水平井裸眼分段压裂工艺在白云质泥岩储层中的应用

中原油田濮城油区部分井层岩性类型以白云质泥岩为主,微裂缝及孔洞发育,但总体上孔渗性较差,经分析认为剩余油潜力较大,决定对水平井濮1-FP1井进行分段压裂改造。通过对储层物性研究、测试压裂分析及压裂软件模拟进行压裂参数优化,确定了适合该井的分段压裂施工参数,优选了压裂液和支撑剂,成功地完成了十段压裂施工,注入总液量2975m3,加入支撑剂308m3,压后取得了一定的增产效果。该井多段压裂工艺的成功应用为下一步该区块白云质泥岩储层的压裂改造提供了依据和施工经验。     

新型活性水压裂液在煤层气井的应用

针对煤层气储层具有低孔、低渗、自然产能低的地质特征,以及常规活性水压裂液施工摩阻高、煤粉不易分散、施工难度高的不利因素.室内研制了由防膨剂、煤粉分散剂、高效减阻剂和助排剂等添加剂组成的新型活性水压裂液.室内评价结果显示,该压裂液对煤岩基质渗透率的伤害较常规瓜尔胶压裂液低,仅为17.2％;对支撑裂缝导流能力的伤害低,渗透率保留率为94.5％.经山西煤层气井10多井次的现场应用,证明该压裂液体系具有良好的施工效果.     

速溶胍胶压裂液的研究与应用

在普通胍胶中加入悬浮稳定剂、醇类助剂、表面活性剂类胶体组成了相对稳定的速溶胍胶,其含水率为3.42%,水不溶物含量为8.76%。考察了影响压裂液质量的主要因素及由速溶胍胶配制压裂液的性能。实验结果表明:基液的起黏速度随搅拌速度增大而加快,1000 r/min下搅拌5 min时,基液黏度达到最终黏度的90%;最佳配液水温在10℃左右;最佳配液pH值为6;KCl的加入减缓了胶液的起黏速度,但最终黏度随KCl加量增大而升高。与硼交联后的冻胶体系的黏弹性增加,且在较高振荡频率时,G’>G″,在频率为1 Hz时,储能模量G’和损耗模量G″分别为9.8 Pa和8.8 Pa,可满足携砂性能。该冻胶体系的滤失系数Cw=2.65×10-4m/min1/2,滤失速率Vo=0.44×10-4m/min,具有较小的滤失量;在110℃、0.10%破胶剂条件下,24 h后破胶液的黏度小于2 mPa.s;对岩心的平均伤害率为11.24%。与常规配液方式相比,单井可节约胍胶15%以上,具有广阔的应用前景。图6参1     

电催化合成燃料反应技术研究发展现状

近年来碳排放逐年增加,将CO_2转化为有用化学品的需求更加迫切。电化学还原CO_2可实现CO_2的资源化转化,是实现自然界"碳循环"的关键技术。综述了微流体电解池,H型电解池和膜电极构型电解池这几种电化学还原CO_2反应器及其核心部件的研究进展,指出了膜电极构型反应器在实现CO_2规模化转化中的优势;通过对比分析膜电极反应器的核心组成部分电解质膜,电解液与催化层的发展与应用现状,明确了具有阳离子交换膜与KHCO_3液层复合电解质的反应器是现阶段实现CO_2规模化转化的优选。通过分析KHCO_3液层中HCO_3~-形成与解离的循环,指出该循环的闭合程度显著影响CO_2电还原的活性与产物分布,KHCO_3液层的结构设计与其中传质与反应机理的探索和无黏结剂自支撑催化剂的研发将是这类反应器进一步发展的主要方向。     

中原油田压裂技术新进展及存在的主要问题

在概述中原油田地质特征和目前压裂作业状况的基础上,详细介绍了中原油田在压裂地层评估、压裂材料优选、压裂设计优化、压裂工艺方面的技术新进展,提出了针对高渗高压地层、斜井、深井的复合压裂技术.并对目前压裂工艺技术存在的主要问题进行了探讨.     

低伤害高效减阻水压裂液的研究与应用

为解决目前减阻水压裂液对地层伤害大、抗盐性能差等问题,合成了一种水包水型减阻剂FR-4,并以FR-4为主剂配制了组成为0.1% 减阻剂FR-4+0.11%复合增效剂ZX-1+0.50%黏土稳定剂NW-2 的减阻水压裂液,考察了该压裂液的减阻性能、抗盐性能及其对支撑剂充填层导流能力及岩心的伤害等性能。研究结果表明,在剪切 速率10000 s^-1、1/8″管径的条件下,该减阻水压裂液在室温、70℃时的减阻率分别为72.1%、71.4%,具有优良的减阻性能和耐温性;分别用盐水、返排水和模拟海水配制的减阻水压裂液的减阻率均在70%以上,具有良好的抗盐性能;在铺砂（50/70 目陶粒）浓度10 kg/m²、压力10～70 MPa的情况下,该减阻水压裂液对支撑剂充填层导流能力伤害率均小于10%,属低伤害减阻水压裂液;用该减阻水压裂液驱替低渗岩心（渗透率1.92×10^-3～3.52×10^-3μm²）24 h 后,对岩心伤害较小,伤害率仅为5.62%。该减阻水压裂液的表观黏度1.203 mPa·s（温度30℃、转速100 r/min）,表面张力为24.96 mN/m（温度25℃）,膨胀体积为2.88 mL,具有良好的表面活性和防膨性能,有利于保护储层和压后液体返排;该减阻剂分散时间小于5 s,而且无毒环保,可满足现场即配即注工艺要求。图3表6参7     

新型活性水压裂液在煤层气井的应用

针对煤层气储层具有低孔、低渗、自然产能低的地质特征,以及常规活性水压裂液施工摩阻高、煤粉不易分散、施工难度高的不利因素.室内研制了由防膨剂、煤粉分散剂、高效减阻剂和助排剂等添加剂组成的新型活性水压裂液.室内评价结果显示,该压裂液对煤岩基质渗透率的伤害较常规瓜尔胶压裂液低,仅为17.2％;对支撑裂缝导流能力的伤害低,渗透率保留率为94.5％.经山西煤层气井10多井次的现场应用,证明该压裂液体系具有良好的施工效果.     

压裂液用高温延缓交联剂CL-9的研制

所报道的压裂液用有机硼交联剂CL-9,由硼酸盐、多羟基醛、LB-2多元醇及碱反应制得,外观均一,长时间存放不析出固体物,适用温度90~145℃,使用量0.40%~0.50%。报道了含2.0%KCl、0.08%~0.15%NaOH、0.10%破乳助排剂的CL-9(0.45%)/HPG(0.50%)压裂液的性能。交联时间随pH升高(7~14)而延长,随温度升高(20~70℃)而缩短,pH=14时常温交联时间为5.2 min,60℃时为1 min。高温下(110~130℃)在170 1/s剪切10 min后压裂液黏度基本上保持稳定,高温下(100~130℃)经500 1/s剪切10 min后,170 1/s黏度均大于210mPa.s,其保持率随温度升高而下降,100℃下为82.3%,130℃下为66.0%。压裂液滤失性能良好,滤失系数和初滤失量在90℃为5.35×10-4m/min1/2和0,120℃下为7.32×10-4m/min1/2和1.21×10-4cm3/cm2。该压裂液已在中原油田7口井压裂中使用,施工成功率100%,油井压裂后增产效果较好。图4表2参3。     

水力喷射加砂压裂技术在中原油田的研究应用

水力喷射加砂压裂实现了射孔-压裂联作、施工周期短,成本低。工具一般由上扶正器、喷枪、下扶正器和单项阀组成。第一步水力喷砂射孔,流体经喷嘴(直径6～8mm)高速射流(速度大于126m/s),流体携带浓度为6%～8%磨料,射孔时间为10～20min,在地层中射流成缝;第二步射流继续进入射孔孔道中,并在孔眼内产生局部高压,起压成缝;裂缝形成后,继续向环空中泵入压裂流体,可获得较大的裂缝。2009年此项技术在中原油田成功应用13井次,施工针对性强,可任意定点,勿需封隔器,适用各种完井方式及固井质量差井况,在中原油田取得了工艺措施成功并获得了良好的效益。     

酸化压裂一体化术在中原油田的应用

针对中原油田低渗透低产油气藏特点，开展了酸化压裂一体化技术的研究和应用。通过压前非常规酸化预处理，清除油气层开发过程中各种离子沉淀对地层造成的污染和施工过程中可能造成的粘土膨胀和运移，采用低浓度变粘度压裂液、不同支撑剂粒径组合、高砂比、裂缝强制闭合等技术措施，取得显著的增产效果，且延长了压裂有效期。