清洁聚合物压裂液研究与现场应用

清洁聚合物压裂液是目前国内外压裂液研究领域的热点之一。以增稠剂(SRFP-1)、交联剂(SRFC-1)、黏土稳定剂(SRCS-1)和助排剂(SRCU-1)工业品作为研究对象,以现场配液用水配制清洁聚合物(SRFP)压裂液,评价了SRFP清洁聚合物压裂液的变剪切性能、破胶性能及压裂液滤液对岩心的伤害性能;测定了破胶液的表面张力。结果表明:该压裂液在90℃条件下具有良好的耐剪切性能;在60~80℃,破胶剂加入量为0.005%~0.04%条件下,2h即可破胶,破胶液黏度小于5mPa·s,破胶液表面张力小于28mN/m;压裂液滤液对岩心基质伤害率为18.7%;最后将该压裂液成功应用于鄂尔多斯盆地某重点水平井的压裂作业。     

可逆交联低伤害聚合物压裂液研究与现场应用

以SRFP-1增稠剂、SRFC-1交联剂、SRCS-1黏土稳定剂和SRCU-1助排剂工业品为研究对象,以现场配液用水配制SRFP压裂液。评价了SRFP压裂液的耐温耐剪切性能、静态滤失性能、破胶性能及压裂液滤液对岩心的伤害性能;测定了破胶液的表面张力及残渣含量。结果表明:SRFP压裂液在100℃和120℃条件下具有良好的流变性能;初滤失量为3.29×10-2m3/m2,滤失系数为1.71×10-4m/min0.5,滤失速率为6.53×10-4m/min;压裂液滤液对岩心基质伤害率为14.6%;在60~90℃,破胶剂质量分数为0.005~0.04%条件下,2 h即可破胶,破胶液黏度小于5 m Pa·s,破胶液表面张力小于28 m N/m,破胶液残渣小于100 mg/L;最后将SRFP压裂液成功应用于2口低渗透致密薄互储层压裂作业,最高产油量分别为5.2 m3/d和9.7 m3/d。     

新型疏水缔合聚合物压裂液破胶性能研究

性能良好的压裂液不仅要求具有良好的流变性能和悬砂性能等,还必须具有良好的破胶水化性能,以提高压裂液的返排率,减少对储层的伤害。该研究以过硫酸铵(APS)作为破胶剂,探讨了疏水缔合聚合物压裂液(SRFG)破胶液粘度随破胶温度、破胶时间和破胶剂浓度的变化规律;研究了破胶液的表面张力随破胶温度和破胶剂浓度的变化规律;最后比较了三种不同聚合物压裂液的破胶性能。结果表明:单一使用过硫酸铵,保持其浓度0.05%和破胶时间0.5~2h不变,SRFG压裂液最低破胶温度为60℃;随着过硫酸铵浓度和破胶温度增加,破胶变得更加彻底,更有利于降低破胶液表面张力;SRFG压裂液与市售A和B聚合物压裂液的破胶性能相当,SRFG压裂液返排效果优于A、B聚合物压裂液。     

DF-07低温压裂液复合破胶体系的研究及应用

针对低温地层压裂改造液体破胶难度大、储层伤害率高等问题,分析了不同类型破胶剂的破胶机理,研究了由过硫酸盐和引发剂组成的DF-07低温压裂液复合破胶体系的组分比例,评价了不同使用条件下对压裂液携砂粘度和破胶性能的影响程度以及降低残渣含量与保护地层能力,并在永利地区低温储层现场进行了2井次压裂施工应用。通过选择适宜的组分配比与用量,可使压裂液在保持较高的携砂粘度的前提下,达到彻底破胶、降低地层伤害和提高压裂排液及增产效果的目的。     

页岩气压裂用线性胶压裂液性能研究与现场应用

线性胶压裂液是页岩气开采最关键的技术之一。以SRFP-1增稠剂、SRFC-1交联剂、SRCS-1黏土稳定剂和SRCU-1助排剂工业品制备SRFP线性胶压裂液;评价了该压裂液体系的耐温耐剪切性能、降阻性能及破胶性能;测定了破胶液的表面张力及残渣含量。结果表明:SRFP线性胶压裂液在70~100℃条件下具有良好的流变性能;在60~80℃,破胶剂加入量为0.005%~0.05%条件下,2h内即可破胶,破胶液黏度小于5mPa·s,破胶液表面张力小于28mN/m,残渣含量小于100mg/L;最后将SRFP线性胶压裂液成功应用于宁夏某重点页岩气探井,最高砂比为22%,平均砂比为8%,返排液黏度小于5mPa·s。     

胶囊破胶剂优选方法探讨

胶囊破胶剂是近年来发展起来的一种新型破胶剂,与常规破胶剂相比,优点是可防止压裂液提前破胶造成施工失败。但是如果制作胶囊破胶剂的囊壳材料不好,胶囊破胶剂释放速率过快则会使压裂液提前破胶,导致施工失败。胶囊破胶剂释放速率是产品的主要性能之一。在室内如何对胶囊破胶剂正确进行评价优选,对现场施工具有指导意义。文章结合现场应用,提出了从压力、温度、释放介质以及浸泡时间四个方面考察胶囊破胶剂的释放速率,并通过对压裂液的性能和岩心渗透率的影响来对其性能进行综合评价。     

苏里格气田压裂液性能要求及现场质量控制

压裂是苏里格气田提高采收率最重要的增产措施之一。压裂液性能的好坏直接关系到压裂施工的成败及增产效果。苏里格气田由于自身具有低渗、低压、低丰度等特点,因此对压裂液的防膨性能、助排性能、破胶性能、抗滤失性能、残渣含量、耐温性等方面都有特殊要求。此外,对压裂液的现场使用进行严格质量控制才能保证其性能,达到施工要求。质量控制包括对配液用水的控制、相关试剂和设备的检测、配液时的质量控制及压裂施工时对液体的质量控制等几个方面。     

DW-10低温压裂液体系的研究与应用

针对中原油田外围探区低温储层特点和压裂施工要求,研究了DW-10低温压裂液的配方组成与使用性能,并在现场进行了2井次的试验应用。通过对成胶剂用量和复合交联剂、复合破胶剂组成体系及使用浓度范围的优化,较好地解决了常规硼酸盐压裂液交联速度快、摩阻高和低温下破胶难度大等问题。使压裂液在保持了较高的携砂粘度的前提下,具有延缓交联性能好、破胶水化液黏度低、地层伤害率小以及现场压裂施工后排液速度快、增产效果明显等特点。     

可重复利用合成聚合物压裂液体系的室内研究

为解决油田大量压裂液返排液再处理困难,费用高的难题,本文主要进行了聚合物室内合成配方优化和二次利用的压裂液性能评价两方面的研究。通过对压裂液二次利用过程中稠化剂、交联剂、破胶剂的优选,得到的压裂液体系在100℃、170S-1条件下剪切120 min后,二次利用时的黏度稳定在130 mPa·s左右,破胶液表面张力为24.23 mN/m,达到了压裂液行业标准及现场施工要求,为油田大量压裂液返排液再利用提供了室内实验基础,对实现油田压裂液可循环利用有重大意义。     

动态情况下压裂液的破胶液造成储层伤害的主要原因研究

本文阐述了在利用FDS-800—10000地层伤害仪在动态情况下压裂液破胶液对地层伤害的影响规律。根据压裂液破胶液中固相和液相的不同伤害机理,分析压裂液破胶液在伤害不同渗透率储层时的主要伤害因素;通过切换不同的剪切速率,分析在压裂液返排时返排速度对地层伤害的影响规律。研究结果对今后压裂液的性能选择和现场施工有重要意义。．     

压裂液回收技术研究及应用

本文制成了一种缓释酸破胶剂,压裂液中加入这种缓释酸,保证在泵注前置液,携砂液时释放出的酸量不足以影响压裂液的交联性能,施工结束后使压裂液p H值降低到适当值,由此降低压裂液中硼酸根的浓度,实现压裂液的非降解性破胶。     

无机硼高温延时压裂液在苏里格气田的应用

针对目前有机硼交联剂导致的破胶剂用量大,破胶后残渣含量高,破胶液黏度高,不利于压裂液的破胶返排等现状,从提高无机硼交联剂耐温性能方面着手,开发出能耐高温的无机硼交联剂JLW-1以及与之配伍性良好的粘土稳定剂COP-2和抗温剂TA-2等添加剂,最后形成无机硼高温延时压裂液体系,用于低压低渗透气藏的储层改造.通过实验室性能评价以及现场应用可以说明,该压裂液体系破胶后残渣含量少,破胶液黏度低,有利于压裂液的破胶返排,对储层伤害小,而且具有很好的流变性、破胶性,可满足不同规模的压裂施工要求.     

影响助排剂表面张力和界面张力的因素浅析

助排剂是压裂液所用添加剂的一种,它可以降低压裂液破胶液的表面张力和界面张力,增加返排能量减少压裂液对地层的伤害。本文通过对四种助排剂的水溶液和破胶水化液的表面张力和界面张力的室内实验检测和分析,阐述了影响助排荆的表面张力和界面张力因素,论证了助排荆的表面张力和界面张力关系,从而为筛选优质助排剂打下了良好的基础,科学的指导了压裂液性能,提高了压后返排率,减少了压裂液对地层的伤害。     

多功能水化剂的研究及应用

研究了多功能水化剂的破胶机理,与压裂液添加剂的配伍性,破胶性能和伤害性评价。结果表明,多功能水化剂与压裂添加剂配伍,压裂液破胶水化彻底。与过硫酸铵作破胶剂对比,多功能水化剂破胶液残渣含量较低,表面张力低,破胶液对岩心渗透率的伤害为16.5%。在延长油田压裂中使用多功能水化剂,累计产油量比常规压裂高,具有良好的经济效益,可以在压裂施工中大规模推广。     

多功能水化剂的研究及应用

研究了多功能水化剂的破胶机理,与压裂液添加剂的配伍性,破胶性能和伤害性评价。结果表明,多功能水化剂与压裂添加剂配伍,压裂液破胶水化彻底。与过硫酸铵作破胶剂对比,多功能水化剂破胶液残渣含量较低,表面张力低,破胶液对岩心渗透率的伤害为16.5%。在延长油田压裂中使用多功能水化剂,累计产油量比常规压裂高,具有良好的经济效益,可以在压裂施工中大规模推广。     

可回收低分子量香豆胶压裂液室内研究

为解决压裂作业水资源缺乏和返排液难处理的问题,研发了利用pH值控制的酸性破胶技术,研发了可重复交联的可回收低分子量香豆胶压裂液。低分子量香豆胶分子量是常见稠化剂的1/4~1/10,更利于在非降解破胶的前提下返排;可控缓释酸性破胶剂实现酸性破胶剂的可控释放;结合配套使用的交联剂和交联促进剂等添加剂形成了适合不同储层的压裂液体系。根据标准评价该体系的性能:交联冻胶可以调挂、冻胶能在2.5~6小时内破胶、90℃耐温耐剪切性实验后粘度为103.91mPa·s,证明该体系性能符合现场要求;经过破胶后重复交联的压裂液性能与新鲜配置的压裂液性能相似,达到了回收重复利用的目的。该压裂液性能稳定,可重复利用性强,在作业用水缺乏的地区有很好的应用前景。     

压裂液用高效胺类复合型防膨剂的性能研究

根据压裂液行业标准对多羟基胺类复合型防膨剂进行室内性能评价,为其现场应用奠定基础。结果表明,复合型防膨剂在加量为0.5%时,防膨率高达82%;耐温抗剪切性能、热稳定性能均较好,对压裂液破胶性影响小,与压裂液配伍性良好,对岩心水敏性伤害小。     

压裂液用高效胺类复合型防膨剂的性能研究

根据压裂液行业标准对多羟基胺类复合型防膨剂进行室内性能评价,为其现场应用奠定基础。结果表明,复合型防膨剂在加量为0.5%时,防膨率高达82%;耐温抗剪切性能、热稳定性能均较好,对压裂液破胶性影响小,与压裂液配伍性良好,对岩心水敏性伤害小。     

压裂液快速连续混配技术研究及应用

为解决常规批混配液速度慢,残余液量多,易出现“水包粉”现象,且作业时间长、费用高、污染环境等缺陷,开展了快速连续混配压裂液技术研究。根据快速混配的技术特点,室内优选了流动性好、水解速度快的稠化剂,且搅拌速度越快,水温越高,水解速度越快,但温度过高,最终粘度将变低。结合现场施工设备要求,确定了pH调节剂在稠化剂溶胀7 min后加入。基液溶胀时间对压裂液耐温耐剪切性能影响不大,但对其破胶时间影响较大,因此现场施工可适当延缓破胶剂加入或降低其使用量。濮气14井现场成功应用证明此项技术的可行性,且施工数据表明此技术施工压裂液摩阻较低,应该是与初期压裂液粘度较低有关,因此对于高压深井和水力喷射井施工有积极的意义。     

过硫化物对压裂液破胶性能的实验研究

针对过硫酸盐对压裂液破胶性能的问题,通过设计实验探究K_2S_2O_8对压裂液破胶性能的影响。考察过硫酸钾浓度、破胶温度等影响因素条件下,以破胶液表观黏度为5.0m Pa·s时所需的时间为破胶时间,研究过硫酸盐的破胶性能。深入分析了水基压裂常用的稠化剂羟丙基瓜胶的结构和过硫酸盐破胶的原理,温度影响K_2S_2O_8的分解速度,K_2S_2O_8的速率常数与半衰期的关系。并采用表观粘度、表面张力及残渣含量等表征实验,探究过硫酸盐破胶规律。实验结果表明:温度为60℃时,随着K_2S_2O_8破胶剂浓度增加,破胶时间缩短,破胶液粘度和表面张力逐渐降低。通过对比温度实验,温度为70℃时,压裂液越易破胶,破胶时间越短,粘度和表面张力降低,残渣含量相对降低越明显。