成为0.3%数0.6%CMHPG+0.6%数1.0%有机交联剂ZJ-1+0.6%交联调节剂TG-1+0.2%黏土稳定剂NW-1+0.3%高效增效剂G-ZP+0.05%APS的酸性压裂液体系,考察了该压裂液体系的耐温耐剪切性能、黏弹性、滤失性能、破胶性能和岩心基质损害率。研究结果表明,CMHPG加量为0.6%、交联剂ZJ-1加量为0.75%的压裂液体系在130℃、170 s~(-1)连续剪切90 min,冻胶的黏度大于200 mPa·s,150℃、170 s~(-1)连续剪切90 min,冻胶黏度大于100 mPa·s,表现出良好的耐温耐剪切性;CMHPG加量为0.3%的酸性压裂液冻胶的G'/G"值大于4,结构黏度强,携砂性能好;在90℃、破胶剂加量0.05%的情况下可实现1.5 h内破胶,破胶液黏度小于3 mPa·s,破胶液残渣含量为157 mg/L,对钠膨润土的防膨率为93%,表面张力23.9 mN/m,与煤油间的界面张力为0.85 mN/m;压裂液滤失量低,滤液对储层岩心基质渗透率伤害率约16%,对储层的伤害较小。该CMHPG酸性压裂液体系在某盆地页岩油探井进行了现场应用,取得了良好的应用效果。图3表7参10     

胜利油田致密油储层体积压裂技术及应用

胜利油田致密油储量丰富,储层埋藏深、物性差、岩性复杂,常规压裂后产量低、递减快,开发效益差。通过技术攻关和配套完善,形成了适合于致密油储层的组合缝网压裂等压裂新工艺,在提高改造体积的同时,大幅度提高裂缝导流能力,提高压后效果,并针对纵向多层系油藏特点,形成了水平井多级分段压裂和直斜井多级分段压裂两类改造模式;研发了可以在线连续混配施工的速溶型低浓度瓜尔胶压裂液体系,以及可与地表水、热污水混配、可回收再利用的乳液缔合型压裂液体系,有效解决了大规模连续施工压裂液的配置、水源等问题;同时完善了井工厂实施模式和裂缝监测技术。应用该技术成功开发了Y227、Y22、Y104等致密油区块,大幅度提高了单井产能、延长了有效期,提高了区块开发效益,带动了一批难动用储量投入有效开发,大幅提高了胜利油田致密油藏经济有效动用程度。     

CO_2泡沫压裂液体系优选实验研究

CO_2泡沫压裂液是一种新型压裂液体系,其滤失量低、返排能力强、与地层流体配伍性良好,能有效地降低压裂液对储层的伤害。通过对起泡剂、稳泡剂、助排剂、交联剂及黏土稳定剂等添加剂的筛选,研制了一种CO_2泡沫压裂液体系,配方为:0.5%QPJ-1起泡剂+0.5%羟丙基瓜尔胶+1.0%黏土稳定剂KCl+1.5%助排剂ZPJ-1+1.5%酸性交联剂JLJ+0.05%破胶剂PJJ-1。该压裂液泡沫质量高,破胶彻底,残渣较低,防膨效果显著,对储层伤害小,对现场应用具有一定的指导意义。     

油基压裂液在春光油田低温水敏油井的应用

针对春光油田沙湾组水敏性较强、低温低压不利于压裂液破胶及返排和储层孔喉细小易水锁等问题,开展了油基压裂液的实验研究与应用工作,优选了适合该区块的油基压裂液配方及配制方法,解决了低温储层条件下(30~40℃)油基压裂液在可控时间内的彻底破胶难题。该油基压裂液体系在排2-401井进行了实际应用,取得了理想的增产效果。