低表面张力滑溜水在低压致密气藏中的应用

低压致密气藏储层渗透率低、孔隙度小、压力系数低,普遍存在因压裂液入侵造成的水敏伤害问题。为了降低压裂液对低压致密气藏储层伤害,提高压裂液返排率,筛选一种配方为0.15%减阻剂XY-205+0.1%助排剂XY-120+0.2%防膨剂XY-63的具有低表面张力的滑溜水体系,并考察了该滑溜水的减阻率、防膨率以及对岩心伤害性能,并进行了现场应用。该滑溜水体系的表面张力为20.12 mN/m、与煤油间的界面张力为1.52 mN/m,最大减阻率达到70.58%,对王府区块HG-01井岩心的防膨率达到90%,滑溜水对岩心伤害可降至14.46%。滑溜水在低压致密气藏现场应用3口井,压裂施工顺利,压后见气速度快,排液4 h见气,返排率61%,取得较好的改造效果。     

JX-P有机液态粘土稳定剂试验研究

介绍了有机液体粘土稳定剂JX-P的防膨机理、静态防膨试验、耐冲刷性能试验、岩心破碎率评价试验、岩心伤害评价试验、与压裂液配伍性试验等情况。通过试验得出:与常用的粘土稳定剂相比,JX-P除具有显著的抑制粘土微粒膨胀、运移的作用之外,还可妥善解决固态粘土稳定剂固化结块问题。在肇源油田进行了65口井现场试验,压后初期平均单井日产液3.4t,日产油3.0t,采油强度0.29t/(d.m),与使用KCl和BCS851的30口井对比,产油强度提高了0.06t/(d.m),取得了很好改造效果。     

致密岩心压裂液伤害评价实验方法初探

目前压裂液性能评价的行业标准(SY/T 5107-2016)不能完全适用低渗、超低渗储层压裂液伤害评价,一些特低渗储层岩心采用常规流动实验装置根本无法完成实验。为了探索致密岩心压裂液伤害评价实验方法,以玛湖凹陷致密砂砾岩为研究对象,利用岩心流动实验装置和自主研制的致密岩心造缝装置,通过对常用的压裂液体系对致密岩心人工裂缝的伤害进行评价,特别对压裂液的伤害程度和影响因素进行了研究。结果表明,随着压裂液中防膨剂含量的增加,压裂液对致密岩心的伤害也随之减小,裂缝面的泥化和微粒运移是压裂液对人工裂缝伤害的主要原因。分析认为,致密岩心造缝后实施压裂液伤害评价的方法是可行的,该方法和研究结果可为玛湖凹陷及其类似储层的压裂液优选提供重要参考。     

新型低伤害清洁减阻水压裂液体系研究及应用

针对常规减阻水压裂液在页岩储层压裂施工过程中存在着较高的管路摩阻以及较低的携砂能力等问题,以新型聚合物类减阻剂GZJ-3为主要处理剂,并添加相关助剂,研究出一套适合页岩储层体积压裂用的新型低伤害清洁减阻水压裂液体系。室内对压裂液体系的综合性能进行了评价,结果表明,该压裂液体系具有良好的耐温抗剪切能力,在90℃、170 s~(-1)条件下剪切100 min后,体系黏度仍能保持在20 mPa·s左右;体系具有一定的黏弹性,携砂能力明显优于常规减阻水压裂液;当流量为3.0 m~3/h时,压裂液体系的减阻率能够达到66.7%,具有低摩阻特性;体系防膨率能够达到90%以上,具有良好的防膨性能;压裂液体系破胶后具有较低的黏度、表面张力和残渣含量,对储层岩心的基质渗透率伤害率较低,具有低伤害特性。现场试验结果表明,使用新型低伤害清洁减阻水压裂液体系的平均砂比能够达到16.1%,并且具有良好的减阻性,能够满足页岩储层压裂对排量和加砂量的要求,具有良好的推广应用前景。     

压裂液对宝浪低孔低渗储层伤害因素的研究

实验考察了压裂液对岩心膨胀及润湿吸附性的影响、压裂液浸泡对岩心的影响、压裂液矿化度和pH值以及压裂液破胶液粘度对储层伤害率的影响,结果表明,造成储层伤害的主要因素为：储层毛管阻力高,对水的润湿吸附严重,造成水锁伤害;压裂液在储层滞留时间长,岩心浸泡后粘土微粒运移对孔道伤害;压裂液破胶不彻底,当压裂液的破胶液粘度大于7 mPa·s时会造成储层的渗透率明显降低。不适当的压裂液矿化度和pH值也会对储层造成较大伤害,则压裂液KCl加量应大于2%,压裂液的破胶液和滤液pH值应小于11。     

低伤害压裂液在塔里木油田的应用与研究

水力压裂是低渗透油气藏开发增产的关键技术,但由于滤液的浸入、压裂液破胶不彻底、压裂液不溶物的滞留等因素,降低了压裂增产效果。低伤害BCG压裂液体系,通过疏水缔合效应作用,在溶液中形成一种超分 子聚集体的结构流体,在不交联的条件下,达到压裂施工的携砂要求;并能够降低常规压裂液的不利因素,同时对储层伤害较低。室内性能评价表明,在温度为160°C时,BCG压裂液具有良好的抗温抗剪切性能,能够满足深井压裂需要。压裂液防膨性能较好,防膨率可达93.6%,与低渗透储层之间的配伍性好;BCG压裂液破胶彻底、无残渣,避免了残渣对地层的损害,降低了其对岩心基质渗透率和支撑裂缝导流能力的伤害,减少堵塞油层的几率。可见,具有水缔合作用的压裂液不仅满足了现场施工对压裂液的要求,同时降低了对储层的伤害,为塔里木油田高效开 发提供了新的途径。     

吉7井区水敏储层酸化预处理工艺研究及应用

吉7井区是采用常规注水开发的深层稠油砂岩油藏,储层粘土矿物含量较高且为中等偏强-强水敏。注入水会使粘土矿物膨胀,注水压力快速上升导致水井欠注或注不进,加剧注采矛盾。为吉7井区长期稳定的注水开发和动用,根据储层敏感性评价结果,开展室内粘土防膨试验,对粘土使用不同酸液体系和防膨剂进行多轮次浸泡和冲刷,实验表明粘土酸化后再用水浸泡冲刷几乎不发生膨胀和运移,防膨效果远高于后期酸化或同步防膨,因此引入注水前酸化预处理的治理思路,并筛选出缓速酸酸液体系配方。在现场选择物性较差的31口井进行应用,酸化预处理井的注水压力明显低于未酸化的井,压力上升梯度也低于未酸化井,该技术对敏感储层注水开发具有较好的借鉴意义。     

致密砂岩气藏压裂伤害及对策——以川西坳陷ZH构造JS_2~1气藏为例

为提高致密砂岩气藏压后效果,以四川盆地川西坳陷ZH构造沙溪庙组JS_2~1气藏为例,采用电镜扫描、恒速压汞等实验方法研究了储层微观结构,评价了储层敏感性及水锁伤害。该气藏黏土矿物含量高(平均为14.4%),易于膨胀和运移的伊/蒙混层和伊利石占比大;平均孔喉半径值为0.26μm,连通性不佳,且束缚水饱和度高。储层具有强水敏、易水锁的特征。盐敏实验表明压裂液矿化度低于22 500mg/L会产生盐敏伤害,调整防膨剂加量,压裂液伤害率从39.5%下降至28.5%。对比了前期压裂液与防膨降水锁压裂液体系在束缚水饱和度下的水锁伤害,伤害率从58%降至42%,气驱岩心24h,渗透率恢复率达75.5%(前期配方仅为22.7%)。针对该类储层,提出了少液量、全程液氮伴注降滤助排、提高返排压差的压裂液快进快出工艺对策。针对性压裂液体系及工艺措施在JS203-3HF和JS203-4HF 2口水平井应用,压后分别在油压16.2MPa、19.8MPa下获测试天然气产量17.1×10~4 m~3/d、20.760 8×10~4 m~3/d(同河道邻井压后油压16.3MPa下测试气产量仅为3.845 8×10~4 m~3/d),远超地质预期。研究为高效开发该气藏提供了技术支撑。     

萨零组低渗透储层粘土稳定剂性能评价

针对萨零组低渗透油层强水敏特征,用多种方法系统评价了表征粘土稳定剂性能的岩心伤害率、防膨率、晶格间距、吸附量、溶失率、配伍性、有效物含量等七项指标,形成了一套完整的筛选评价粘土稳定剂性能指标的方法体系.所优选出的氯化钾型粘土稳定剂DNT-014具有良好的性能,在矿场防膨压裂及添加防膨剂水驱试验中取得了很好的应用效果,检验了该方法体系的有效性.     

新型液态黏土防膨剂的研制与应用

氯化钾中钾离子具有优良的防黏土膨胀能力,广泛应用于压裂液中。它常与阳离子型有机黏土稳定剂联合使用,以提高黏土防膨和防运移能力,降低压裂液对储层的伤害。但其用量大,一般浓度为2%~3%,现场配制劳动强度大、成本高,尤其是工艺与连续混配不匹配。为了解决现场应用问题,在室内针对性地开发出多钾复合液态黏土防膨剂,该剂具有使用浓度低（仅需0.2%~0.5%,是氯化钾防膨剂用量的1/15~1/4）、防膨效率与氯化钾相当（线性防膨率大于等于60%）、与阳离子有机黏土稳定剂协同性好（岩心伤害率小于30%）、与压裂液体系配伍（对交联性、冻胶耐温抗剪性及破胶性能影响小）等特点。现场应用结果表明：①该剂用量低、运输成本低,较常规压裂液每立方米成本降低（50~70元）;②现场易于配制,大大降低了劳动强度;③与连续混配工艺匹配,由连续混配车液添泵加入即可,完全可替代粉剂型氯化钾用于连续混配压裂液体系与常规压裂液体系中。     

页岩气藏水相损害评价与尺度性

页岩气藏基质储渗空间为纳米尺度,超低含水饱和度,高黏土矿物含量,发育微裂缝,需经压裂改造投产,气体产出是一个多尺度、多种传质过程,但压裂液易产生滞留,影响气体产出。页岩渗透率为纳达西级,难以利用测量损害前后渗透率的传统方法评价页岩气层损害。采用四川露头页岩岩样和4种滑溜水压裂液体系,利用压力衰减法,结合水相渗吸实验和气驱水返排实验,评价了压裂液滤液对岩心尺度的损害程度,分析了页岩气藏工作液损害评价的指标,认为传统渗透能力恢复率或渗透率恢复率不能作为页岩气层损害评价的唯一指标。基于评价结果,结合目前部分压裂液返排率低的气井产量反而比较高的非常规现象分析,指出页岩压裂液诱发水相圈闭损害是一个动态过程,具有尺度性,在评价过程还要考虑滞留压裂液对气体传递的积极作用,压裂液作用及返排制度是未来5~10年值得研究的重点问题。     

户部寨地区强水敏储层压裂改造保护技术研究

针对中原油田户部寨地区Es4层位粘土矿物含量高、水敏性强这一问题,分析了压裂改造过程中粘土矿物对储层的主要损害机理,研制出了适应于强水敏储层压裂改造的复合型粘土稳定剂与酸碱度控制技术.其中粘土稳定剂在1%浓度下防膨率为92.4%,且具有耐温高、使用有效期长、与压裂液配伍性好等特点.酸碱度控制剂可有效的中和高pH值压裂液中的强碱性物质,使液体保持在弱酸性的环境下,在一定程度上减轻了水敏程度.通过上述技术的综合应用,有效地降低了地层污染,提高了压裂效果.     

苏里格气田储层微粒运移评价及预防措施分析

文章以储层微观机理研究为切入点，从粘土矿物成分、微粒粒径分布、速敏等方面，研究了苏里格气田是否存在着微粒运移可能性、微粒运移引起孔喉堵塞程度。并提出了预防微粒运移技术对策，重点对粘土稳定剂的防膨长效性评价方法进行了探讨性的试验研究。为进一步完善苏里格气田压裂液体系的性能，确定压裂后排液及合理的生产参数提供理论依据。     

甲醇改善致密砂岩气藏水锁伤害的实验研究

利用水力压裂开发致密砂岩储层过程中,由于储层胶结致密,水敏性粘土矿物含量高,压裂液滤失过程中容易引起储层的水锁伤害,抑制油气产出.将甲醇添加在压裂液中,利用甲醇的互溶性强、沸点低、易挥发的特性,将吸入到岩芯基质孔隙和微裂缝中的压裂液滤液携带出来,缓解水锁伤害,降低束缚水饱和度.     

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川中八角场香四气藏属低渗低孔致密砂岩气藏，压裂酸化是气层改造的主要措施。室内实验和现场实践证明：在气层改造过程中存在着多种地层损害因素：①水敏损害；②水锁损害；③压裂液残渣损害；④酸敏损害。这些因素使气层改造效果不甚理想。在岩心流动试验的基础上，结合电镜扫描、能谱分析等测试分析手段，对气层改造损害因素进行了定性、定量分析，认为：水敏产生的原因与储层含有膨胀性水敏矿物伊／蒙混层有关，另外还与低渗、细孔微喉结构和粘土矿物产状有关；水锁损害与含水饱和度、储层毛管压力、液体表面张力和润湿角等因素有关；目前压裂液残渣对该气层基岩渗透率影响不是主要因素，而水锁损害占总损害的６３．３％～９０．７％。在气层改造过程中，合理使用粘土稳定剂、铁离子稳定剂和助排剂等，对降低水敏、酸敏损害，帮助液体返排有重要作用。高能气体压裂是这类气藏改造的又一有效的工艺措施。     

大牛地气田砂岩储层敏感性实验研究

在钻井、压裂等开发过程中会对砂岩储层造成伤害，如果解决不善，将直接严重影响天然气的产量。为减少在大牛地气田开发过程中对砂岩储层造成伤害，文章针对砂岩储层的敏感性进行了试验研究。分析鄂尔多斯盆地大牛地气田砂岩储层的敏感性伤害机理认为，在钻井、固井过程中应选择较好的钻井液体系，尽量减少钻井液固相颗粒堵塞以及粘土水化膨胀；在压裂过程中应尽量选择破胶效果好，残渣少易反排的压裂液体系，以减少微粒运移、水锁及颗粒固相堵塞等造成的储层渗透率下降；在开采过程中，应注意排采速度以尽量减少对储层的伤害，从而实现气田的高产、稳产。     

临兴区块致密气储层压裂损害影响因素

为明确临兴区块致密气储层压裂损害影响因素,以储层岩心渗透率损害率为评价指标开展室内实验,分析储层敏感性、水锁效应、胍胶压裂液破胶残液和残渣含量对储层的损害程度.结果表明:储层具有中等偏弱水敏,弱—中等偏弱程度酸敏和碱敏;储层水锁指数为85％～100％,损害程度为强—极强;当使用单一过硫酸铵作为破胶剂,温度低于30℃时破...     

致密气藏防水锁易返排滑溜水研究与应用

吉林油田致密气储层微纳米级孔隙发育,喉道窄小且连通性差,属低孔低渗储层。随着气藏的长期开发,地层压力、产能的逐渐降低,水锁伤害的影响逐渐显现,导致压后返排难度大,加之黏土的膨胀运移与堵塞,进一步降低了储层有效渗透率,严重制约了气藏采收率的提高。针对此问题,研发了防水锁易返排滑溜水压裂液体系,该体系主要由减阻剂XY-205、纳米微乳助排剂与黏土稳定剂XY-63组成。实验证明该体系具有速溶与低黏特性,能够满足快速连续混配要求,减阻率能够能达到70%以上,表面张力比常规气井滑溜水降低40%以上,利于致密气井压后助排,且能够较好地抑制黏土膨胀,对地层伤害小。该滑溜水对岩心的伤害率为9.45%,24 h岩心渗透恢复率接近90%,解除水锁伤害程度较高。该滑溜水体系在致密气区块现场应用4口井,压裂成功率100%,压后返排率提高2倍以上,试气效果显著,具有较好的大规模推广应用前景。      

致密气藏防水锁易返排滑溜水研究与应用

吉林油田致密气储层微纳米级孔隙发育,喉道窄小且连通性差,属低孔低渗储层。随着气藏的长期开发,地层压力、产能的逐渐降低,水锁伤害的影响逐渐显现,导致压后返排难度大,加之黏土的膨胀运移与堵塞,进一步降低了储层有效渗透率,严重制约了气藏采收率的提高。针对此问题,研发了防水锁易返排滑溜水压裂液体系,该体系主要由减阻剂XY-205、纳米微乳助排剂与黏土稳定剂XY-63组成。实验证明该体系具有速溶与低黏特性,能够满足快速连续混配要求,减阻率能够能达到70%以上,表面张力比常规气井滑溜水降低40%以上,利于致密气井压后助排,且能够较好地抑制黏土膨胀,对地层伤害小。该滑溜水对岩心的伤害率为9.45%,24 h岩心渗透恢复率接近90%,解除水锁伤害程度较高。该滑溜水体系在致密气区块现场应用4口井,压裂成功率100%,压后返排率提高2倍以上,试气效果显著,具有较好的大规模推广应用前景。     

苏里格气田东区储层保护技术研究及应用

苏里格气田东区储层粘土矿物含量高、易发生水相圈闭、水锁伤害严重、存在水敏、速敏伤害、受外来工作液的伤害比较严重。钻井过程中,钻井液易堵塞气层孔喉,破坏油气层原有的平衡,从而诱发油气层潜在伤害因素,造成储层伤害。压裂过程中,压裂液与地层岩石和流体不配伍、破胶不彻底、不良添加剂等对支撑裂缝导流能力的损害,造成储层伤害。本文在目前已有资料的基础上,结合储层地质特征及保护机理研究,采用室内评价和现场验证等手段,分析筛选出适合苏里格气田东区低伤害钻井液和压裂液,提出改进意见和方向,从而降低钻完井液等对储层的伤害,提高气井单井产量。