一种经济型清洁压裂液配方研究与性能评价

粘弹性表面活性剂(Viscoelastic surfactant,下文简称VES)压裂液与传统聚合物压裂液不同,可消除残余聚合物对支撑剂充填层的堵塞,并能有效提高导流能力,减少对地层的损害及污染,压后油气产量比使用传统压裂液有显著提高。介绍了VES压裂液的原理及配方设计原则。通过室内试验确定了一种经济型VES压裂液的配方,并对其性能进行了相关评价。     

粘弹性表面活性剂基压裂液的研究与分析

粘弹性表面活性剂基压裂液（VES压裂液）作为环保压裂液在国内外油田的应用已经取得良好的效果,对储层无污染,且能提高充填层导流能力。论述了粘弹性表面活性剂基压裂液的体系组成、主要特点和压裂机理。该压裂液及剪切稳定性、零伤害性、自动破胶性和低滤失性于一体,在油田具有广阔的应用前景。特别是纳米技术的应用,进一步优化了VES压裂液体系,使该压裂液也适应于干气气藏。介绍了VES压裂液在国内外的研究进展,提出了其应用的优越性和存在的不足。     

黏弹性表面活性剂压裂液室内研究

优选了VES压裂液体系,最优配比为黏弹性表面活性剂VES 4%,助剂1.0%,还研究了体系的耐温、抗剪切、抗盐、破胶性能。结果显示,随着温度的升高,VES压裂液的黏度有明显的变化。不同的无机盐对VES压裂液有完全不同的影响,NH4C l具有明显的增黏作用,而KC l则有降黏作用;煤油、柴油都可使VES压裂液破胶,而且破胶后无残渣。     

阴离子型VES压裂液在裂缝性油藏中的研究应用

裂缝性油藏中出现的天然裂缝会在水力压裂过程中发生剪切或者破坏等一系列现象,这导致了压裂液的滤失情况十分严重,进一步造成砂堵或者加砂困难等问题。针对裂缝性油藏中压裂液滤失严重的问题,通过研究阴离子型VES压裂液的性能来降低压裂液的滤失量。测试了VES压裂液的流变性能、耐温性能、粘弹性能、悬砂性能及破胶性能。研究表明,VES压裂液的耐剪切性很好,可以维持长时间的工作要求,在低剪切力下可以维持粘度的不变,在提高剪切速率时粘度会开始下降,在剪切速率得到回降后粘度又可以快速恢复;VES压裂液在60℃的地层中利用率最高,此温度下的粘度最大,弹性也最大,不可用于高于80℃的地层;VES压裂液支撑剂沉降速度很低悬砂性能很好,破胶很快且很彻底;这些优越的性能可以大量减少裂缝性油藏在水力压裂过程中压裂液的滤失量。     

聚合物清洁压裂液在河南油田的应用

聚合物清洁压裂液增稠剂水不溶物极低，在防止储层二次伤害，提高返排方面明显优于羟丙基胍胶、瓜尔胶压裂液。聚合物清洁压裂液有别于VES清洁压裂液，它克服了VES清洁压裂液胶束稳定性差，在水和油存在下失效，对配制环境要求高，配制繁琐的弱点，具有较好的悬砂性、耐温耐剪切性，易破胶返排。经现场试验表明，该压裂液具有较好的推广应用前景。     

专利文献

一种高分子表面活性剂压裂液：刘善祥，CN103173202M／2013—06—26 本发明涉及一种油田压裂用高分子表面活性剂压裂液，属于压裂工艺的一种工作液。本发明与VES一样同属于表面活性剂压裂液体系，具有无不溶物、破胶无残渣及对地层伤害小的优点，克服了植物胶压裂液残渣多对地层伤害大的缺点。另外本发明通过加长FY-01压裂液稠化剂的分子链以及增加特殊官能团等方式，克服了VES不耐高温的缺点。本发明主要用于油田压裂工艺，也可以用于压裂防砂工艺。     

清洁压裂液的研究与应用现状及未来发展趋势

黏弹性表面活性剂(VES)压裂液改变了传统聚合物压裂液生产操作方式,可以减少传统压裂液对地层的损害和污染,因此也被称为清洁压裂液。归纳了目前国内外现有的表面活性剂压裂液的体系组成、作用机理、研究现状及应用情况;基于矿场应用中存在的问题,对目前国内表面活性剂压裂液的发展趋势提出了一些建议。     

中高温清洁压裂液研究及应用进展

介绍了清洁压裂液的特点,叙述了目前国内外清洁压裂液适用温度在80℃以上中高温清洁压裂液的研究进展和在油井中的应用、煤层气井现场应用情况。最后对目前开展中高温清洁压裂液的研究提出了一些建议。认为今后应研制出适合天然气破胶的破胶剂或者破胶促进剂．开发出适用于不同地层条件的完整的清洁压裂液体系。应降低VES合成成本、降低用量,加强复合压裂液的研究,进一步拓宽清洁压裂液技术的应用范围。     

一种Gemini季铵盐清洁压裂液的研制

利用一种Gemini季铵盐表面活性剂WHX与有机盐复配出VES压裂液体系并进行了室内性能评价。结果表明,该压裂液体系具有粘弹性,破胶性能好,配制简单方便,3%WHX+3%有机酸盐压裂液体系可在70℃下使用。压裂液为假塑性流体类型,其稠度指数K'=4.059m Pa·s~(0.3748),流体行为指数n'=0.3748。     

新型VES—SL清洁压裂液研究与应用

常规的瓜胶类水基压裂液由于破胶不彻底,或残渣滞留,造成地层伤害,对支撑剂裂缝导流能力伤害大,特别对于低渗、特低渗储层,严重时增产效果甚微。为降低压裂改造过程中压裂液对油藏和支撑裂缝的伤害,开发研制了VES—SL粘弹性表面活性剂清洁压裂液,对该压裂液的性能进行了研究评价,并在现场进行了几十口井的现场应用,现场应用表明,该压裂液体系具有耐高温（120℃）、携砂能力强,易破胶,易反排,对储层伤害小等特点。     

Application of pH-Responsive Viscoelastic Surfactant as Recyclable Fluid at High Temperature

A pH-responsive amphiphilic surfactant stearic amide 3-(N,N-dimethylamino)propylamide (SAA) was synthesized and served as a thickener in aqueous solution to construct a switchable viscoelastic surfactant fluid (VES fluid). The structure of SAA was studied by ¹H NMR, and the viscoelastic behavior of VES fluid was studied in detail by rheological measurements. The viscosity of this VES fluid can be switched reversibly from low to high immediately by adjusting system pH value. Even at high shear rate (170 s⁻¹) and high temperature (90 °C), excellent viscoelastic behavior of this VES fluid can be observed, which is a key performance for fracturing applications. Meanwhile, the recycled VES fluid can still maintain good pH-responsive behavior even after more than three cycles. These unique performances of this VES fluid not only enhanced our understanding of the transformation of wormlike micelles at high temperature, but also enriched a large potential of VES fracturing fluid in the development of oil and gas reservoirs.     

耐高温水基压裂液研究进展

随着勘探技术的发展,油气勘探向纵深发展,而越往深井发展地层温度越高,国内外对高温油藏的开发愈加重视。水基压裂液由于其施工方便、价格低廉以及性能优异等优点,一直是应用最为普遍的压裂液。但早期压裂液的耐温性能较差,无法满足高温油藏的压裂施工需求。因此开发可用于耐高温油气藏的水基压裂液具有重要的研究价值和实际应用价值。本文介绍了国内外耐高温水基压裂液的研究进展,对于胍胶压裂液,通过提高稠化剂用量,进行稠化剂、交联剂的改性,以提高其耐温性能;耐温清洁压裂液稠化剂类型由早期的阳离子、阴离子型向双子及复合型发展,近年还有学者将纳米体系用于改性表面活性剂;耐温合成聚合物压裂液发展较快,多是通过设计多元共聚物提升耐温能力。对于胍胶压裂液体系,研发满足特高温油藏压裂施工需求的低浓度胍胶压裂液还是今后的主要研究方向。文中指出清洁压裂液体系成本过高,无法大规模使用;合成聚合物压裂液耐温性能好,研究含有支链聚合单体或磺酸基团等的多元共聚物,引入合适的疏水基团作为稠化剂,是合成聚合物的研究方向。     

压裂酸化用粘弹性表面活性剂溶液研究进展

粘弹性表面活性剂溶液的高表面活性及独特的流变特性可以作为理想的压裂、酸化、砾石充填等增产改造以及三次采油措施流体。详细介绍了粘弹性表面活性剂流体的组成、制备与表征方法,阐述了典型粘弹性表面活性剂流体流变特性研究现状;概述了粘弹性表面活性剂流体在压裂、酸化等增产措施中的应用进展,并指出了粘弹性表面活性剂流体矿场推广应用尚需解决的问题。     

VES清洁压裂液的研制及应用

VES清洁压裂液由1.5%的粘弹性表面活性剂LRZ-1、0.30%激活剂LRZ-2和0.2%破胶剂LRZ-3组成。室内性能评价表明,清洁压裂液具有配制简便、携砂性能良好、摩阻小、低滤失、低伤害等优点,破胶后的表面张力小于30 mN/m。该清洁压裂液在延长油田进行了现场应用,取得了较好的效果,达到改造储层的目的,具有较好的推广价值。     

Viscoelastic surfactant fluids filtration in porous media: A pore-scale study

We investigated the flow of viscoelastic surfactant (VES) solutions, an important type of fracturing fluids for unconventional hydrocarbon recovery, through a diverging–converging microfluidic channel that mimics realistic unit in porous media. Newtonian fluid and viscoelastic hydrolyzed polyacrylamide (HPAM) solution were used as control groups. We vary Deborah numbers (De) up to 61.2, and found that the flow patterns of HPAM and VES solutions become very different once De ≥ 6.12. This is attributed to different generation mechanisms of viscoelasticity, thus different responses to extensional rates at pore-throats, for HPAM and VES solutions. It results in significantly smaller pressure drop of VES solutions through the microchannel compared to HPAM solution. It interprets higher filtration loss of VES solution than HPAM in core experiments and in field observations. The set-up can be generalized as a prototype to effectively evaluate the filtration of fracturing fluids.     

VES压裂液应用于煤层的实验室研究

以辽河阜新组煤层所取煤岩心为实验对象,研究提高煤层气采收率的VES压裂液配方,并对其主要流变性能进行评价。该压裂液耐剪切,有较好的携砂能力,破胶彻底,容易返排,配置方便简单,对岩心伤害小,对提高煤层气的采收率有着重要的意义。