华北某油田用油基压裂液的合成及性能研究

针对华北某油田储层特征,以该油田原油为基液,研制了一种适用于该油田连续压裂施工的原油基压裂液体系.根据相似相溶原理和油田原油的组分,探讨了油基压裂液胶凝剂二烷基磷酸酯铝的合成条件,进而对配制的压裂液流变性能、耐剪切性能、破胶性能等进行了测试和评价.实验结果表明,采用环己烷作为带水剂,二甲苯做溶剂合成的二烷基磷酸酯铝胶凝剂与原油基液配伍性能较好,与油田原油所配制的压裂液具有成胶速度快,抗温抗剪切性能好,能够实现连续施工的特点.     

高温油基压裂液的发展

前言最初使用的压裂液是炼制油和原油,由于最初担心压裂液与含有非酸性水液的油气贮层接触可能产生不利影响。后来的实验已经证明,用适当的添加剂(粘土控制物质、表面活性剂等),使用水基液能处理大部分油气贮层。在一个已知贮层的压裂处理中,最好是通过实验室地层岩心试验(或者一贯的现场结果)来确定水基压裂液的可用性。当使用油基液时,运用这些评定方法已经使得某些贮层反应最好。目前,使用油基液的压裂施工不到压裂施工总数的10%。     

影响油基冻磁压裂液质量因素的研究

油基压裂液是提高水敏性低渗透油气采收率的主要措施之一。本文从室内研究和现场施工两部分论述了影响油基冻胶压裂液质量的主要因素。研究结果表明：基液、胶凝剂、交联剂、破胶剂、水分、初胶液粘度及成胶间影响油基冻胶压裂液性能的主要因素;同时系统分析了影响现场压裂质量的主要原因及控制质量的主要技术指标,提出并建立了压裂施工时破胶剂我联剂加量的动态数学模型,这对提高整体压裂效果将具有重要意义。     

影响油基冻胶压裂液质量因素的研究

油基压裂液是提高水敏性低渗透油气采收率的主要措施之一。本文从室内研究和现场施工两部分论述了影响油基冻胶压裂液质量的主要因素。研究结果表明 :基液、胶凝剂、交联剂、破胶剂、水分、初胶液粘度及成胶时间等是影响油基冻胶压裂液性能的主要因素 ;同时系统分析了影响现场压裂质量的主要原因及控制质量的主要技术指标 ,提出并建立了压裂施工时破胶剂及交联剂加量的动态数学模型 ,这对提高整体压裂效果将具有重要意义     

一种新型油基凝胶压裂液及其应用

介绍了一种由有机磷酸酯ＰＥ－９２、偏铝酸钠、醋酸钠、吐哈原油等配成的新型油基凝胶压裂液。考察了增稠剂ＰＥ－９２、交联剂偏铝酸钠、破胶剂醋酸钠的加量对压裂液性能的影响，报导了该油基凝胶压裂液在吐哈油田的矿场应用情况。室内试验及现场应用表明，该压裂液具有携砂能力强、摩阻低、滤失量小、破胶快、易于返排等优点，对水敏性储层损害小，可用于吐哈油田的压裂作业。     

原油稠化压裂液室内筛选及现场应用

针对华北油田岩性致密、泥质含量高、水敏性强、渗透率低的砂岩储层采油速率低的难题 ,开展了对原油稠化压裂液的室内筛选和现场应用研究。室内筛选配方以自产原油为基液 ,添加胶凝剂和交联剂 (交联比为 0 .1) ,使基液稠化为冻胶 ;在冻胶体系中 ,加入耐温剂 ,增大其耐温能力 ;压裂施工时 ,再加入交联剂和破胶剂 ,提高原油稠化压裂液的耐剪切性能。经现场配液和对 4口压裂试验井的选井、施工和效果对比 ,证实原油稠化压裂工艺技术是改造低渗透、强水敏性砂岩油层的有效措施     

巴喀致密砂岩气藏醇基压裂液研究及效果评价

为解决巴喀致密砂岩气藏压裂时的水锁等地层伤害问题,研制了一种低浓度醇基压裂液体系,用于改善地层气相渗透率和压裂效果。在筛选醇、增稠剂、交联剂等主剂与添加剂,研究评价醇对瓜胶液性能的影响,醇基压裂液体系的抗温抗剪切性能、破胶性能的基础上,通过室内实验表明,醇基压裂液体系可降低破胶液的表面张力,解除水锁提高返排效率,对岩心的伤害率比常规水基压裂液降低30%以上。现场醇基压裂井平均增产9.5倍,残液自喷返排率达到55%以上。     

曹台潜山高凝油大型热压裂配液温度的估算

辽河油田曹台潜山油区属于高凝油区块，为了使该区块的原油储量尽快转化为原油产能，对曹6井和曹2井采用了大型热压裂施工。热压裂液的温度降低对压后能否迅速投产起重要作用。通过对原油凝固点、粘温曲线及压裂目的层温度分析，及对不同温度环境下热压裂液在罐车、车组、地面管线、支撑剂、地下管线、裂缝中的温度变化测试，在充分利用试验数据的基础上，结合现场环境温度、配液时间、施工时间等估算配液温度，为后续热压裂施工配液提供参考。该研究成果已用于现场配液与施工，并取得预期效果。     

连续混配压裂液及连续混配工艺应用实践

目前油气田实施水力压裂施工的流程是先配液,然后等待干粉增稠剂在储液罐中经过足够时间的充分溶胀后再进行压裂施工。这种传统的配液与施工作业模式,不仅存在着施工周期长、配液强度大的问题,而且长时间的配制和储存容易导致基液降解、黏度降低,如不能及时使用或施工失败,基液将全部变质腐败,由此造成极大的浪费和损失,也增加了成本与环保压力。同时,随着国内页岩气勘探开发进程的加快,丛式水平井组结合“工厂化”压裂用液量大、罐群数量多、场地占用面积大,传统的配液方式已不能满足页岩气井大规模压裂的需求。为此,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。结果表明：速溶胍胶压裂液能满足连续混配施工的要求,所研制的连续混配装备性能稳定、使用方便,解决了材料浪费、压裂工作液变质和环境污染等问题,缩短了施工作业周期、减少了作业费用、降低了现场作业强度,实现了高效、绿色环保的压裂施工。     

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。     

耐高温高矿化度海水基压裂液体系研究及应用

为满足海上高温低渗油田压裂施工的需求,以丙烯酰胺、丙烯酸、N-乙烯基吡咯烷酮和长链季铵盐阳离子单体为原料,制备了一种新型两性离子型聚合物稠化剂CHY-2,并以此为主要处理剂,研制了一套适合海上高温低渗油田的耐高温高矿化度海水基压裂液体系。该压裂液体系具有良好的耐温耐剪切性能,在160℃,170 s-1的剪切速率下实验120 min后,体系黏度仍能保持在100 mPa·s以上;压裂液基液具有良好的耐盐性能,使用105000 mg/L的模拟水配制的基液黏度较高。此外,该压裂液体系还具有较好的滤失性能、悬砂性能和破胶性能,并且破胶液对储层天然岩心基质渗透率的伤害率小于10%,具有较好的低伤害特性,能够满足海上油田压裂施工的要求。现场应用结果表明,海水基压裂液配制过程简单,性能稳定,X-11井压裂施工过程顺利,压后日产油量18.3 t,取得了良好的压裂施工效果。     

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低渗透气藏储层一般具有渗透率低、泥质含量高的特征。不经过水力压裂，该类气藏就不能有效地投入开发。而水基压裂液对泥质含量高的水敏性低渗透地层伤害极大，故研究油基压裂液在我国具有重大的现实意义。介绍了一种新型的油基压裂液，该压裂液是用磷酸酯铝稠化剂和一种油溶性活化剂配置而成，克服了现有油基压裂液的一系列缺点；提出了活化剂用量、凝胶表观粘度、抗剪切能力、破胶剂破胶能力、滤失性能、岩心伤害率等实验数据，这些数据指标均在优质油基压裂液性能范围之内；说明该压裂液具有流动性能好、凝固点低、易溶化、不易老化、对地层伤害少、易返排、配置及施工方便等特点。     

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。     

适用于强水敏性地层的柴油冻胶压裂液

介绍了一种适用于强水敏性地层的新型柴油冻胶压裂液体系。该体系以新合成的磷酸酯作稠化剂、含活性剂的铝盐作交联剂,以醋酸钠作破胶剂,分析了该柴油冻胶压裂液砷交联机理。研究了柴油冻胶压裂液的交联能力、耐温能力、耐温耐剪切性、破胶性、滤失性等性能。实验结果表明,该柴油冻胶压裂液适用于强水敏油气层、低压低渗透油气藏。     

江汉油田黄场低渗透区块油基压裂液室内研究

江汉油田黄场区块油层渗透率差异系数大,属低孔、低渗地层,存在强水锁效应。通过试验优选出了适应本区块特点的油基压裂液。该油基压裂液利用黄场油田脱水原油为基液,选磷酸酯类LHPG02作为凝胶剂,使用偏铝酸钠作交联剂,强碱弱酸盐无水醋酸钠作破胶剂,配方为:JHYY (1.0%~1.5%)LHPG02 (0.09%~0.2%)NaAlO2 (0.07%~0.1%)NaAc。室内岩心伤害评价结果表明,该油基压裂液对黄场低渗透油藏岩心的渗透率恢复值最低为78.95%,平均为86.13%,对低渗透油藏有较好的保护效果。     

热污水压裂液技术研究及应用

低渗透高凝油藏压裂开采的一个难点是冷伤害,热压裂液技术是一项有效的技术措施。热污水压裂液技术是一项简便可行的技术,其具有成本低廉,配置方便,与地层配伍性强等特点。但是,油田回注污水含有固体杂质、油及细菌易对储层造成伤害,且矿化度高、pH值低、含有大量的二价金属离子易造成交联性能差,与压裂添加剂配伍性差等特点。本文从分析油田回注污水的性质出发,分析了热污水配置压裂液的难点,提出了解决思路并通过试验优化出了热污水压裂液的最佳配方.用试验的方法对热污水压裂液体系的性能进行了测试,试验结果显示交联耐温性能、破胶性能均满足压裂施工需求,伤害性能与清水压裂液相近,最后进行了现场应用获得了成功。本研究为低渗透高凝油的压裂开采提供了一套切实可行的方法。     

低伤害LMWF压裂液

介绍了一种低伤害LMWF压裂液，它用改性的低分子量瓜尔胶配成基液．经硼交联得到LMWF压裂液。该体系不用破胶剂。靠pH值变化自动破胶，因而减少了不溶性残渣。避免了对储层的伤害，提高了地层渗透率。对该体系的流变性、破胶性和再循环使用性的评价表明。该体系具有良好的携砂性能、长时间的流变稳定性；由于不合破胶剂，LMWF压裂液稳定，能长时间泵送；当压裂作业完成后，pH值降低，当pH值低于8时低分子量聚合物凝胶的交联性能随即丧失．压裂液恢复到起始的低粘度。使LMWF压裂液能迅速彻底地从裂缝中返排。应用表明，LMWF压裂液对地层伤害小，携砂性能好。提高了产油量。该体系可循环使用。节约了成本，保护了环境。     

基于CO2特性的无水加砂压裂技术研究与应用

吉林油田致密油资源潜力大,储层物性差,常规水力压裂改造技术易造成储层污染、能量补充不及时,油井产量递减快。CO₂无水压裂技术具有增加地层能量、降低储层伤害、原油混相等技术优势。基于液态CO₂压裂液体系的黏度、携砂性及滤失特征方面的研究,开展了CO₂无水压裂技术加砂试验。通过优选增稠剂Ⅱ型压裂液提高CO₂的黏度,采用段塞与连续加砂相结合的加砂方式、优化前置液比例,完善加砂工艺,提高加砂规模,压裂液体系黏度增加15～45倍,效果明显好于增稠剂Ⅰ型。CO₂无水加砂压裂技术实施的10口井压后日产油是常规重复压裂的2倍以上,折算单井节约水资源1 512 m³。 