塔里木油田加砂压裂液实验研究

水基压裂液在加砂压裂施工中用来传递压力、张裂地层、携带支撑剂等,其性能直接影响施工成败。文中介绍了以WG—26瓜胶粉、GRJ—11羟丙基瓜胶粉、XD香豆粉和CT9—1蘑芋胶粉4种稠化剂和30余种化学剂经室内试验,组成的4种水基压裂液体系,成功地用于塔里木油田加砂压裂施工,成功率达100％。文中分析了化学添加剂性能检测,水基压裂液配方组成及性能测试,以及现场应用评价等。     

一种新型交联缔合清洁压裂液体系的研究及评价

针对国内清洁压裂液中普遍存在的耐温性能较差的问题,研发了一套新型疏水缔合聚合物压裂液体
系。该压裂液体系主要应用于１３０℃高温油藏的压裂施工,最终配方为０．４５％聚合物稠化剂＋０．４％交联剂＋１％
ＫＣｌ,并进行了室内试验,对该体系的流变性、黏弹性、悬砂性和破胶性能进行了测试。研究结果表明,该体系耐温
耐剪切性能良好,在１３０℃、１７０ｓ^－１
下剪切１２０ｍｉｎ后黏度仍能保持在５０ｍＰａ·ｓ以上,加入破胶剂后该压裂液体系
破胶快速且彻底,无残渣,对地层伤害小,便于返排,有利于压裂施工。     

压裂覆膜石英砂沉降机理研究及压裂施工排量优化

采用压裂覆膜石英砂压裂施工具有环保压力小、储层二次伤害低,节能、成本低等特性.压裂覆膜石英砂具有低密度、自悬浮及降摩阻等技术特性,能够采用地层水、清水、返排液等液体进行携砂压裂的一种覆膜砂.通过对压裂覆膜石英砂开展室内性能检测及实验评估,同时结合不同油藏地质特征及现场实际需求,优化出压裂施工排量与"储层埋藏深度、管柱内径大小、支撑剂浓度以及支撑剂粒径"四者的相关性,优化出"埋深、管柱、砂浓度、粒径"四位一体的压裂施工排量优化方案,指导青海油田清水压裂在不同区块措施改造方案的优化及改进.     

宝浪油田低伤害压裂液配方优化研究

分析了宝浪油田储层对压裂液的基本要求,优化了稠化剂、交联剂、破胶剂、助排剂等添加剂,确定了适合宝浪油田的压裂液配方,并进行了性能评价.该压裂液具有良好的耐温、耐剪切和延迟交联特性,携砂能力强,破胶彻底,伤害低,能够适合80～110 ℃地层压裂施工的需要,在B205井压裂现场试验取得成功.     

致密油气EM30滑溜水压裂液体系

致密油气田体积压裂技术不断发展要求压裂液实现从常规的交联冻胶向低黏液体和滑溜水体系转变。以减阻剂、助排剂、防膨剂研发为核心,在产品性能检测与综合评价的基础上不断优化,形成了具有低摩阻、低黏度、低伤害、低成本、可连续混配、可回收等技术特点的致密油气EM30滑溜水压裂液体系,在致密油气储层改造中累计应用超过10000层段400×104m~3液量,成为鄂尔多斯盆地致密储层改造主体压裂液。应用后返排液回收率达85%,累计节约用水30%,节约成本5亿元,创造了显著的社会效益与经济效益。     

煤储层无水压裂技术现状及展望

中国煤层气产业已迈入全新发展阶段,水力压裂技术不断创新的同时,也面临着水资源消耗量巨大,煤储层伤害严重,裂缝扩展不充分等问题,寻求一种可替代的无水或少水压裂技术势在必行。文章研究总结出三种当前适用于煤储层的无水压裂技术(超临界二氧化碳压裂、液态氮气压裂、泡沫压裂),对其作用机理、理论创新以及国内现场应用的现状进行分析阐述。对各项压裂技术的优缺点特性开展了评价,结果表明无水压裂技术能减轻煤储层伤害,避免黏土膨胀和水锁效应,有效促进复杂缝网生成,缩短见气时间,实现产量显著提升,可很好应用于煤储层二次压裂改造,具备良好的环境效益和技术可行性;但同时也存在支撑剂携带困难,设备运维成本较高等问题。最后对煤储层无水压裂技术的发展提出展望,建议逐步开展煤储层无水压裂技术现场先导性试验,优化施工参数,研发地面—井下低温特殊工艺设备,推进开展低密度支撑剂和压裂液增稠剂的优选实验,巩固提升泡沫压裂液体系在高温高压环境下的稳定性能。     

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。     

自悬浮支撑剂的性能评价与现场应用

为解决常规压裂液存在的压裂施工配液流程复杂、冻胶残渣对地层伤害大的问题,以陶粒砂、速溶液体改造剂和高分子聚合物为原料制备了自悬浮支撑剂,对其综合性能进行了室内试验评价,并研究形成了自悬浮支撑剂施工工艺。通过室内评价试验可知,自悬浮支撑剂悬浮形成时间短,具有良好的悬浮稳定性能、耐温耐剪切性能、破胶性能和低伤害特性。自悬浮支撑剂在5口井的清水压裂中进行了现场应用,简化了压裂施工流程,施工成功率100%。其中,X-1井压裂施工顺利,压裂后的日产油量是采用常规压裂液的邻井X-2井的2倍多,增产效果显著。室内试验与现场应用结果表明,自悬浮支撑剂能够达到简化施工流程、降低对储层的伤害和提高油气产量的目的,具有良好的推广应用前景。      

青海油田低浓度胍胶压裂液的性能研究与现场应用

开发了稠化剂浓度为0.18%~0.20%的低浓度胍胶压裂液体系,使稠化剂浓度比常规胍胶压裂中的稠化剂浓度低40%~50%,单方液成本降低30%~38%。通过对该低浓度胍胶压裂液的性能评价,确定了该体系具有良好的耐温耐剪切性能和滤失性能,破胶快速彻底。岩心损害率为22.53%,压裂液残渣含量仅为226.3mg/L,为常规胍胶压裂液的一半,大大降低了压裂液残渣对裂缝导流能力的损害。2012年,低浓度胍胶压裂液体系在青海油田应用总井数87井次,累计降低成本403.7万元,其中在昆北区块应用55井次,增产倍数为该区块2011年压裂井的1.08倍,降本增产效果明显。图3表6参5     

页岩油储层改造用压裂液体系的研究及应用

根据江汉油田页岩油藏具有低~中孔隙度、低一特低渗透率、地质构造复杂、敏感性强等非常规油藏的特征,室内研制了羧甲基羟丙基胍胶低伤害压裂液体系,评价了羧甲基羟丙基胍胶压裂液的溶胀性能、耐温抗剪切性能、破胶性能和对储层的伤害性能,以及无机盐离子对基液黏度的影响。实验结果表明,该压裂液的使用浓度为胍胶压裂液使用浓度的1/2时即可满足压裂施工的携砂要求,并且破胶后残渣含量低,降低了对储层的伤害,在潜页X井大规模压裂施工中应用成功。     

对乳化酸和滤失控制酸在碳酸盐储层酸化中的特性认识

乳化酸和滤失控制酸是适用于碳酸盐储层深度改造的两种工作液体系,既可用于基质酸化,也可用作酸化压裂。通过分析酸液组成、缓速性能、流变性能、提高渗透率、注入时的压力回应等实验室测试结果,对比说明了两种酸液体系在碳酸盐岩储层中的反应特性。     

HIWAY压裂用纤维与压裂液适应性研究

针对高效脉冲加砂工艺在苏里格气田的首次运用,优选出一套满足该工艺的压裂液体系,并筛选出一种可溶纤维HX-2。该压裂液体系在耐剪切性、成胶时间方面均满足新工艺的特殊要求;HX-2纤维耐温达120℃,与压裂液配伍性好,对压裂液各项性能均无影响,在压裂液中分散均匀,对支撑剂悬浮能力强,在一定浓度下可实现对支撑剂的有效悬砂与分隔。     

自缔合压裂液优选及应用

为了解决现场压裂施工周期长、配液程序繁琐以及规模大、成本高等问题,文中对比了不同生产厂家的自缔合稠化剂,通过溶胀时间、基液黏度、耐盐性及耐温性实验,优选出了一种自缔合稠化剂,并配套黏土稳定剂、助排剂,形成了一种自缔合压裂液体系,且对其性能进行了评价.结果 表明:当温度110℃、连续剪切60 min、黏度94 mPa·s、破胶剂质量分数0.03％时,既不会破胶太快造成砂堵,也利于压后的返排,且破胶液残渣质量浓度仅为69 mg/L;按照支撑剂和配液用水体积比30:100配制自缔合压裂液,4h后的悬砂效果依旧良好.该自缔合压裂液体系首次在中原油田应用于2口井,其良好的耐温、携砂性能,保证了施工顺利进行,同时简化了施工程序,提高了生产效率,具有良好的应用前景.     

低渗储层纤维压裂液研究及应用

为解决低渗储层压裂主裂缝导流能力低的难题,开展了纤维压裂液技术研究,通过实验研究,优选了纤维材料及纤维长度,优化了纤维及稠化剂的浓度,形成了特低渗储层纤维压裂液体系,可获得比传统压裂液体系高10～100倍以上的导流能力。并在致密砂岩储层和页岩油储层进行了现场应用,应用效果良好。     

青海油田低浓度胍胶压裂液的性能研究与现场应用简

开发了稠化剂浓度为0．18％-0．20％的低浓度胍胶压裂液体系,使稠化剂浓度比常规胍胶压裂中的稠化剂浓度低40％-50％,单方液成本降低30％-38％。通过对该低浓度胍胶压裂液的性能评价,确定了该体系具有良好的耐温耐剪切性能和滤失性能,破胶快速彻底。岩心损害率为22．53％,压裂液残渣含量仅为226．3mg／L,为常规胍胶压裂液的一半,大大降低了压裂液残渣对裂缝导流能力的损害。2012年,低浓度胍胶压裂液体系在青海油田应用总井数87井次,累计降低成本403．7万元,其中在昆北区块应用55井次,增产倍数为该区块2011年压裂井的1．08倍,降本增产效果明显。图3表6参5     

鸭西区块异常高应力储层加砂压裂探索与实践

为提高酒泉盆地鸭西区块异常高应力储层开发效果,开展加砂压裂研究与实践。通过开展室内岩心试验分析和压裂液性能评价试验,结合压裂油藏数值模拟以及裂缝模拟研究,认为鸭西异常高应力储层压裂难点主要在于受构造应力影响,地面破裂压力和施工压力高,岩石"硬"。优选了一套低伤害加重压裂液体系,加重后密度可达1.30g/cm3,得到了优化的水力裂缝参数和施工方案。在C井试验实现加砂15.3m3,压后初期产量24.8m3/d,是邻井3倍以上,增产效果显著。     

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。     

低浓度瓜胶压裂液体系评价及在大牛地气田的应用

水力压裂是大牛地气田低孔低渗储层开发的有效手段,压裂液是压裂工艺技术的重要组成部分,而目前0.45%HPG压裂液残渣含量较高(300~700 mg/L),对储层基质和人工裂缝伤害大。通过室内实验评价,优选有机硼交联剂HB-JLJ、高效助排剂HB-ZPJ以及生物酶破胶剂HB-PJJ,并结合常规黏土稳定剂、杀菌剂和起泡剂等添加剂,形成一套适合90℃储层温度条件的低浓度瓜胶压裂液体系。该压裂液体系具有良好的交联、携砂和流变性能,破胶液残渣含量为173~202 mg/L,表面张力为22.2~22.6 m N/m,较现用0.45%HPG压裂液对岩心伤害率降低19.96%。0.30%HPG压裂液体系在D井现场应用各项性能良好,增产效果显著。     

鄂尔多斯盆地临兴神府区块致密砂岩气低温压裂液优化与应用

针对鄂尔多斯临兴神府区块低温储层开展压裂液优化研究,通过大量岩心实验和测井数据认识区块储层特性,开展破胶剂体系优化实验,利用低温催化剂实现低温下快速破胶,从而实现快速返排,减少压裂液与地层的接触时间。同时,利用30~80 ℃高活性生物酶破胶剂,高效降低破胶液残渣含量,实现残胶的彻底清理,从而保证裂缝的导流能力。各种破胶剂加量的设计考虑压裂液注入对地层温度的影响,进行阶梯化设计,实现较短时间破胶。针对储层物性特征对稠化剂、黏土稳定剂和助排剂等进行优化,得到一套经济有效的压裂液体系。该体系在本区块30多口生产井约100层应用,统计现场测试基液黏度为18~27 mPa · s,交联时间35~55 s。压裂施工结束关井1 h后,开井放喷,返排液黏度均低于5 mPa · s,已完全破胶。初期产量和累计产量均明显好于采用压裂液体系未经过针对性设计的单一氧化性破胶剂,且多口井实现高产,证明优化后的压裂液体系在该区块具有非常好的适用性。     

大牛地气田连续油管分层压裂液体系优化分析

大牛地气田气藏是一个典型的低压、低孔、低渗、低含气饱和度的致密性气藏,只有通过压裂改造才能产气。针对常规压裂液体系在连续油管连续多层施工时长期浸泡地层、施工周期长、对地层产生严重伤害的问题,开展了低伤害压裂液体系的优化配制分析,初步推荐出以3.0%D3F-AS05＋0.3%EDTA＋6%KCl＋0.6%KOH为主体配方的低伤害压裂液体系,并对该配方的压裂液流变性及抗剪切性能、破胶性能及与地层水的配伍性、稳定性及杂质影响进行了评价,对常规压裂液和低伤害压裂液对不同气层的伤害进行了对比,结果表明低伤害压裂液更适合大牛地气田连续油管连续多层压裂施工的需要。