低温低渗气藏酸基新型压裂液增稠剂的研制

针对川西气藏低渗、低温、水敏、碱敏性储层在压裂施工过程中压裂液及其破胶液对储层的伤害严重,导致储层渗流能力严重下降等问题,开展改善压裂液的增稠剂性能研究,通过借鉴羟丙基胍胶的改性原理,向普通胍胶分子中引入亲水基团钠羧甲基和羟丙基,研制出酸性条件下交联的新型压裂液增稠剂GXG.经评价,该增稠剂溶解和增黏性能都很好,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.由该增稠剂作为基液的压裂液有很好的流变性、破胶性,对储层伤害小.能够达到川西浅层气藏对压裂液的技术要求,为低温低渗透油气藏的压裂技术研究提供了重要的基础成果.     

超分子压裂液的研究及现场应用

超分子压裂液体系属于可逆交联的多元结构型聚合物,有别于胍胶和其他合成聚合物,此结构可随剪切速率、盐度和温度等条件变化而可逆变化。通过对该压裂液体系的耐剪切性能、流变特征、携砂,破胶等室内的评价分析,现场应用表明:该新型压裂液体系与常规压裂液相比具有组分少、施工配液简单、携砂优良、破胶彻底,对地层的伤害低,易于返排等优点,在改造低渗透油气藏及非常规油气藏中具有明显优势。     

安棚低渗裂缝性储层高温压裂液研究与应用

分析了安棚低孔、低渗裂缝性储层对压裂液的基本要求,确定了评价压裂液性能的实验温度,优化了稠化剂、胶联剂、破胶剂、助排剂等添加剂,形成了适宜于安棚油田的压裂液体系,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,能够满足90～140℃温度地层压裂施工的需要.提出了变浓度压裂液优化设计技术,现场实施49井次,成功率91.3%,有效解决了高温裂缝性储层压裂易砂堵的难题.     

用于水基聚合物压裂液的包膜破胶剂

通常过硫酸盐被用作胍胶或纤维素衍生物增粘水基压裂液的破胶剂。在聚合物几乎不产生热降解的温度下,最大限度地减少支撑剂充填层渗透率的损害,这类破胶剂是必不可少的。但令人遗憾的是,即使在中温下(140～200F),溶解的过硫酸盐反应也太快,以至于不能使用足以使浓高分子聚合物彻底降解的浓度。 本文所阐述的新工艺用于生产一种“延迟”破胶剂,这种破胶剂采用防水包裹材料包膜过硫酸铵(APS)制成。包裹层能阻止破胶剂与液体接触,因而在压裂液中能加入高浓度破胶剂,而不致于过早失去压裂液的性质,如粘度,滤失控制性质。本文将讨论包膜破胶剂设计的关键因素(如包膜层阻隔性质、释放机理、活性物质的化学性质等)。比较了几种包膜破胶剂对压裂液流变性质的影响,结果只有一种材料产生的包膜层适合于防止液体过早降解。采用这种产品做流变性和导流能力损害研究发现,在160F温度下的硼酸盐交联液中,2 16m/1000gal的包膜破胶剂能使保留渗透率从15％提高49％,而1小时内引起的粘度损失仅20％。室内试验表明,通过改善支撑剂充填层的排液状况,包膜破胶剂能增加油井产量。     

生物酶对低温低分子胍胶压裂体系破胶的作用

针对致密砂岩储层的地质状况和低温地层破胶难的问题,优选出低伤害、高效返排特性的压裂液体系,进行低温胍胶压裂液室内实验,分别研究了在温度40℃和45℃时,破胶剂中加入酶时压裂液性能方面的变化。结果表明,温度升高以及酶的加入都会加快破胶速度,初步实现了对低温地层致密砂岩储层压裂技术的突破,对于合理开发此类储层具有重要的指导意义。     

一种经济型清洁压裂液室内研究及性能评价

清洁压裂液又称为粘弹性表面活性剂(VES)压裂液,其性能优于聚合物压裂液,具有低伤害、配制简单的特点,压后油气增产效果优于胍胶压裂液,特别适合低渗透储层压裂改造。通过室内试验确定的一种VES压裂液,具有耐温抗剪切性能好,破胶液粘度和界面张力低,清洁无残渣,悬砂性能好,对基质岩心伤害率小等特点,各项指标均符合SY/T6376-2008对表面活性剂类压裂液的要求,且成本远远低于胍胶压裂液。     

涪陵页岩气井返出弹性固体分析研究

涪陵页岩气井在压裂和钻塞施工完成后常出现弹性固体附着套管壁的现象,影响后期施工和正常生产。通过现场施工工序分析,结合室内酸溶实验、压裂液模拟实验、红外光谱分析实验,得出井下返出弹性固体成分为胶液交联液,这些胶液交联液可能是由未完全破胶胶液压裂液或钻塞用胶液在地层高温高压高矿化度条件下,产生局部高度浓缩或交联而形成。通过现场施工工序优化,提出预防和治理措施,为指导现场施工提供技术支撑。     

HPAM/Cr3+冻胶压裂液的低温破胶体系

HPAM／Cr^3 冻胶压裂液是一种报道较少的压裂液体系，该压裂液具有增粘能力强、携砂性好、摩阻低、冻胶水化破胶后残渣少等优点。但在低温条件下，聚丙烯酰胺可控制性降解比较困难，限制了在油田上的应用。考察了破胶剂的低温破胶性能；研究了影响该压裂液的低温破胶性能的影响因素；提出了用于低温地层的破胶体系配方。该体系可在低温(30℃)下破胶。     

低温低伤害页岩气压裂用胶液性能研究与现场应用

基于常压低温页岩气储层压裂液破胶难、不易返排等问题开展了低温低伤害压裂液配方体系研究及性能评价工作,形成了适用于常压低温页岩气储层的LOMO胶液压裂液技术。在实验室,该胶液具有较好的耐温耐剪切性、减阻性和低温破胶性:在60℃,170s-1条件下剪切1h,粘度在60mPa·s左右;室内减阻率大于50%;在20℃条件下可以实现彻底破胶,破胶后分子量小于10 000。将该压裂液技术应用于EY1HF井,表现出总体性能稳定、减阻性能好、携砂性能好等特点,达到设计效果。     

粘弹性表面活性剂压裂液新技术进展

将粘弹性表面活性剂压裂液研究进展分为四个部分:粘弹性表面活性剂压裂液成胶破胶机理研究与认识、粘弹性表面活性剂研制与优选、粘弹性表面活性剂压裂液性能评价与研究、改性疏水(缔合)聚合物与粘弹性表面活性剂复合压裂液.通常粘弹性表面活性剂压裂液不含聚合物,只有几种添加剂,在含盐介质中自动成胶而不需要交联剂,遇地层产出油气和水会自动破胶而不需要破胶剂;该体系配液方便,操作性强,可有效控制缝高,施工摩阻小,在低渗透储层中滤失量小,储层伤害小,压后油气增产效果显著,特别适合渗透率小于5×10-3μm2的油气层压裂,在高渗透层中渗透率又比胍胶压裂液大而有利于采用端部脱砂压裂工艺.加强改性疏水(缔合)聚合物制备与应用研究以降低粘弹性表面活性剂压裂液成本是粘弹性表面活性剂压裂液研究的重要方向.     

有机硼交联HPG压裂液超低温破胶剂室内研究

对埋藏浅,油层温度低的油藏进行压裂改造,需解决压裂液低温破胶水化的问题。采用活化剂来提高过硫酸铵（ＡＰＳ）,酶,胶囊破胶剂的低温破胶能力。通过对有机硼交联的羟丙基瓜胶（ＨＰＧ）压裂液低温下破胶后粘度损失率的测定,筛选出用于５０℃下的ＡＰＳ／活化剂破胶系统及胶囊破胶剂。结果表明：在ＡＰＳ／活化剂破胶系统的作用下,采用有机硼作交联剂的ＨＰＧ压裂液在较低温度条件下能彻底破胶水化。     

HPAM/有机锆交联体系压裂液的研究

制备了一种HPAM/有机锆交联体系酸性压裂液,分别讨论了HPAM和有机锆交联剂浓度对压裂液成胶性能的影响.结果表明,在25℃下,有机锆交联剂浓度为500mg·L-1,HPAM浓度为500mg·L-1,破胶剂过硫酸铵浓度为16g·L-1.耐矿化度为7 000 mg·L-1,耐温耐剪切测试表明,该压裂液体系在剪切速率170s-1条件下,连续剪切120min,耐温为95℃黏度在300mPa·s以上,表明该压裂液体系具有良好的耐温耐剪切性能.压裂液综合性能评价表明:压裂液体系悬砂性能好,破胶速度快、彻底,破胶液残渣含量低,对岩心伤害小.     

压裂气井防支撑剂回流技术研究

压裂气井支撑剂回流造成的危害极大.从优化压裂施工顶替液量、压裂液的破胶性、压后排液工艺措施以及树脂涂层支撑剂和纤维支撑剂的防回流技术等方面分析了各种防回流技术的原理及其工艺特征.对纤维支撑剂进行了室内混合性评价,分析了压裂液破胶性能和闭合压力对支撑剂稳定性的影响,为压裂防止支撑剂回流技术提供依据.     

一种低温破胶激活剂APS-1研究与应用

随着页岩油气勘探开发不断深入,出现越来越多的低温井。目前常用的破胶剂为过硫酸盐、过氧化氢等过氧化物,在50℃以上才能产生自由基使压裂液破胶,因此需要研究一种与过氧化物配套的激活剂,使过氧化物在低于50℃能够产生自由基使压裂液破胶。根据破胶剂的破胶机理,在室内研究一种低温破胶激活剂APS-1,配合过硫酸铵使用可在20℃条件下使聚合物压裂液及瓜胶压裂液破胶。此破胶激活剂作用于压裂液破胶初始2h粘度变化小,满足施工基本要求。其适用范围广,效果好,满足油田压裂施工要求。     

致密油藏低伤害醇基压裂液体系的研究与应用

致密砂岩油藏具有渗透率低、吼道细小、填隙物含量高等特点,因此要求压裂液必须具有低伤害,较高的返排能力和防膨能力的特点.为此,制备得到了低分子量,低粘(基液粘度小于10mPa·s),压后能够有效破胶、易返排的多羟基醇压裂液体系.通过对该体系的流变性能、残渣含量、静态滤失特性、表面张力、破胶液防膨性能及对岩心伤害等进行室内实验评价,证明该压裂液抗剪切能力较强、破胶水化彻底、无残渣、滤失低、表界面张力低、能防止黏土膨胀、对地层损害小.现场10口井的现场试验表明,应用多羟基醇压裂液,平均返排率80%,平均单井试排产量增加6m3/d,实施效果显著.     

可携砂酸压交联酸酸液体系的室内研究

酸液体系的性能对于油气藏酸化压裂增产至关重要.在室内实验的基础上,对新型可携砂交联酸体系进行了研究.根据携砂酸压工艺在耐温、抗剪切及携砂方面的要求,分别针对交联酸酸液体系的流变性、减阻性、滤失性、缓蚀性、单砂体颗粒沉降性及酸液体系破胶性等基本性能进行了测试分析.实验表明,这种新型酸液体系适应于现场携砂酸压的具体要求.同时,该酸液体系确保了酸液携砂裂缝充填工艺与酸化作用的有机结合.最后,经交联酸携砂酸压现场实践表明,该酸液体系具有良好的携砂性能和酸液破胶返排性能,从而确保了油气藏增产改造效果.     

氧化胺型清洁压裂液的制备及室内评价

以油酸酰胺丙基二甲基叔胺、过氧化氢为原料制备出油酸酰胺丙基二甲基氧化叔胺(OADO)稠化剂.研究了冰乙酸、氯化铵添加量对OADO稠化性能的影响,检测了压裂液的耐温性、耐剪切性、悬砂性、耐酸碱性和破胶性.结果表明,m(氯化铵)∶m(冰乙酸)∶m(OADO)∶m(水)为0.5∶1∶1.5∶100时,压裂液pH值为6.0,粘度可达到82mPa·s,70℃时可有效悬砂,剪切60min后粘度仍大于25mPa·s,当压裂液中煤油含量大于0.8%时,120min内可完全破胶.     

聚合物压裂液的一种多功能交联剂性能研究

针对聚合物压裂液所用金属化合物交联剂易引起地层二次伤害及与其他添加剂配伍性较差的问题,用工业原料研制了一种具有粘土防膨功能的有机交联剂（YJ）,考察了YJ与某聚合物增稠剂（A-1）所形成冻胶的交联、耐温、破胶及防膨等性能,并用扫描电镜分析了冻胶的微结构。结果表明,YJ和A-1在质量浓度比1：1、pH值7时可形成最高粘度的冻胶,并于25℃、2h内可用常规破胶剂完全破胶;1％YJ的防膨率在2h接近70％、16h为54％;冻胶在30℃附近出现粘度最大、之后粘度随温度升高而减小;冻胶体系具有层状空间网络结构的特征。     

变黏酸破胶性能的实验评价

变黏酸是近年来用于大井段、多层系、非均质性强储层改造的新型转向酸液体系.酸化施工结束后,为了快速投产以及避免残酸对储层的二次伤害,要求变黏酸必须快速完全破胶.变黏酸残酸的破胶性能,直接关系到酸液的返排以及酸化改造效果.室内破胶实验表明:在高剪切速率下,变黏酸中的破胶剂能与残酸充分接触,使其能快速、完全地破胶;在低剪切或...     

低腐蚀自生热压裂液体系的室内研究

针对陕北油气井压裂破胶不彻底的问题,着重研究了适合低温浅层油气井压裂液破胶的自生热体系,通过研制腐蚀性小的激活剂,筛选出了腐蚀性低的自生热压裂液体系.实验结果表明:将激活剂Ⅰ和激活剂Ⅱ进行复配,加入自生热增压体系中,体系的腐蚀性大幅下降,腐蚀速率仅为0.048 5g.(m2.h)-1;同时该压裂液体系的破胶速率明显加快,在60min后,压裂液的粘度降低至7mPa.s