延迟破胶及强制裂缝闭合技术的研究及应用

采用延迟破胶技术,在压裂施工过程中加入不同浓度的胶囊破胶剂,利用它的延缓释放特性,使植物胶压裂液耐温、耐剪切稳定性增强,并且可以在不造成压裂液的流变性、滤失性和携砂性等过早丧失的前提下高浓度使用胶囊破胶剂。该技术与常规破胶技术相比,延缓释放率达50%,能更有效地清除液体残渣,减少压裂液对储层的伤害。同时由于有延缓破胶的特性,放喷采用相应的措施,可以降低支撑剂沉降速度,形成较好的沉砂剖面,提供高的裂缝导流能力,并且可以降低滤饼和压裂液残渣的伤害。     

压裂液破胶性能评价方法探讨

近几年来,随着压裂液伤害研究深入,已经改变了以粘度表示破胶程度的理念,研究表明破胶液中降解产物的相对分子质量、分布等也是考察破胶液伤害的主要因素,是评价破胶剂破胶性能的主要指标。本文针对破胶液滤液含糖量、相对分子质量分布、残渣粒径分布以及破胶剂活性测试原理和方法进行了阐述,为全面分析评价破胶剂破胶性能提供了非常有效手段。     

新型水溶性暂堵剂在重复压裂中的暂堵转向效果

重复压裂是恢复油井产能、提高最终采收率的重要方式之一,目前最有效的重复压裂方式是暂堵剂的转向压裂改造。采用可生物降解材料、高分子量聚合物、膨胀剂和固化剂合成了一种环保型水溶性暂堵转向剂,该暂堵剂颗粒尺寸可根据裂缝宽度定制,水溶性良好,压裂施工结束后4 h可水溶降解;岩心实验表明,该水溶性暂堵剂岩心封堵效率可达99%以上,承压40 MPa以上,且水溶降解后对岩心的伤害较小,满足重复压裂施工各项指标的要求。现场试验1口井,施工过程中加入暂堵剂后施工压力上升3 MPa,起到了良好的暂堵效果,压后增油量为1.1 t/d,含水率下降5%,说明该压裂模式能够起到恢复油井产能、降低含水的目的。      

返排液残余稠化剂对循环利用的影响*

为研究瓜尔胶压裂液破胶和循环使用的影响因素,从返排液中残余稠化剂和交联剂性能变化、存在状态以 及含量等方面入手,研究残余稠化剂和交联剂对返排液重复配制压裂液性能的影响机理。结果表明,随着破胶 时间或破胶剂加量的增加,瓜尔胶压裂液破胶液黏度降低、抽滤时间减少,小分子比例增加;酶破胶具有选择性, 破胶后甘露糖与半乳糖的比例保持不变;氧化破胶不具选择性,随破胶时间延长,半乳糖含量下降,分子结构发 生变化,侧链半乳糖限制主链甘露糖形成螺旋能力减弱,瓜尔胶水溶性降低,形成絮状沉淀;破胶液中残余稠化 剂含量对瓜尔胶溶胀的影响较小,但由于破胶液中长链瓜尔胶分子之间嵌入了小分子交联体,长链间缠绕和交 联受到影响,导致压裂液耐剪切能力下降;多次循环破胶液中,小分子比例增加,破胶液黏度大于返排液黏度要 求,循环利用返排液时必须控制残余稠化剂糖含量在0.2%以下。     

二氧化碳压裂技术研究综述

二氧化碳压裂技术具有低伤害、易返排等优点,特别适合低压低渗透、致密及水敏性强的复杂岩层,对油层污染严重、含水率较低的储层改造效果良好。本文从技术原理、压裂液制备、特点及应用方面介绍了二氧化碳泡沫压裂技术和二氧化碳干法压裂技术,并对超临界二氧化碳压裂技术和二氧化碳干法泡沫压裂技术两类比较特殊的二氧化碳压裂技术进行了简要介绍。     

非常规油气藏体积改造技术核心理论与优化设计关键

北美页岩气藏在储层渗透率低至纳达西的情况下仍能实现有效开发,其核心是增大储层改造体积,用技术体系来表征即为“体积改造技术”。“体积改造技术”强调“打碎”储层,使裂缝壁面与储层基质的接触面积最大,在三维方向实现对储层的“立体”改造。针对页岩和致密油气储层的不同特点,界定了“狭义”和“广义”体积改造技术的异同：“狭义”体积改造技术源于对象、技术和验证3个要素（页岩、“水平井钻井+水平井分段压裂”、微地震裂缝诊断）;“广义”体积改造技术是针对致密油气储层提出的水平井多段和直井多层压裂技术方法。两种技术针对的储层对象有所不同,但最终目标是一致的。体积改造技术的核心理论为：1“打碎”储层,形成复杂缝网,“人造”渗透率;2基质中的流体沿裂缝“最短距离”渗流;3大幅度降低基质中油气流动所需驱动压差。进一步提出了满足体积改造技术理论的核心条件为：储层具有明显脆性,天然裂缝与层理发育,最大最小应力差较小。其中脆性指数是岩石发生破裂前的瞬态变化快慢（难易）程度的表征,而体积改造技术优化设计的关键是“逆向设计”方法,以及分簇射孔模式、最优孔数及裂缝间距优化。现场实际研究表明：分簇射孔确保各簇有效开启的最优孔数为40~50个,并可获得最优孔数与排量的关系,以及最优缝间距越小越易实现裂缝转向;同时还给出了孔眼优化、实现应力干扰的最佳裂缝间距、细分切割基质的理论模型与计算结果。体积改造技术对提高非常规油气藏的改造效果有着重要的指导作用。     

煤岩压裂液动滤失实验研究

煤岩压裂液滤失实验目前尚无标准方案,常规油气储层的压裂液滤失实验方法对煤储层不适用,需改进实验方案并提出适用于煤储层的标准方案。基于油气行业标准和煤储层特性,提出了新的煤岩压裂液动滤失实验方法,通过测取清洁压裂液、3%KCl溶液、活性水通过岩心时的滤失情况进行了探索研究,得出了煤岩压裂液滤失的特征:煤岩压裂液滤失量偏大、滤失实验曲线没有明显的分段、初始滤失量有负值的情况。实验结果表明不同类型的压裂液都会对煤储层渗透率造成伤害,相对而言清洁压裂液伤害率较高,在百分之四十左右。     

不同压裂液对煤岩渗透率伤害实验评价初探

煤岩储层增产措施中,压裂是重要的手段。不同压裂液对煤岩渗透率会造成不同程度的伤害。本文采用活性水、KCl溶液及破胶前后的清洁压裂液对煤岩渗透率伤害进行了室内评价。从实验结果可以看出,活性水和KCl溶液对煤岩伤害程度很小,属于弱伤害;未破胶的清洁压裂液对煤岩渗透率伤害很大;相比而言破胶后的清洁压裂液对煤岩渗透率伤害明显减小。从返排恢复结果可知,KCl溶液和活性水伤害过的煤岩渗透率恢复较好,未破胶的煤岩渗透率恢复较慢,破胶后的清洁压裂液渗透率恢复较好。从而为煤岩储层增产技术中压裂液体系选择提供理论依据。     

煤粉悬浮剂的作用机理及性能

针对煤层气开采及增产改造过程中产生的煤粉沉积和堵塞问题,结合非离子表面活性剂与煤层的润湿及吸附机理,特研制煤粉悬浮剂FYXF-3.该煤粉悬浮剂可使煤粉迅速分散均匀,具有稳定的煤粉悬浮性能,并可有效改善煤层润湿及吸附性能.本研究开展的模拟裂缝及井筒中煤粉的流动实验表明该煤粉悬浮剂可有效携带出裂缝及井筒中的煤粉,改善煤粉的沉积和堵塞问题;添加煤粉悬浮剂的活性水压裂液体系伤害实验表明,该体系伤害率为9.45%,低于常规活性水压裂液伤害率(10～30%),并且排出液能携带出大量煤粉,伤害率更低.     

泡沫压裂液稳定性及衰变机理研究

针对泡沫压裂液的在水流中稳定性能差的问题,通过对6种不同稳泡剂的泡沫压裂液的泡沫高度、泡沫排液量随时间的变化以及泡沫稳定系数(FSI)来评价不同类型稳泡剂的泡沫压裂液的稳定性,得到AEO-X2/C12醇复合稳泡剂(0.057%)和PAM(0.02%)的较好。利用电子显微镜观察泡沫形态随时间的变化研究了泡沫衰变的机理。