自悬浮支撑剂的研发与应用

自悬浮支撑剂作为一种新型的压裂液,为压裂施工提供了一种新的作业理念,改变了目前普遍采用的以冻胶压裂液和支撑剂作为两部分进行施工混配的施工方式,自悬浮支撑剂做到了将增稠剂和支撑剂两部分的合二为一。简化了压裂施工程序,缩短了施工时间,节省了作业成本。本文讨论了自悬浮支撑剂的性能,实验表明自悬浮支撑剂压裂液性能优异,应用前景良好。     

可逆交联聚合物压裂液流变及悬砂性能研究

压裂液流变及悬砂性能是压裂施工成功最关键的因素,支撑剂在压裂液中的沉降速度衡量压裂液的悬砂性能。该研究以SRFP-1增稠剂、SRFC-1交联剂、氯化钾工业品作为研究对象配制可逆交联聚合物压裂液SRFP;评价了该压裂液体系在100~160℃流变性能;以20/40目陶粒为研究对象开展静态悬砂实验;采用单颗粒法和砂比法,考察了不同温度配方SRFP压裂液悬砂性能;最后对比了SRFP压裂液与3种不同厂家生产的聚合物压裂液的悬砂性能。     

可逆交联聚合物压裂液流变及悬砂性能研究

压裂液流变及悬砂性能是压裂施工成功最关键的因素,支撑剂在压裂液中的沉降速度衡量压裂液的悬砂性能。该研究以SRFP-1增稠剂、SRFC-1交联剂、氯化钾工业品作为研究对象配制可逆交联聚合物压裂液SRFP;评价了该压裂液体系在100¹60℃流变性能;以20/40目陶粒为研究对象开展静态悬砂实验;采用单颗粒法和砂比法,考察了不同温度配方SRFP压裂液悬砂性能;最后对比了SRFP压裂液与3种不同厂家生产的聚合物压裂液的悬砂性能。     

变密度自增稠支撑剂制备 及其性能评价

为满足矿场压裂施工技术需求,本文采用将聚合物细粉黏附在支撑剂颗粒外表面的方法,制作了变密度自增稠支撑剂,并对其进行性能评价。结果表明,在支撑剂粒径一定条件下,当黏附比(聚合物:支撑剂)为6.6%时,支撑剂视密度变化率接近30%。当砂比≥20%后,大庆油田清水、长庆油田注入水、大港油田注入水配制变密度自增稠支撑剂的沉降时间均大于240min。采用大庆油田清水复配"变密度自增稠支撑剂+普通陶粒支撑剂"压裂液,当"变密度自增稠支撑剂:支撑剂"大于4∶1后,可在240min内不发生沉降。温度对抗盐聚合物溶液的流变性和粘弹性影响均较小。在振荡频率一定的条件下,随着配制水矿化度增大,抗盐聚合物溶液的储能模量和损耗模量减小。     

压裂用低密度支撑剂研究进展和发展趋势

压裂支撑剂是油气增产改造中用来支撑地下压裂裂缝的一种关键材料.目前常规的支撑剂视密度基本都在2.0 g/cm3以上,在压裂过程中,支撑剂的沉降速度快,压裂效果不理想.为了解决这个问题,国内外支撑剂行业一直致力于低密度支撑剂的研究.文章叙述了低密度支撑剂的研究进展,将低密度支撑剂分为了空心球类、多孔类、低密度材料类和自悬浮类四种类型,并讨论了未来低密度支撑剂的发展趋势,对压裂支撑剂研究和相关行业的技术进步具有一定的指导意义.     

大分子聚合物对致密页岩CO2压裂液悬砂性影响模拟

针对CO2用于致密油气地层因低黏度而对支撑剂悬浮性弱的缺陷,通过聚合反应合成了一类有机大分子聚合物并进行化学表征.以多物理场耦合构筑CO2压裂液中的支撑剂颗粒数值模型,以支撑剂下落速度作考察指标,研究不同因素对支撑剂在CO2压裂液中的悬浮能力的影响.结果表明:大分子聚合物质量分数是CO2压裂液悬砂能力改善的最重要因素,并揭示了CO2压裂液悬砂能力改变的根本原因.     

低密度高强度树脂涂层压裂支撑剂的制备

压裂是增加油气从地层流向井筒的主要因素之一。聚合物对压裂工艺的成功起到了重要作用,已被用作钻井液的黏度调节剂和支撑剂砂的涂层。用聚合物包覆支撑剂,不仅可以提高支撑剂的力学性能,而且可以防止支撑剂返排。综述了支撑剂的主要类型,并且阐述了两种树脂涂层支撑剂的制备方法。     

压裂支撑剂的覆膜改性技术

针对油气田开发对压裂支撑剂的性能要求愈来愈高的产业重大需求,油田化学领域运用现代化学理论与技术,开展了一系列卓有成效的压裂支撑剂化学覆膜改性研究和产品研发,为油气工业的快速发展做出了突出贡献。本文从化学和工程两个视角,系统阐述了压裂支撑剂化学覆膜改性的研究方向。化学角度,主要研究方向包括：在支撑剂表面涂层构成化学覆膜、通过化学手段科学改变支撑剂表面特性、化学涂层与改性并举。工程角度,大致分为三个重要研究方向：一是通过在石英砂、陶粒等支撑剂表面涂敷覆膜来提升支撑剂强度;二是通过在石英砂、陶粒等支撑剂表面涂敷覆膜来降低整个支撑剂的相对密度（如自悬浮涂层技术等）;三是石英砂、陶粒等支撑剂表面涂敷覆膜实现堵水疏油的功能。本文还简要阐述了树脂覆膜支撑剂、疏水支撑剂、憎水憎油支撑剂、自悬浮支撑剂、自聚型支撑剂、无机聚合物涂覆支撑剂以及功能性支撑剂等主要产品的特性。展望支撑剂未来的发展趋势,提出支撑剂应向多功能、高性能、小尺寸和智能化方向发展以及开发出更加适合无水压裂的支撑剂和原位生成型自支撑压裂体系。     

旦八区压裂液体系研究

压裂液是流体矿(油、气、水)在开采过程中,为了提高产量而借用液体传导力(如水力等)压裂措施时使用的液体。压裂液作用有两方面:一是提供足够的粘度,使用水力尖劈作用形成裂缝使之延伸,并在裂缝沿程输送及铺设压裂支撑剂;再者压裂完成后,压裂液迅速化学分解破胶到低粘度,保证大部分压裂液返排到地面以净化裂缝。因此,压裂液性能的好坏关系到压裂施工的成败并是影响压后增产效果的一个重要因素,对压裂液伤害机理的研究并改善压裂液的性能,一直是人们致力研究的课题。本研究通过认识和分析研究区块储层地质特征、岩石学特征及储层结构特征,对目前使用的所有添加剂及支撑剂进行了室内分析评价,同时进行储层伤害程度的室内评价工作,从而有针对性地进行体系的筛选及性能评价。在此基础上优选出了长3、长4+5、长6压裂液体系配方。在对储层地质特征认识的前提下,对储层伤害类型及伤害程度进行室内评价,基于此进行压裂液体系的筛选及性能评价工作,最终形成一套高效、实用、先进的压裂液体系。     

一种植物胶压裂液杀菌防腐剂室内评价及现场应用

压裂液是水力压裂改造油气层过程中的工作液。压裂液起着传递压力、形成地层裂缝、携带支撑剂进入裂缝的作用。压裂液性能的好坏对油气井压裂措施后增产效果起着非常关键的作用。而压裂液霉变的发生直接影响压裂液的性能,所以一种好的杀菌防腐剂对压裂液的性能起着致关重要的作用。     

煤层气压裂中支撑剂沉降模型的对比与优选

水力压裂过程中涉及到众多固液两相流问题,如使用压裂液将支撑剂输送至地层、压裂液返排时对支撑剂的携带等。由于目前使用的支撑剂密度多大于压裂液密度,支撑剂在随压裂液运动的同时会发生沉降。支撑剂在压裂液中的沉降速度直接关系到现场的工艺设计,因此有必要对支撑剂沉降进行深入研究。目前煤层气压裂主要为清水压裂。针对清水压裂,对常用支撑剂沉降模型的计算值与实验数据进行对比,最终优选出与实际符合最好的支撑剂沉降模型。     

高效耐高温清洁压裂液体系

常规压裂液滤液压裂后会导致地层中裂缝孔道被堵塞,降低储层渗透率,甚至对储层造成永久性伤害;压裂液破胶后,残留的残渣会对支撑剂填充的裂缝和喉道堵塞。清洁压裂液具有携砂能力强、易破胶且破胶后无残渣残留,对地层伤害小,且压裂效果会大大的提升,但是耐温、耐剪切性能较差。本文研制出了一种耐高温的清洁压裂液VES-G,并对清洁压裂液进行了一系列的性能评价和现场应用。     

安塞油田压裂液体系优化研究

安塞油田王窑西南区块是典型的低渗透油藏,可通过压裂改造提高采收率,而在压裂施工中,通常导致压后返排率低,其残留物堵塞支撑剂填充的孔隙空间,降低裂缝渗透率,使得压裂效果不理想。本文针对油藏特征与性质,开展了压裂液体系的优化分析,最终得到压裂液优化配方,并对该配方的压裂液流变性、抗剪切性能、破胶性能以及配伍性进行评价。     

关于压裂用纤维材料评价方法的研究

纤维压裂技术由于其独特的优势,近几年不断涌现出来。其主要材料纤维,目前没有一套系统的性能检测评价方法,为此结合纤维材料实际应用,笔者开展了实验研究。系统考察了纤维自身物化性能,纤维对压裂液携砂以及支撑剂导流性能的影响,提出了压裂用纤维材料的性能评价方法,同时提出了质量损失率不大于2%,静态沉降速度降低率不小于15%,对导流能力影响率不大于10%等相关性能指标,为纤维材料的优选以及标准修订完善提供参考依据。     

高速通道压裂技术在大牛地气田的应用

大牛地气田属于低孔、低渗、低压致密砂岩储层,随着规模开发、层位的不断拓展,储层厚度、物性和连续性不断变差。支撑剂的无效铺置、支撑剂运移、压裂液的残渣堵塞伤害等多种原因造成加砂压裂效率降低、开发成本浪费。针对这些问题,室内评价了一种新型压裂工艺——高速通道加砂压裂。通过对岩石力学、支撑剂导流能力、支撑剂在压裂液段塞中的稳定性及开放性通道进行评价,对纤维加量、铺砂浓度剖面和加砂规模优化,以及对纤维降解和纤维加注配套技术优化,优选出纤维加入浓度为4‰,压裂液用量降低39%,支撑剂用量降低44%,施工水马力降低了33%,脉冲时间间隔为1.5~2.5 min。××井现场实验表明高速通道加砂压裂工艺具有压后快速放喷、提高产量、降低成本等特点,取得了较好的试验效果。     

一种经济型清洁压裂液配方研究与性能评价

粘弹性表面活性剂(Viscoelastic surfactant,下文简称VES)压裂液与传统聚合物压裂液不同,可消除残余聚合物对支撑剂充填层的堵塞,并能有效提高导流能力,减少对地层的损害及污染,压后油气产量比使用传统压裂液有显著提高。介绍了VES压裂液的原理及配方设计原则。通过室内试验确定了一种经济型VES压裂液的配方,并对其性能进行了相关评价。     

适用于煤矿井下加砂压裂的压裂液性能研究

目前煤矿普遍采取井下清水压裂后抽排瓦斯,但是压后裂缝难免重新闭合,为了提高瓦斯抽排效果,采用加砂压裂。优选适用于煤矿井下加砂压裂的清洁压裂液,评价其携砂、防膨、破胶与伤害性能力等。该压裂液体系煤心伤害率为19.62%,支撑剂在压裂液中基本不沉降,表现出优异的高携砂、低伤害性能,适用于低排量、高砂比的煤矿井下加砂压裂施工。     

新型页岩气田压裂用低密度支撑剂的研制

页岩气储层具有低孔隙度、低渗透率特点,需要使用低密度支撑剂以降低压裂液中聚合物用量,减小对页岩气储层的伤害。优选出一种低密度桃壳作为基材,采用酚醛树脂浸泡和环氧树脂二次覆膜的方法,研制出一种低密度支撑剂。支撑剂密度为1.19 g/cm3;在60 MPa压力下,支撑剂的形变量和破碎率仅为6.80%和2.68%,具有较强的抗压能力;支撑剂能够悬浮在0.15%胍胶压裂液中,降低了所需稠化剂的加量;热重分析表明,该支撑剂承受温度为280℃,具有良好的热稳定性;扫描电镜分析表明,环氧树脂二次覆膜能够覆盖酚醛树脂固化产生的气孔,降低了支撑剂吸水率。     

压裂用支撑剂应用现状和研究进展

水力压裂是石油、天然气开采中应用较广的一门技术,支撑剂是压裂施工的一种关键材料.支撑剂由压裂液带入到地下裂缝中并直接影响着压裂效果.目前市面上使用的支撑剂主要是石英砂、陶粒、树脂覆膜支撑剂,随着支撑剂技术的日臻成熟,许多新的支撑剂也被研发出来.简要地总结了现在的支撑剂的优缺点,主要介绍了三种新型支撑剂,包括低密度支撑剂、表面改性支撑剂和液体支撑剂等,讨论了发展趋势,对压裂支撑剂研究和相关行业具有一定的指导意义..     

大民屯凹陷潜山裂缝储层压裂液损害评价及机理研究

大民屯潜山含油气丰度高,主要储集空间以裂缝为主,大部分潜山裂缝储层需要进行压裂改造。针对大民屯凹陷储层特征,采用压裂液损害评价方法,分别从压裂液对裂缝性储层的损害和对支撑剂裂缝导流能力损害两个方面分析评价压裂液对增产效果的不利影响,得出潜山储层压裂液伤害结果,并根据测定分析结果提出了相应的技术对策,为该区现场压裂提供指导作用。