CO2泡沫压裂液性能评价

CO2泡沫压裂液是压裂液体系的一个重要组成部分,在低压、水敏地层的压裂改造中,CO2泡沫压裂液比其它压裂液体系优异.经优选,确定CO2泡沫压裂液实验基础配方为:(0.65%～0.70%)GRJ改性瓜胶 1.0%FL-36起泡剂 0.1%杀菌剂 0.3%DL-10助排剂 1.0%KCl粘土稳定剂 (0.003%～0.06%)过硫酸铵 1.5?-8酸性交联剂.并对泡沫质量为50%～70%压裂液体系的剪切性能、耐温性能、流变参数、粘温性能、破胶与残渣、破胶液的表观性能和岩心伤害进行了评价.结果表明,CO2泡沫压裂液体系具有良好的耐温耐剪切性能和流变性能,携砂能力强,对储层岩心伤害小,可以满足大多数泡沫压裂施工的需要.     

抗高温清洁CO2 泡沫压裂液在页岩气储层的应用

为了实现裂缝型、低压、低渗、强水敏、易水锁等特殊油气藏的高效开发,采用研发的多元共聚物、黏度增效剂、调节剂等和CO2 混配,得到一种抗高温清洁CO2 泡沫压裂液（BCF 压裂液）。对压裂液体系进行了综合性能测试,结果表明:BCF 泡沫压裂液抗温能力可达140 ℃,在90 ℃下泡沫液具有优良的携砂性能,其半衰期超过5 h,泡沫液滤失系数与胍胶冻胶相当, 并且压裂液破胶彻底,破胶液残渣含量低至1 mg/L、表面张力在24 mN/m 以下。BCF 压裂液体系在延长油田YY2 页岩气井得到了成功应用,加砂成功率100 %,求产后单井无阻气量达到1.0×105 m3/d,是邻井产量的3 倍。试验表明,该压裂液具有常规CO2 泡沫压裂液不可比拟的优点,对此类特殊油气藏的高效开发和储层保护具有重大意义。     

二氧化碳泡沫压裂的基本原理分析

国内泡沫技术研究较早,但在80年代末90年代初才将泡沫作为压裂液流体。四川石油管理局于1985年开始泡沫酸液的基础研究和泡沫酸酸化施工技术的研究,压裂中心于1990年开始N_2和CO_2泡沫压裂液的室内研究实验。目前为止,国内对泡沫压裂液的研究已比较成熟。     

氮气泡沫压裂液性能及应用评价

针对川西低压气藏低孔、低渗、强水敏和水锁的特征,通过室内实验评价,形成了一套适合于川西低压低渗气藏的N2泡沫压裂液配方体系。现场应用试验表明,优选的N2泡沫压裂液体系性能良好,与同区块采用常规压裂液施工对比,能有效降低压裂液的滤失和提高压后压裂液残液的返排率,从而降低压裂液对储层的伤害。可见研究形成的N2泡沫压裂液配方体系对川西浅层低压低渗气藏具有较强的适应性,具有较好的推广应用前景。     

CO2泡沫压裂液技术浅析

通过实验对泡沫压裂液的添加剂进行了优选和评价,确定了适合低渗透油田的CO2泡沫压裂液体系。在大庆油田的现场试验表明,CO2泡沫压裂液具有泡沫质量高,稳定性好,半衰期长,粘弹性大的特点,并有良好的耐温、耐剪切性能和流变性能,破胶彻底,界面张力低,对储层伤害小,可以满足低压、低渗油田的应用。     

泡沫压裂液研究进展

针对泡沫压裂液在国内外的研究历程,分别将国外和国内泡沫压裂液的研究进展总结为水基泡沫压裂液、植物胶泡沫压裂液、交联泡沫压裂液、高稳泡性泡沫压裂液4个发展阶段和非交联泡沫压裂液研究、酸性交联CO2泡沫压裂液研究与应用、有机硼（碱性）交联N2泡沫压裂液研究与应用3个方面,指出泡沫压裂液的泡沫质量、温度、压力、剪切速率等因素对泡沫压裂液流变性、摩阻、气泡稳定性等影响机理复杂,在认识上还存在着争议与分歧,提出解决CO2泡沫压裂液的腐蚀性、开发出酸性交联稠化剂及多样性酸性交联剂和进一步提高泡沫压裂液耐温抗剪切性及内相气泡的稳定性而增强泡沫压裂液的携砂能力是泡沫压裂液研究发展的主要方向。     

CO2泡沫压裂液的研究与应用

泡沫压裂液适用于低压、水敏性储集层。通过室内试验及研究，优选出CO2泡沫压裂液配方，得出对其性能测试的结果：起泡，稳泡能力强，流变性能，携砂能力好，低滤失，破胶快等，岩心实验证实具有低膨胀及低伤害特性，可以满足压裂工艺设计的要求，CO2泡沫压裂施工中，如要提高施工规模，增大砂量及砂液比，使用酸性交联压裂液体系可确保施工的顺利进行。在长庆油田等现场实施的CO2泡沫压裂液增产效果良好。     

CO2泡沫压裂工艺技术在中原油田的实践

针对中原油田开发后期的低压、水敏油气层的特点，对CO2、CO2泡沫压裂液的主要特性以及CO2泡沫压裂工艺技术的主要特点进行了探索。CO2泡沫压裂设计应充分考虑温度和压力对CO2相态变化的影响，应优化施工管柱，最大限度地降低施工压力，应开发多种抗高温、酸性环境交联的压裂液体系，以更加适应中原油田CO2泡沫压裂施工需要。因泡沫压裂液滤失量小，所以施工排量不宜太高，一般以不低于3．2m^3／min为宜。在CO2泡沫压裂液、CO2泡沫压裂优化设计、现场施工质量控制等方面取得了较大的进展，在现场取得了较好的应用效果。     

清洁泡沫压裂液研究应用现状及展望

摘要：在调研国内外有关文献的基础上,阐述了清洁泡沫压裂液的组成及其优势,详细分析了清洁泡沫压裂液在稳定性、流变性、携砂性和低伤害性方面的研究现状。清洁泡沫压裂液是由黏弹性表面活性剂、盐溶液、起泡剂和气体组成的泡沫压裂液体系,在开发非常规油气资源方面具有较好的应用前景。清洁泡沫压裂液结合了清洁压裂液与泡沫压裂液的优点,具有携砂能力强、滤失低、压裂效能高、返排能力强、地层伤害小等优势,成为近年来压裂液领域的研究重点。对清洁泡沫压裂液现场应用的几个实例进行总结,进一步说明清洁泡沫压裂液具有可提高油井产量并对地层清洁无污染的优势。最后,从配方体系、稳泡机理和配套施工工艺方面指出了清洁泡沫压裂液的未来发展方向。     

CO2泡沫压裂液的研究及现场应用

在水力压裂过程中，由于向地层中注入大量的压裂液，对地层造成了一定程度的伤害，特别是低渗透油藏压裂液对地层的伤害更加严重，从而影响了增油效果。由于CO2泡沫压裂液具有滤失量低、返排能力强、与地层流体配伍性良好等优点，采用CO2泡沫压裂技术，可减小压裂液对地层的伤害。经过对CO2泡沫压裂液的各种添加剂进行优选与评价，确定了适合低渗油藏使用的CO2泡沫压裂液体系，并对其综合性能进行了评价。结果表明，CO2泡沫压裂液体系具有泡沫质量高、稳定性好、半衰期长、粘弹性大的特点，并有良好的耐温耐剪切性能和流变性能，破胶彻底，界面张力低，对储层伤害小，可以满足低渗、低压油气藏压裂施工的需要。CO2泡沫压裂液在吉林油田和大庆油田的低渗透油碱中进行应用．取得了良好的效果。     

CO2泡沫压裂在煤层气井中的适应性

CO2泡沫压裂液由于对储层伤害小、返排能力强、滤失量小和携砂能力强等特点,在油气田,特别在低压、水敏性储层中得到应用.CO2泡沫压裂液与常规水基压裂液最大的差异是交联环境的不同.常规水基压裂液是在碱性环境下交联、酸性环境下破胶,而CO2泡沫压裂液则要求在酸性环境下交联.为使稠化剂在酸性条件下能形成良好的冻胶,开发研制出了AC-8酸性交联剂,并通过室内研究,形成了CO2泡沫压裂的配套技术.现场应用表明,CO2泡沫压裂液是一种优质低伤害压裂液体系,该体系粘度高,滤失量低,能够清洁裂缝,对地层损害小,易返排,能够满足煤层气井的压裂施工.     

酸性交联CO2泡沫压裂液起泡剂的研制及其性能研究

为了优选出酸性交联CO2泡沫压裂液体系的起泡剂,结合延长油田的储层特性,通过室内实验制备出性能较好的3种起泡剂,并将这3种起泡剂与酸性压裂液体系进行了配伍性实验,优选出与压裂液体系配伍性良好的YCQP-1起泡剂;通过对不同浓度的YCQP-1起泡剂起泡效果进行评价,确定了起泡剂的最佳使用浓度为0.4％,在该浓度下YCQP-1起泡剂的抗盐、抗油、耐酸和耐温性能均符合酸性压裂液体系起泡剂要求;将该起泡剂加入到酸性压裂液体系中,压裂液泡沫质量为79.59％,稳泡时间为110 min,说明该起泡剂是一种性能优异的酸性交联CO2泡沫压裂液体系起泡剂.     

二氧化碳泡沫压裂液研究与应用

简介了泡沫压裂液发展现状及影响CO2泡沫压裂液性能的主要因素。基于添加剂的研制(起泡剂FL 36,酸性交联剂AC 8)和筛选,得到了CO2泡沫压裂液的典型配方:0 6%HPG 1 0%FL 36 1 0%粘土稳定剂 0 1%破乳助排剂 0 06%过硫酸铵 1 5? 8,测定了该配方的各项性能。基液粘度75mPa·s(25℃,170s-1),pH值7 0;泡沫半衰期300min(25℃,0 1MPa),pH值4 0。泡沫干度(泡沫质量)为70%和60%的CO2泡沫压裂液在40～50min内可维持粘度>80mPa·s。在流动回路装置上测得泡沫干度增大时粘度增大,在高干度下形成气泡细小均匀的稳定泡沫。滤失系数在2 9×10-4～4 2×10-4范围。对岩心渗透率的伤害率为13 6%(22支岩心平均值),而水基压裂液的伤害率高达60%。在70℃数小时完全破胶。大粒径(0 9mm)陶粒在干度40%和70%的CO2泡沫压裂液中沉降速度<0 06cm/s。常温、1Hz下G′和G″随干度增大而增大,且G″>G′。江苏油田低渗油藏3口井实施CO2泡沫压裂取得了明显增油效果。表4参3。     

煤层压裂用压裂液性能室内实验评价研究

煤层气开发生产中,对煤层进行压裂改造是一个关键环节.为此对在煤层进行压裂改造时所用的压裂液性能进行了室内实验评价,其内容包括①改性胍胶、线性胶压裂液流变性与破胶性能研究;②有机硼交联冻胶压裂液流变性与破胶性能研究;③氮气泡沫压裂液流变性、破胶性能研究.结果认为泡沫压裂液是煤层气压裂用理想的工作液;泡沫质量、稠化剂浓度是影响泡沫压裂液流变性能的主要因素;线性胶和弱交联水基压裂液是煤层气用压裂液体系的补充;建议现场用泡沫压裂液稠化剂选用0.3%浓度、泡沫质量选择70%～75%;压裂液配制与实施是压裂施工的重要环节,建议在施工中加强压裂液现场质量控制、添加剂质量检测和压后排液管理,以确保压裂施工质量.     

CO2泡沫压裂井筒气-液-固三相流动模型

CO₂泡沫压裂技术具有低伤害、易返排、节约水资源等优点,已被广泛应用于非常规油气开采,但目前CO₂泡沫压裂液井筒流动模型大多只考虑气、液两相,忽略了支撑剂固相对CO₂泡沫压裂液流动性的影响。通过体积平均法将支撑剂固相与CO₂泡沫耦合建立气-液-固三相CO₂泡沫压裂液井筒流动计算模型,并与现场压裂井实测温度数据对比,温度平均误差仅为2.7%,验证了模型的正确性。实例计算表明:支撑剂固相会使CO₂泡沫压裂液井筒压力升高,井筒内温度和压力随支撑剂体积浓度的增加而增大,体积分数从0增加到0.3,井底压力增大9.0 MPa;泡沫质量增加会明显增大井筒内CO₂泡沫压裂液温度;增大质量流量会导致温度和压力降低,质量流量增加10 kg/s,井底压力降低5 MPa、温度降低0.4℃。研究成果可以实现CO₂泡沫压裂井筒气-液-固三相流动温度和压力等参数耦合计算。     

CO2泡沫压裂优化设计技术及应用

针对苏里格低压、低渗透气藏常规水基压裂液压后返排困难,导致储层水锁伤害的问题,研究利用CO2泡沫压裂来降低压裂液滤失,提高压裂液返排率,降低对储层的伤害。有针对性地研究了CO2泡沫压裂优化设计技术,包括:CO2泡沫压裂起泡技术、酸性交联技术、变泡沫质量和恒定内相设计技术等。现场应用表明,长庆苏里格气田气藏应用CO2泡沫压裂技术,可大大提高返排率,缩短压裂液返排时间,降低压裂液对气层的伤害,提高压裂效果。     

AL-1酸性交联CO2泡沫压裂液研究与应用

CO2泡沫压裂液是一种高效、低伤害的压裂液体系,在低渗、低压、水敏性油气层的压裂改造中作用显著.针对羟丙基瓜胶(HPG)的分子结构特点和酸性交联环境,研制出了AL-1酸性交联剂.通过对CO2泡沫压裂液的各种添加剂进行优选和评价,确定了AL-1酸性交联CO2泡沫压裂液的典型配方,并对该体系的综合性能进行了评价.评价结果表明,该泡沫压裂液具有起泡能力强、泡沫稳定性高、耐温抗剪切性好、滤失低、对岩心伤害小等特点,可以满足低渗、低压气藏的压裂施工要求.该体系已经在苏里格气田完成了2口天然气井的试气压裂作业,取得了较好的增产效果.     

长庆上古生界气藏CO2泡沫压裂技术研究

初步形成适合长庆上古生界低渗、低压气藏的气井(井深4000m以内)CO2泡沫压裂工艺技术。在压裂液体系的室内研究中，选用羟丙基胍胶作为交联的增稠剂，研究合成了AC—8酸性交联剂，使压裂液在酸性条件下有较高的黏度和携砂能力，优选出在清水中发泡性能较好的YFP—1发泡剂和CQ—A1、DL—10助排剂。现场压裂施工通过增大CO2用量来增加施工规模，通过提高基液浓度，通过添加表面活性剂以保证压裂液与液体CO2完全混合并乳化，以及保持压裂液一定排量来保证实现较高砂比。现场试验19井次，14井次增产效果明显。与常规水基压裂液相比，CO2泡沫压裂液的返排率提高近50％、返排时间缩短了近40h、对地层的伤害率(平均为48．51％)降低了近30％。     

二氧化碳泡沫压裂技术在低渗透低压气藏中的应用

针对低渗透、低压气藏压裂改造中压裂液返排困难的问题,研究了CO₂泡沫压裂技术,分析了CO₂泡沫压裂过程中井筒和储层温度场变化对CO₂液气转化的影响,对提高CO₂泡沫压裂液的流变性、内相恒定与工艺措施等进行了室内研究.现场试验表明,CO₂泡沫压裂技术能减少进入地层的水基压裂液量,提供地层液体返排的能量,达到了压裂液自喷、快速、多排的目的,从而降低了压裂液对储层的二次伤害,提高了低渗透、低压气藏的压裂效果.     

超分子聚合物清洁CO2泡沫压裂液的研究及应用

采用几种聚合单体、引入特殊官能团合成了一种聚合物,与相关添加剂和CO_2配套使用,形成一种抗高温的超分子聚合物清洁CO_2泡沫压裂液(BCF压裂液)。采用泡沫压裂液性能评价方法对体系进行了室内评价:体系抗温能力可达140℃,具有泡沫质量高、泡沫稳定性强、耐温耐剪切性能好,携砂性能优良等特点,并且压裂液破胶彻底、表面张力低(24 mN/m以下)、残渣含量极低(小于1mg/L)。该体系不仅解决了常规压裂液残渣含量高的问题,也克服了VES清洁压裂液与CO_2配伍性差、耐温耐剪切差等缺点,在延长油田页岩气井中成功实施并取得了良好的增产效果,对低渗、低压、易水锁、强水敏等特殊油气藏的高效开发和储层保护具有重大意义。