胍胶降阻特性及机理研究

以胍胶为降阻剂,考察了使用浓度、流动状态、离子类型及粘度对降阻性能的影响,采用FENE-P模型模拟及中、低雷诺数实验分析降阻机理。结果表明,胍胶浓度为1 000～3 000 mg/L时降阻效果最佳,溶液粘度是影响胍胶降阻性能的主要因素;一定浓度范围内符合Virk有效滑移假说;胍胶主要在层流湍流过渡区通过抑制涡流产生与发展过程实现降阻作用;近壁结构受静电吸附作用影响,阳离子型胍胶降阻效果优于其他离子类型胍胶。     

绿色清洁滑溜水重复利用技术在瓜尔胶返排液中的应用

随着单井压裂规模的加大、压裂井次的增多,压裂返排液的重复利用需求逐渐增多。通过引入速分散、耐矿化度单体,提高降阻剂SLW-1的溶解及耐盐性能,通过加入耐温稳定剂TS-2提高瓜尔胶返排液配置的滑溜水耐温性能。当KCl和CaCl2质量分数为0%～10%时,SLW-1降阻率保持在75%。在室温条件下,SLW-1的溶解时间约为15 s;当硼离子质量浓度为0～40 mg·L~(-1)时,降阻率维持在76%以上;当过氧化物质量浓度为0～60mg·L~(-1)时,降阻率保持在76%～77%之间。SLW-1及瓜尔胶返排液分别配置的滑溜水溶解速度均为15 s,降阻率分别为76.5%、76.2%、76.0%;6 000 s-1剪切5 min,降阻率均为76%以上。SLW-1返排水配置的滑溜水在150℃时,降阻率为76.2%;瓜尔胶返排液配置的滑溜水加入耐温稳定剂TS-2后,在150℃时体系降阻率可以保持在75%;加入TS-2后的瓜尔胶返排水配置的高黏液体在120℃剪切100min,黏度保持在100 mPa·s以上。     

羧甲基羟丙基胍胶压裂液性能评价与研究

目前我国各大油田使用的压裂液主要是水基压裂液,胍胶原粉广泛用作水溶液增稠剂,胍胶经过改性后,增加了分子的分支程度,使其水溶速度加快,粘度提高,热稳定性增强,防腐储存性因改性而改善。将羟丙基胍胶(HPG)稠化剂部分基团改为羧甲基,使形成的胍胶压裂液具有了一些新的性能,在相同温度下,稠化剂使用浓度大幅下降,水不溶物含量降低,聚合物网状结构更好,弹性好,携砂能力强,并且在施工摩阻较小,对深井、大排量施工井更有利。该论文评价了羧甲基羟丙基胍胶(CMHPG)压裂液基础性能和在一定温度下的耐温性、破胶性能,评价出羧甲基羟丙基胍胶压裂液具有易配制、高弹性、高悬砂性及低稠化剂、低基液黏度、低残渣的特性。     

钛修饰纳米二氧化硅交联剂及胍胶压裂液研究

γ-氨丙基三甲氧基硅烷与硅酸钠水解制得表面修饰纳米二氧化硅,四氯化钛与表面修饰纳米二氧化硅反应,制得钛修饰纳米二氧化硅交联剂,粒径主要分布在6～11 nm之间,可有效降低羟丙基胍胶用量及残渣含量。配制了纳米二氧化硅交联剂交联的羟丙基胍胶压裂液,羟丙基胍胶浓度为0.35%～0.4%。室内研究表明,该压裂液体系各项性能良好,在170 s^(-1),150℃下,剪切120 min,粘度102 mPa·s; 120℃下破胶60 min,破胶液粘度2.32 mPa·s;表面张力23.53 mN/m,界面张力0.91 mN/m;防膨率88.56%;残渣含量227 mg/L;岩心基质渗透率损害率为9.63%～15.77%,压裂液耐剪切性能、破胶性能、助排性能、储层保护性能等各项性能良好,满足压裂要求。     

水基压裂液对储层伤害性研究

通过室内实验,测定了4种类型压裂液(羟丙基胍胶型压裂液、田菁胶型压裂液、香豆胶型压裂液、胍胶原粉型压裂液)的性能,评价了压裂液与模拟延长川口采油厂储层岩石和地层水的相容性,并对模拟长6油层岩心进行了五类敏感性的分析,找出了压裂液对储层伤害的原因,为改善本油层使用压裂液性能提供依据。实验结果表明,4种类型压裂液的残渣量均较大,是造成压裂低效的主要原因;压裂液中破胶剂浓度相同的情况下,破胶时间与温度成反比,胶囊破胶剂有相对较高的降粘率;长6油层具有较强的水敏性、中度酸敏性和碱敏性,且压裂液对岩心渗透率损害严重。     

新型非交联压裂液的摩阻特性研究

对一种新型非交联压裂液的摩阻特性进行了研究。首先在实验室流动回路中测试了不同流量下非交联压裂液的摩阻,并与常规胍胶压裂液做了对比,结果表明非交联压裂液降的摩阻明显低于交联的胍胶压裂液,随排量增大非交联压裂液降阻率增加,加重后的非交联压裂液摩阻会更低。在油井中进行了一系列压裂液摩阻测试,非交联压裂液显示了十分优良的低摩阻性能,降阻率可达到72. 3%,与室内测试结果的规律性一致。一系列的实验及施工充分地证实了这种新型非交联压裂液独特的低摩阻性能,对于超深超高压井压裂施工具有重要意义。     

深部调驱用HPAM/Cr3+弱凝胶体系制备及其性能评价

本文以六水合氯化铬和部分水解聚丙烯酰胺为主要化学试剂,制备了适用于油藏深部高温高盐调剖的弱凝胶体系,并对此类凝胶体系成胶的影响因素进行了分析。探究了HPAM/Cr-a、b、c类型(配位体不同),pH值,温度,矿化度,聚合物浓度对弱凝胶性能的影响。结果表明:HPAM/有机铬b体系在的主要影响因素为温度、矿化度、pH值。随着矿化度的增加,粘度下降;随温度升高,成胶时间缩短;随着矿化度的升高,成胶时间缩短,而其黏度呈现先增后降的趋势;弱酸性条件下比弱碱性体系成胶更快。其他影响因素对该体系影响不大。     

HRS复合解堵剂提高葡萄花储层压裂改造效果

压裂是低渗透特低渗透油田主要的增产方法。施工中要求压裂液维持较高的粘度与施工结束后又要求快速降解、彻底破胶成为矛盾;由于压裂破胶不及时、不彻底,特别是压裂液注入压力大于地层压力,压裂液滤失胍胶在裂缝表面形成滤饼,降低了导流能力,是影响采油量的主要原因,而HRS复合解堵剂可快速降低胍胶压裂液粘度,提高压裂液的返排率,提高储层的压裂改造效果。     

低浓度胍胶压裂液在延安气田本溪组的应用

为降低本溪组压裂液对地层的伤害,研究开发了适合延安气田本溪组储层的低浓度胍胶压裂液体系。实验结果表明:低浓度胍胶压裂液当胍胶质量分数为0.3%时,在100℃,170s的剪切速率下经过120min耐温剪切,粘度保持在200m Pa·s~(-1);残渣含量和岩心伤害率明显低于常规胍胶压裂液体系。该体系在延安气田本溪组试验2井次,表现出携砂能力强、低摩阻、返排效果好等优点。     

常压低温DBD等离子对油田压裂废液中胍胶的降解研究

研究了低温等离子体放电参数(放电时间、电极间距、电流、电压等)对胍胶降解的影响规律,表明胍胶的降解效果(以粘度、COD等为考察指标)与等离子的放电参数线性相关,等离子体活性物种的经时效应对胍胶的降解具有促进作用。