新型CO_2清洁泡沫压裂液性能研究

筛选了与CO2配伍的新型GRF清洁压裂液,采用大型泡沫循环回路,测试了GRF-CO2清洁泡沫压裂液的动态流变特性、携砂性能,同时评价了泡沫压裂液体系的静态破胶性能、助排性能和岩心伤害特性。结果表明,GRF-CO2清洁泡沫压裂液体系易破胶,破胶后无残渣,表/界面张力低,对岩心基质渗透率伤害低,当CO2泡沫质量达到55%~75%时,清洁泡沫压裂液体系流变性能好、动态携砂能力强,能够满足现场泡沫压裂施工的要求。     

新型CO2清洁泡沫压裂液性能研究

筛选了与CO2配伍的新型GRF清洁压裂液,采用大型泡沫循环回路,测试了GRF-CO2清洁泡沫压裂液的动态流变特性、携砂性能,同时评价了泡沫压裂液体系的静态破胶性能、助排性能和岩心伤害特性。结果表明,GRF-CO2清洁泡沫压裂液体系易破胶,破胶后无残渣,表/界面张力低,对岩心基质渗透率伤害低,当CO2泡沫质量达到55%~75%时,清洁泡沫压裂液体系流变性能好、动态携砂能力强,能够满足现场泡沫压裂施工的要求。     

低浓度胍胶压裂液体系室内研究

目前全球瓜尔胶原材料紧缺,导致胍胶价格飙升,压裂成本攀升。因此,研究优选满足携砂要求的低浓度胍胶压裂液体系具有重大意义。通过实验,对低浓度胍胶压裂液体系的配方进行了研究,评价了低浓度胍胶压裂液体系的耐温耐剪切性能、流变性能、滤失性能、破胶性能、静态伤害和残渣伤害。实验结果表明,低浓度胍胶压裂液可满足压裂施工时的携砂要求,并且破胶后的残渣含量明显减少,降低了对储层的伤害,是一种低成本、低伤害压裂液体系。     

子北毛家河整体压裂压裂液用量分析

子北油田早期压裂采用的多是河水或清水做压裂液,后期改用胍胶基液做压裂液,由于压裂液的主要功能就是造缝和携砂,因此,压裂液必须满足一定的性能要求。本文分析了压力液类型,同时对前置液、顶替液、携砂液和总液量进行了分析,分析表明增加压裂液的用量,可以改善储层的压裂效果。     

适用于煤矿井下加砂压裂的压裂液性能研究

目前煤矿普遍采取井下清水压裂后抽排瓦斯,但是压后裂缝难免重新闭合,为了提高瓦斯抽排效果,采用加砂压裂。优选适用于煤矿井下加砂压裂的清洁压裂液,评价其携砂、防膨、破胶与伤害性能力等。该压裂液体系煤心伤害率为19.62%,支撑剂在压裂液中基本不沉降,表现出优异的高携砂、低伤害性能,适用于低排量、高砂比的煤矿井下加砂压裂施工。     

泡沫压裂液研究进展与展望

综述了起泡剂和稳泡剂在泡沫压裂液体系中的发展和应用以及泡沫压裂液的宏观评价指标,分析表明泡沫压裂液体系正朝着更清洁,更能适应苛刻环境发展。提出了从理论上研究多元起泡剂复配体系,添加纤维素类物质形成结构流体稳定泡沫,深入研究非水基泡沫压裂液并实现现场应用,完善泡沫压裂液流变性评价方式,从微观上解释泡沫滤失携砂现象等研究方向,以期泡沫压裂液能在油气生产领域占据更重要的地位。     

泡沫压裂液研究进展与展望

综述了起泡剂和稳泡剂在泡沫压裂液体系中的发展和应用以及泡沫压裂液的宏观评价指标,分析表明泡沫压裂液体系正朝着更清洁,更能适应苛刻环境发展。提出了从理论上研究多元起泡剂复配体系,添加纤维素类物质形成结构流体稳定泡沫,深入研究非水基泡沫压裂液并实现现场应用,完善泡沫压裂液流变性评价方式,从微观上解释泡沫滤失携砂现象等研究方向,以期泡沫压裂液能在油气生产领域占据更重要的地位。     

低残渣压裂液体系的形成及性能评价

针对现场所用的传统压裂液体系存在的残渣量高、易堵塞储层的有效孔隙和裂缝、降低油气产量等问题,本文通过在大分子半乳聚糖上接入新的化学基团,制备得到改性的羟丙基瓜胶。研究了反应时间、反应温度和酸碱度对所形成体系的影响,评价了该体系的稳定性、携砂性能和破胶性能,认为所形成的低残渣压裂液体系具有良好的热稳定性、强的携砂能力和破胶性能。     

页岩储层压裂用聚合物存在的两个问题及其对策

页岩储层压裂具有"千吨砂、万方液"的特征,低摩阻、强携砂是对压裂液性能要求的集中体现。通过对现有页岩储层压裂液研究进展的分析,提出现有压裂液减阻率低和携砂能力弱这两方面问题的主要原因是体系聚合物的结构引起的。对页岩储层压裂用聚合物研究历程,聚合物类型的分析,结合存在的问题,表明在不改变减阻剂主体结构的情况下,引入长链缔合型侧基可以提高减阻率,引入孪尾缔合型基团可以增加黏度。     

耐高温清洁压裂液的制备及性能评价

以丙烯腈、二乙醇胺和芥酸为原料合成了芥酸酰胺丙基二羟乙基叔胺(UC_(22)-OH)。通过FTIR、~1HNMR、~(13)CNMR及HPLC-MS对其进行了结构表征。将UC_(22)-OH用作稠化剂,配制清洁压裂液,考察温度对清洁压裂液表观黏度的影响,并探究高温下胶束聚集体的类型和尺寸。通过室内实验,对UC_(22)-OH清洁压裂液的流变性、携砂性、破胶返排性以及地层伤害性进行了评价。结果表明,质量分数为4%的UC_(22)-OH清洁压裂液在120℃、170 s~(–1)下剪切5400 s,表观黏度稳定保持在65 m Pa·s;80℃下其弹性模量G'>4.2 Pa,黏性模量G'>1.7 Pa,在陶粒体积分数为20%的情况下,可稳定携砂8 h;遇煤油后其可在70 min内彻底破胶,破胶液的表界面张力较低;UC_(22)-OH清洁压裂液的基质渗透率损害率最低,仅为9.1%。UC_(22)-OH清洁压裂液具有优异的耐温性和抗剪切性、80℃下的携砂性能和破胶返排性能优异,对地层具有低残渣、低伤害的特性。     

黏弹性表面活性剂压裂液的研究与应用进展

黏弹性表面活性剂压裂液是以黏弹性表面活性剂为主剂的清洁压裂液。黏弹性表面活性剂压裂液体系具有破胶后无残渣、携砂性好、滤失控制性能好等特点,但随着对环保问题的日益重视及钻井深度的不断增加,丰富黏弹性表面活性剂压裂液体系迫在眉睫。本文介绍了黏弹性表面活性剂压裂液的发展和应用。根据压裂液配方不同,将其分为常规黏弹性表面活性剂压裂液和非常规新型黏弹性表面活性剂压裂液,总结了不同种类的黏弹性表面活性剂压裂液的组成、耐温耐剪切等性能及应用情况。分析表明,降低成本、研制简单的配制工艺是常规黏弹性表面活性剂压裂液的主要发展方向;在油田进行大规模实际应用及得到更完善的体系是非常规新型黏弹性表面活性剂压裂液的主要发展方向。     

新型连续混配型清洁压裂液体系研究

通过对粘弹性表面活性剂分子结构的分析,筛选出了低温下溶解性能好、易成胶的长链烷基季铵盐表面活性剂VES-1、VES-2,并通过与激活剂(水杨酸钠)、聚合醇等进行配方优化组合,确定了YCQJ-2清洁压裂液稠化剂的配方,同时评价了1.0%～5.0%YCQJ-2清洁压裂液的性能。结果显示,YCQJ-2清洁压裂液稠化剂与清水按照一定比例混合,即可形成粘弹性较好的冻胶,破胶容易,表/界面张力低,对岩心的伤害率低于15.0%,而且可以实现就地连续混配、连续施工,简化了施工程序,节约成本,保护环境。     

清洁压裂液的研究现状及发展趋势

清洁压裂液是一种以粘弹性表面活性剂为增稠剂,且具有对地层伤害小、残渣少、几乎无污染等特点。简要地综述了压裂液的发展概况及其基本性能,对其国内外清洁压裂液的研究现状进行了详细的概括,展望了清洁压裂液的发展前景。     

阴离子型清洁压裂液耐温性研究进展

阴离子型清洁压裂液是一种基于阴离子黏弹性表面活性剂的非聚合物水基压裂液,具有配制简单、易返排、无残渣、冻胶黏度低且弹性好、压裂性能稳定等特性。随着低压低渗油田开采困难和油井开采深度的不断增加,阴离子型清洁压裂液(Anionic Viscoelastic Surfactant Fluid,简称AVES)的耐温性成为重要研究课题。对典型非聚AVES压裂液和新型含聚AVES压裂液两大体系的应用性能和特征进行综述,列表阐明各类AVES压裂液在油田应用中的优势与不足。针对国内外AVES压裂液高温下压裂效果不明显、胶束稳定性差及主剂合成复杂等状况,提出改进阴离子侧链、研制不对称结构双子阴离子及开发新型纳米粒子等方法,从而达到简化体系配制、增加其耐温性与稳定性的目的。     

压裂酸化用粘弹性表面活性剂溶液研究进展

粘弹性表面活性剂溶液的高表面活性及独特的流变特性可以作为理想的压裂、酸化、砾石充填等增产改造以及三次采油措施流体。详细介绍了粘弹性表面活性剂流体的组成、制备与表征方法,阐述了典型粘弹性表面活性剂流体流变特性研究现状;概述了粘弹性表面活性剂流体在压裂、酸化等增产措施中的应用进展,并指出了粘弹性表面活性剂流体矿场推广应用尚需解决的问题。     

耐高温交联酸压裂液的研制及其性能评价

针对黏弹性表面活性剂(VES)转向酸使用成本高，耐温性差以及现有胶凝酸破胶不完全的问题，本研究首先通过水溶液聚合法合成稠化剂和有机锆交联剂，然后在质量分数为20%的盐酸水溶液(下同)中将稠化剂通过有机锆交联剂进行交联，得到耐高温交联酸基液，再根据压裂液性能要求添加高温缓蚀剂、助排剂、铁离子稳定剂和黏土稳定剂，研发了一种耐180 ℃高温的交联酸压裂液。采用高温高压流变仪、压裂液摩阻测试仪和表界面张力测定仪等对交联酸压裂液进行性能评价。结果表明，所制备的交联酸压裂液在180 ℃、170 s^-1条件下剪切120 min后，黏度仍可维持为73 mPa·s，加入0.15%过硫酸铵破胶后，黏度降为3.2 mPa·s，高温流变性和破胶性能良好。     

Application of pH-Responsive Viscoelastic Surfactant as Recyclable Fluid at High Temperature

A pH-responsive amphiphilic surfactant stearic amide 3-(N,N-dimethylamino)propylamide (SAA) was synthesized and served as a thickener in aqueous solution to construct a switchable viscoelastic surfactant fluid (VES fluid). The structure of SAA was studied by ¹H NMR, and the viscoelastic behavior of VES fluid was studied in detail by rheological measurements. The viscosity of this VES fluid can be switched reversibly from low to high immediately by adjusting system pH value. Even at high shear rate (170 s⁻¹) and high temperature (90 °C), excellent viscoelastic behavior of this VES fluid can be observed, which is a key performance for fracturing applications. Meanwhile, the recycled VES fluid can still maintain good pH-responsive behavior even after more than three cycles. These unique performances of this VES fluid not only enhanced our understanding of the transformation of wormlike micelles at high temperature, but also enriched a large potential of VES fracturing fluid in the development of oil and gas reservoirs.     

阴离子型VES压裂液在裂缝性油藏中的研究应用

裂缝性油藏中出现的天然裂缝会在水力压裂过程中发生剪切或者破坏等一系列现象,这导致了压裂液的滤失情况十分严重,进一步造成砂堵或者加砂困难等问题。针对裂缝性油藏中压裂液滤失严重的问题,通过研究阴离子型VES压裂液的性能来降低压裂液的滤失量。测试了VES压裂液的流变性能、耐温性能、粘弹性能、悬砂性能及破胶性能。研究表明,VES压裂液的耐剪切性很好,可以维持长时间的工作要求,在低剪切力下可以维持粘度的不变,在提高剪切速率时粘度会开始下降,在剪切速率得到回降后粘度又可以快速恢复;VES压裂液在60℃的地层中利用率最高,此温度下的粘度最大,弹性也最大,不可用于高于80℃的地层;VES压裂液支撑剂沉降速度很低悬砂性能很好,破胶很快且很彻底;这些优越的性能可以大量减少裂缝性油藏在水力压裂过程中压裂液的滤失量。     

氮气泡沫压裂液用作煤层气井性能研究

通过对氮气泡沫压裂液的筛选,优选出适合于煤层的泡沫压裂液体系,性能测定表明,0.25%SL-1+0.25%SL-2+0.5%ABS+0.2%PAM泡沫体系经145 s-1剪切后粘度仍稳定在100 mPa.s,滤失系数为1.54×10-5 m/min1/2,陶粒沉降速度仅为清水的0.004 5%,对煤样的损害率只有20.8%(相对于瓜胶的79.4%),远小于常规压裂液,其吸附量对煤基质的孔隙基本不会产生堵塞,由此可见,0.25%SL-1+0.25%SL-2+0.5%ABS+0.2%PAM体系泡沫压裂液非常适合煤层气井的压裂施工。     

压裂稠化剂的合成及性能评价

压裂施工是油气田增产的重要措施,随着高温、深井压裂作业需求,急需耐高温、耐剪切、耐盐的压裂液。本文采用AM与AMPS合成二元共聚物,根据压裂液性能要求,对压裂液配方进行研究,得到一种锆交联的P(AM/AMPS)压裂液配方,并对压裂液进行室内性能评价。