粘弹性表面活性剂压裂液在低渗透储层中的应用

粘弹性表面活性剂(VES)压裂液的引入改变了工业上对压裂作业中压裂液和支撑剂携带能力的看法。由于不使用聚合物，从而形成高传导性支撑剂充填层，不会造成聚合物对地层的伤害。对压裂液两个最为重要的要求是不影响残留渗透率并具有比较好的漏失控制能力。传统和新型的交联凝胶具有较好的防漏能力，却常会对残留渗透率产生负面影响。另外，采用VES压裂液还可以尽可能减小裂缝高度，增加有效缝长度。对于大多数低渗透层来说，水力压裂的最终目的是要产生长的传导缝。硼酸盐或金属交联瓜尔胶压裂液本身具有较高的粘度，会使裂缝高度增加但不会增加裂缝缝长。而采用VES压裂液，其携带支撑剂的能力主要取决于其弹性和结构而不是其粘度。因此，即使VES压裂液粘度较低，也可以有效地携带支撑剂。同时，VES压裂液还可以压出较好的裂缝几何形状，即尽可能小的裂缝高度和尽可能大的缝长。压力瞬变分析和示踪剂研究结果都表明，这种对地层无损害的低粘度压裂液，即使所用液量和支撑剂较少，也可以造出较长的有效缝(图1)。采用VES压裂液的另一个好处是可以减小摩擦压力。因此，通过挠性油管进行压裂时，可选择VES压裂液。这种两组分系统还具备简单、可靠的特点，这也是该压裂液舟对全球石油工业具有很大吸引力的一个原因。VES技术目前已在其它油田推广应用，例如用来进行选择性基质导流，除去滤饼，清洗挠性油管。VES技术使人们可以进行新的水力压裂作业，如通过挠性油管压裂，而采用常规压裂液体是无法完成这种作业的。     

新型无破胶剂压裂液技术

压裂液技术的最新进展是引入了独特的无破胶剂压裂液 ,这种新体系被称为低分子量压裂液 (LMWF)。尽管在泵注过程中其流变性能非常稳定 ,但在裂缝闭合后不久就会恢复到它的原始低黏度。本文将介绍该体系与众不同的性能以及该体系对压裂作业所产生的增产效果。解释了与“有效”裂缝几何尺寸有关的油井动态以及压裂液性能对这一重要的增产设计参数的影响     

表面活性剂压裂液在新疆油田的应用

综述了表面活性剂压裂液的基本特性，成胶、携砂和破胶机理。列举出表面活性剂压裂液在石西、莫北油气田高温、深井应用成功实例。     

新型低损害植物胶压裂液及其在低渗透储层中的应用

为了满足大庆油田低渗透储层压裂增产改造的需要,开发了一种新型低损害植物胶压裂液。室内实验和现场应用结果表明,与目前广泛使用的羟丙基瓜尔胶压裂液相比较,新型低损害植物胶压裂液具有聚合物浓度低、破胶液残渣含量少、对地层和裂缝导流能力损害低、成本低、增产效果显著等诸多优点。新型压裂液中高分子聚合物的分子量和化学结构与羟丙基瓜尔胶不同,因而其性能有明显优势。     

新疆油田中深井胍胶乳化压裂液的研究与应用

新疆油田中深井低渗低压油藏压裂改造时,要求压裂波必须具有很好的热稳定性,同时滤矢量、残渣、伤害要低,施工后破胶彻底、返排顺利等特点。为此筛选出对油层污染小、残渣低的羟丙基胍胶粉作为调化剂,加入有效的乳化剂、助排剂等,形成以经丙基冻胶为连续外相、原油为内相的乳化压裂液,其性能指标均优于部颁标准。从1992~1997年在彩南油田、夏子街油田、吐哈油田等应用350多并次,其中彩南油田推广使用200并次,工艺成功率100%,有效率90%,返排牟95%以上,平均日增产油量12t以上,取得明显压裂效果,表明该压裂液对低渗低压储层压裂改造实用性强,应用前景广阔。     

纳米材料在水基压裂液中的应用研究进展

综述了纳米材料在聚合物压裂液和黏弹性表面活性剂压裂液中的最新研究进展.纳米材料在水基压裂液中的应用主要为:压裂液体系空间网络结构增强、聚合物交联、压裂液滤失控制和破胶、地层微粒运移控制、岩石表面润湿性改变和用作支撑剂.在分析现有研究的基础上,提出利用分子模拟研究纳米材料在水基压裂液中的应用机理、研究地层条件下纳米材料分...     

无残渣压裂液的研制与应用

聚合物压裂液残留物对压裂裂缝支撑带和地层渗透率造成难以恢复的伤害,严重影响了压裂改造效果。研制开发出了无残渣压裂液,该体系无聚合物,是一种粘弹性表面活性剂压裂液,由羧酸衍生物(NRF01a)组成。在盐水中,表面活性剂形成可变形的棒状或球状胶束,使溶液具有粘弹性,该液体遇水或碳氢化合物自动破胶,无残留物。通过评价该压裂液的流变性、破胶性能、伤害率和防膨性能得知,无残渣压裂液对裂缝支撑带的伤害率为6.9%,对储层基质的伤害率平均为19.4%;适用于110℃以下油气藏的压裂改造。现场试验表明,无残渣压裂液压裂后8d开始返排,返排率高达94.1%,返排液粘度为1.5mPa·s,表面张力为26.5mN/m,说明采用无残渣压裂液压裂,能更有效地启动油藏,并取得显著的增产效果。无残渣压裂液不污染环境,现场配制工艺简便。     

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。     

一种新型压裂液在低压气藏的应用

中原油田属于低渗透复杂断块油气田,储层结构及油气水关系复杂,砂体连通性差,层间矛盾突出。经过多年的开发,地层压力下降,油气井生产能力下降,产量自然递减加快,水力压裂已成为主要的增产手段。目前采用的压裂液体系主要是胍胶体系,虽然此体系压裂液较好地满足了深井压裂工艺的需要,但在施工摩阻、地层伤害、压裂液返排方面存在很多问题。为此,介绍了新型清洁压裂液体系的性能指标及其在中原油田某气田的应用情况。经过两口低压气井的加砂压裂施工,表明了该压裂体系具有良好的携砂能力,对地层伤害小,增产效果好,为低渗低压气藏的压裂改造提供了一条新的途径。     

一种伤害率极低的阴离子型VES压裂液的研制及其应用

以代号D3F-AS05的阴离子型黏弹性表面活性剂(VES)为基础,通过组分用量筛选,制备了阴离子型VES压裂液,其配方如下:3.0?F-AS05 0.3%防垢剂EDTA 6.0%反离子供体/防膨剂KCI 0.5%KOH.该压裂液室温、170 1/s下表现黏度40 mPa·s;黏温曲线100～115℃段黏度上升,最佳使用温度为100～120℃;在90℃抗剪切测试中,剪切20 min后黏度大体保持稳定;原油、淡水、盐水均可使该压裂液破胶;静态下密度3.31 g/cm3的陶粒在该压裂液中可保持悬浮状态16 h以上,悬砂性良好.该压裂液对冀东大牛地低渗气藏岩心的伤害率仅为1.6%,而阳离子型VES压裂液、非交联HPG压裂液、有机硼交联HPG压裂液的伤害率分别为14.6%、33.9%、35.1%.该压裂液的弹性好于阳离子VES和有机硼交联HPG压裂液,这3种压裂液9012下的G'/G"值分别为39.2、30.4和2.0.该压裂液已在大庆、河南油田和冀东大牛地气田成功应用.图4表3参5.     

低渗透气层岩心破裂裂缝扩展实验分析

为了加深对低渗透砂岩气层压裂过程中裂缝扩展的认识,同时便于科学指导施工,利用CT技术等方法,对含有天然裂缝低渗透砂岩气层的裂缝扩展规律进行了研究。研究结果表明,加压及注液能够造成岩心出现裂纹并扩展,主裂纹与微裂纹在成因上有一定的关系,在一定的应力作用下,岩石在一些具有微裂纹的平面先破裂,随着压力的增加或持续压力作用,微裂纹将会扩展并相互连接,最终形成宏观裂缝。     

低渗透储集层表面活性剂胶束溶液助排机理

鉴于针对表面活性剂胶束溶液的研究仍以配方优化和岩心实验为主,且适用于低渗透储集层的助排剂类型及其助排机理尚不明确的现状,在通过岩心实验评价不同类型表面活性剂胶束溶液助排效率的基础上,研制了表征低渗透储集层孔喉结构的多级孔喉系统微观模型,分别开展了盐水及不同盐度表面活性剂胶束溶液在微观模型中的返排实验,直观呈现了表面活性...     

低渗透气藏水锁效应研究进展

水锁效应是影响气井生产的一个主要因素,尤其是在低渗透气藏这种影响作用更显著。详细调研了当前在气藏水锁效应方面的研究进展,总结了水锁效应产生的机理和水锁影响因素方面的研究成果,介绍了解除水锁效应的新方法和新技术。研究认为:对水锁效应产生机理的认识是解除水锁效应的核心;控制影响水锁效应的因素可以减轻水锁的程度;对具体的井有针对性地选用消除水锁的方法。对相关研究成果进行全面系统的总结,并结合目前的研究现状有针对性地提出应该重点解决的问题,将有助于合理利用各种方法解除低渗透气藏气井水锁效应,提高气藏开发效果。     

清洁压裂液破胶液驱油体系实验研究

文中针对清洁压裂液返排液难处理的问题,对清洁压裂液返排液重复利用技术进行了研究。在评价破胶液基本性质的基础上,对清洁压裂液破胶液体系降低界面张力、乳化能力、改变岩石润湿及提高采收率等性能进行了评价。结果表明:在某低渗油藏条件下,该体系能有效降低界面张力至10~(-3)~10~(-2)m N/m数量级;该体系乳化能力较好,润湿性能优良,其动态饱和吸附量为8.09 mg/g,且水驱后动态滞留量仅相当于动态饱和吸附量的1/4~1/3。室内岩心模拟驱油实验表明,该体系在最优注入方案条件下实现采收率增值10.04%,说明该体系能够满足低渗油藏压裂后进一步提高采收率的要求。     

裂缝型底水气藏水侵动态分析方法

对有水气藏水侵动态和储量核实的研究是气藏开发动态分析的基础工作,而针对裂缝型底水气藏相关分析方法的研究还较少,如何利用底水气藏的开发动态数据来研究水体性质及水侵动态,对底水气藏的开发后期实施有针对性的排水采气措施具有重要的实际意义。在参照底水气藏数学模型的基础上,结合针对边水气藏的AIF模型,运用水体影响函数理论,建立了底水驱AIF和压力动态分析模型,得到水体影响下的裂缝型底水气藏水侵动态分析方法,并引入非线性最优化法以获得气藏的水侵动态。利用VisualBasic语言编制气藏水侵动态分析程序,并依据一个实际典型裂缝型底水气藏——川南威远气田的生产数据进行了水侵动态验证分析。实例研究结果表明,该方法可以较为准确获得裂缝型底水气藏动态储量、水体性质和水侵动态,是裂缝型底水气藏水侵动态分析的好方法。     

低渗透油藏裂缝动态渗吸机理实验研究

根据低渗透油藏裂缝与基质交渗流动的理论模型和物理模型,建立了裂缝与基质之间动态渗吸的实验方法并就裂缝内驱替速度、油水黏度比、润湿性,初始含水饱和度等参数对动态渗吸效果的影响进行了实验研究.对于低渗透裂缝性油藏,在压力梯度作用下水在裂缝内流动,同时由于毛细管力作用水渗吸到基质内,渗吸到基质中的水将油替换出来渗流到裂缝中,注入水再将裂缝中的油驱替到出口端,这就是裂缝与基质之间的交渗流动.动态渗吸实验结果表明:在本实验条件下,存在一个最佳驱替速度(3.0 mL/h),渗吸效率最高为35.5%;在一定的驱替速度范围内,由干毛细管力与黏性力的共同作用,渗吸效果最好.亲水岩心的动态渗吸效果最好.油水黏度比越小,动态渗吸效果越好.初始含水饱和度越高,毛细管力越小,动态渗吸效果越差.图6参20     

“无侵线法”流体识别技术在低渗低电阻率油藏中的应用

松辽盆地英坨地区的油藏属于多断块、低幅度、低孔低渗的复杂油藏,用常规测井方法识别流体效果差.长短电极测井系列能够根据钻井液侵入特征来识别所侵入地层的流体性质,"无侵线法"流体识别技术根据反映侵入带和原状地层中渗透性和非渗透性地层的钻井液侵入差异的电性特征,作0.5m电位电阻率和深感应电阻率曲线的交会图版,致密层、纯泥岩层的侵入带电阻率与真电阻率相等,图版上它们所在的45°直线即为无侵线;无侵线右下侧为增阻侵入区,反映水层;左上侧为减阻侵入区,反映油层.可以据此识别油层和水层.应用该方法识别英坨地区58口井共205个试油层或试采层的流体性质,油层符合率在85%以上,应用效果明显.图3参11     

裂缝性低渗透油藏特征综述

裂缝性低渗透油藏是21世纪石油增储上产的重要资源基础，也已成为众多学者竞相关注的研究领域之一，并取得了丰富的研究成果。本文首先阐述了低渗透油藏在我国石油工业中的重要地位以及关于裂缝性低渗透油藏研究的重要意义；说明了对低渗透油藏界限的界定标准，并列举了裂缝性低渗透油藏的特点；介绍了裂缝性低渗透储层的分类，并描述了不同类型储层的流体渗流特征；详细分析了关于低渗透油藏中裂缝的研究，以及开发低渗透油藏常用的增产措施——水力压裂技术；最后重点阐述了关于裂缝性低渗介质中渗流理论的研究进展。     

新型低温压裂液体系的实验研究及应用

通过低温破胶影响因素室内实验，研究开发出了一种新型低温压裂液体系，研究结果表明，当温度低于52℃时，APS破胶剂只有在一种低温破胶助剂的作用下才可以发挥破胶作用，且破胶速度随APS浓度的增加而增加。该压裂液体系的破胶速度随溶胶液PH值增加而减小，随环境温度的上升而逐渐增加，压裂液体系的破胶速度受体温破胶助剂用量的影响较大，压裂液中其它添加剂对压裂液体系的破胶速度影响不大，通过现场60余井次的成功压裂，以及施工所取得的良好增产效果，证明新型低温压裂液体系非常适合浅井复产和增产的压裂工艺改造。     

气藏数值模拟及在松南地区的应用

对气藏数值模拟方法进行了综合研究,建立了在均质、裂缝-孔隙介质条件下的气藏数值模拟的数学模型,给出了初始条件和边界条件;通过对方程的线性化处理,使方程得到简化,进而可以利用有限差分方法求解。以松南地区后五家户气田为例进行了该气田的数值模拟研究,并对其开发动态、生产情况、开发指标从数值模拟角度进行分析,发现后五家户气田为低渗透气田,其渗透充在平面上非均质性很强,这就形成气层压力在平面上的传导出现滞后现象。此外,还比较合理的确定单井配产、采气速度、稳产年限、井网、井距等开发指标,初步应用取得了一定的效果。