水平井压裂液评价

水平井压裂过程中,压裂液是储层改造成功的关键因素。本文采用胍胶压裂液、纤维素压裂液、清洁压裂液对甘谷驿长6储层岩心进行压裂液伤害评价。实验结果表明,胍胶压裂液对储层的伤害较大,纤维素压裂液次之,清洁压裂液的伤害最小。压裂液残渣及界面张力、粘度是影响储层伤害的主要原因。     

适合致密油藏的低伤害清洁压裂液体系研究

为提高致密油藏压裂施工的效率,降低压裂液对储层的损害程度,室内通过低分子稠化剂、交联剂、黏土稳定剂以及助排剂的优选及评价,研究了一套适合致密油藏的低伤害清洁压裂液体系,并评价了其综合性能.结果表明:该压裂液体系具有良好的耐温抗剪切性能,在90℃、170 s-1的实验条件下,剪切100 min后黏度仍能达到70 mPa·s以上;此外,该压裂液体系还具有良好的携砂性能、滤失性能和破胶性能,并且破胶液对致密油藏储层天然岩心的基质渗透率伤害程度较小,岩心渗透率损害率小于15％,具有低伤害的特点,能够满足致密油藏压裂施工对压裂液性能的要求.     

耐高温胍胶压裂液及其对储层的伤害机理研究进展

随着油气资源的勘探开发不断向深层超深层储层发展,常规胍胶压裂液不能满足高温超高温储层压裂施工需求。国内外学者致力于从胍胶耐温改性与新型耐高温交联剂合成两个方向提升胍胶压裂液的耐温性能,同时研究了胍胶压裂液对储层的伤害机理,取得了较大进展。本文回顾了近年来国内外耐高温胍胶压裂液的发展动态,阐述了关于耐高温改性胍胶和耐高温交联剂合成的研究现状,从胍胶压裂液对储层的伤害类型和伤害机理角度进行了总结,重点分析了胍胶压裂液对高温储层伤害机理的研究进展。最后指出,应该继续通过化学改性进一步提高胍胶自身的耐温性能,同时加强对破胶剂和纳米交联剂的研究,并提出高效低伤害的纳米交联压裂液是耐高温胍胶压裂液未来可能的发展方向。     

胍胶压裂液高效破胶降解剂体系研究

胍胶压裂液是低渗透油藏水力压裂应用最广泛的压裂液体系,针对其破胶不彻底,残渣、残胶易造成压后储层伤害的问题,通过耐温耐剪切性、破胶液黏度、破胶液残渣含量测试实验,从10种破胶剂、9种降解剂中筛选、优化了胍胶压裂液复合破胶降解剂。并利用凝胶渗透色谱仪和激光粒度仪对胍胶压裂液破胶液中聚合物分子量和残渣粒径进行了测试。结果表明,0.06%(质量浓度)破胶剂P4(过硫酸铵∶亚硫酸钠=9∶1,质量比)+0.009%降解剂M2(BAT-2)为最佳复合破胶降解剂体系,其对应胍胶压裂液耐温耐剪切性测试稳定黏度、破胶液黏度、破胶液中残渣含量分别为103 mPa·s, 1.5 mPa·s和202 mg/L。相对于现用过硫酸铵破胶剂,优化的破胶降解剂体系可降低破胶液中聚合物平均分子量16.0%;减小破胶液中残渣粒径中值21.5%。     

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。     

子北油田毛家河油区长6油层组储层特征研究

通过对岩心观察、铸体薄片、扫描电镜、实验数据统计分析等方法,对毛家河油区长6油层组储层特征分析取得以下认识:(1)储层岩石为长石细砂岩;(2)孔隙以粒间孔和溶孔为主,孔隙结构类型主要是中孔细喉型;(3)非均质性为中等非均质性;(4)敏感性为弱速敏、弱盐敏、中等水敏、中等酸敏、中等偏弱碱敏、中等偏弱应力敏;(5)储层类型为特低渗-超低渗储层。     

一种酸性压裂液研制及其性能评价

针对低渗透、碱敏性储层,研制了一种以有机锆为交联剂,羧甲基羟丙基胍胶为增稠剂的酸性压裂液体系,并对压裂液相关性能进行了系统评价。实验结果表明,当增稠剂溶液浓度为0.4%,交联比为100∶2,破胶剂加量为0.06%时,与压裂液助剂粘土稳定剂、缓蚀剂、助排剂等配制的压裂液破胶液粘度为1.013 mPa.s,残渣含量为261 mg/L,防膨率为90.5%,表面张力为27.6 mN/m,平均缓蚀速率为0.826 g/(h.m2),在90℃下滤失速率为0.575×10-5 m/min0.5,对储层的伤害率小于15%。     

低浓度羟丙基胍胶压裂液体系研究

为有效控制和降低压裂液对储层的伤害,提高压裂液效果,降低压裂成本,针对不同地层温度开发了满足低渗透储层压裂需要的低质量分数、低残渣、低伤害的羟丙基胍胶压裂液体系。压裂液体系分别为:耐温80、90℃的压裂液体系羟丙基胍胶用量为0.30%,交联剂用量为0.35%;耐温100、110℃的压裂液体系羟丙基胍胶用量为0.325%,交联剂用量为0.35%;耐温120℃的压裂液体系羟丙基胍胶用量为0.325%,交联剂用量为0.40%;耐温130℃的压裂液体系羟丙基胍胶用量为0.35%,交联剂用量为0.40%;其他助剂加量分别为:起泡剂0.50%,助排剂0.50%,粘土稳定剂0.50%,温度稳定剂0.08%,杀菌剂0.10%,Na_2CO_30.12%。通过对体系破胶研究,过硫酸铵用量为0.0033%,胶囊破胶剂用量为0.0111%,破胶时间为3h,与常规羟丙基胍胶体系相比破胶残渣下降率大于50%;通过对岩心伤害率与静态滤失进行研究发现伤害率下降均大于50%,故低浓度胍胶压裂液体系有利于降低对储层的伤害。     

阳离子型双子高粘弹压裂液体系开发

进行了常规植物胶压裂液残渣含量高、地层伤害大/对改造效果产生巨大影响等调查。对表面活性剂压裂液体系、蠕变原理、粘弹性、抗剪切性、破胶性、助排性、岩心伤害等进行了研究,开发了一种低伤害、粘弹性良好的清洁压裂液。结果表明,当清洁压裂液配方为2.5%DS+1.0%NaBr+0.6%YFZ-1时,在90℃、170 s~(-1)条件下剪切1 h时压裂液粘度稳定在80 mPa·s以上;在f<10 rad/s时,G'>G″,且G'>0.1 Pa,压裂液粘弹性较佳。压裂液与原油或凝析油反应时,破胶液粘度均小于3.274 mPa·s,破胶液表面张力、界面张力分别小于24.916,1.904 mN/m,破胶、助排较好。0.35%胍胶压裂液破胶液岩心伤害率为32.85%,而2.5%双子表面活性剂清洁压裂液破胶液岩心伤害率为7.79%,较之胍胶压裂液对储层伤害率小,有益于保持增产改造的效果。     

阳离子型双子高粘弹压裂液体系开发

进行了常规植物胶压裂液残渣含量高、地层伤害大/对改造效果产生巨大影响等调查。对表面活性剂压裂液体系、蠕变原理、粘弹性、抗剪切性、破胶性、助排性、岩心伤害等进行了研究,开发了一种低伤害、粘弹性良好的清洁压裂液。结果表明,当清洁压裂液配方为2.5%DS+1.0%NaBr+0.6%YFZ-1时,在90℃、170 s^(-1)条件下剪切1 h时压裂液粘度稳定在80 mPa·s以上;在f<10 rad/s时,G'>G″,且G'>0.1 Pa,压裂液粘弹性较佳。压裂液与原油或凝析油反应时,破胶液粘度均小于3.274 mPa·s,破胶液表面张力、界面张力分别小于24.916,1.904 mN/m,破胶、助排较好。0.35%胍胶压裂液破胶液岩心伤害率为32.85%,而2.5%双子表面活性剂清洁压裂液破胶液岩心伤害率为7.79%,较之胍胶压裂液对储层伤害率小,有益于保持增产改造的效果。     

破胶剂性能影响因素的研究

压裂液作业过程中,有些低温、浅储层地区采用常规压裂液常出现破胶难、返排不彻底的现象,导致压裂液在地层中的滞留时间过长,造成对地层的二次伤害。为了解决这一问题,研制了一种新型低温破胶助剂A,考察其对水基压裂液破胶性能的影响,得到有利于水基压裂液体系的低温破胶体系。实验表明,在30℃,pH=9,破胶助剂A的浓度为50μg/g时,水基压裂液破胶比较彻底。该破胶剂体系成本低廉,破胶彻底,返排率高,值得推广。     

低温煤层气清洁压裂液破胶性能评价及现场应用

清洁压裂液不仅具有较强的携砂能力,同时具有较强的造缝能力(滤失系数小),且摩阻低等优点。然而浅层煤层气温度较低(25?35℃)。煤层气储层内缺乏能使清洁压裂液破胶的液态烃或游离状态的自由水,这使得清洁的压裂液不易破裂,在压裂过程中会造成严重的储层破坏。主要针对低温煤层气清洁压裂液体系破胶剂及破胶性能进行了探讨,开发出适用于低温煤层气清洁压裂液体系的破胶剂,该破胶剂可以在25℃低温下彻底破胶清洁压裂液,同时对压裂液造成的破坏程度进行评估。压裂液破坏率仅为11%。清洁压裂液系统已在山西省沁水盆地应用。     

Encapsulation of potassium persulfate with ABS via coacervation for delaying the viscosity loss of fracturing fluid

Encapsulation of persulfates is an important and effective method for sustained release to delay the gel breaking of a fracturing fluid in a high-temperature reservoir. For a gel breaker with sustained release performance, the coacervation of Acrylonitrile-Butadiene-Styrene (ABS) induced by polydimethylsiloxane (PDMS) was conducted to encapsulate potassium persulfate (KPS). Moreover, the composition, KPS loading, morphology, structure, release property, and gel-breaking performance of the obtained microcapsules were investigated thoroughly. The results show that KPS was successfully encapsulated by the ABS, and the KPS/ABS microcapsules consisted of micron-sized particles with a porous surface, core/shell structure, and significant sustained release property that were affected by the core/shell mass ratio during the preparation. Moreover, the apparent viscosity of gel fracturing fluid at 70 °C obtained using the KPS/ABS microcapsules as the gel breaker could be maintained above 50 mPa·s for 100 min. Therefore, the encapsulation of KPS by the coacervation of ABS is a feasible method to achieve sustained release property, and it could effectively reduce the rate of viscosity loss of fracturing fluid at a high temperature. © 2019 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2019 , 136, 47734.     

中高温清洁压裂液研究及应用进展

介绍了清洁压裂液的特点,叙述了目前国内外清洁压裂液适用温度在80℃以上中高温清洁压裂液的研究进展和在油井中的应用、煤层气井现场应用情况。最后对目前开展中高温清洁压裂液的研究提出了一些建议。认为今后应研制出适合天然气破胶的破胶剂或者破胶促进剂．开发出适用于不同地层条件的完整的清洁压裂液体系。应降低VES合成成本、降低用量,加强复合压裂液的研究,进一步拓宽清洁压裂液技术的应用范围。     

HPG压裂液新型复合破胶剂WSY-1

破胶剂的种类和性质对破胶后的残渣情况产生重要影响.针对40℃HPG压裂液破胶后的残渣问题,应用激光粒度仪、岩心流动仪、表面张力仪评价残渣情况,寻找合适的破胶剂配方.通过筛选评价,最终确定的这种新型复合破胶剂WSY-1组成是:破胶酶pjem-1、残渣分解酶fjem-2、分散表面活性剂fsst-1,配比是:pjem-1∶fjem-2∶fsst-1=2∶1∶7.WSY-1的特点是破胶液残渣含量低,岩心渗透率伤害小,表面张力低.实验结果表明:当WSY-1加量为100 mg/L时,破胶后的压裂液残渣含量降到221 mg/L,对地层渗透率伤害降到16.23％,破胶液的表面张力降到了21 mN/m,粒径中值降到38.47μm,且破胶液的分散程度高.     

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。     

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。     

Synthesis and application of nonionic polyacrylamide with controlled molecular weight for fracturing in low permeability oil reservoirs

Nonionic polyacrylamide (NPAM) with controlled molecular weight was successfully synthesized as a gel fracturing fluid by aqueous solution polymerization. The effects of the monomer concentration, initiator concentration, reaction time, feeding temperature and reaction temperature on the molecular weight were systematically investigated through single‐factor and orthogonal experiments. The NPAM molecular weight can be controlled by adjusting these factors. The decisive factor is the acrylamide concentration, whereas the initiator concentration and feeding temperature are secondary factors. These synthetic NPAMs can be crosslinked with zirconium acetate to produce a gel fracturing fluid for use in low permeability oil reservoirs. Gel fracturing fluids based on synthetic NPAMs have high shear resistance, low filtration performance, easy gel breaking performance, good proppant carrying capability and low core damage capability. By adjusting the NPAM or crosslinker concentrations, the gel fracturing fluid can be adapted for use in low permeability oil reservoirs for a wide temperature range (60–120°C). © 2014 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2015 , 132, 41637.     

生物酶破胶压裂液破胶速度控制方法研究

针对压裂液采用生物酶破胶时存在的破胶速度快的问题,以羟丙基瓜胶冻胶压裂液为研究对象,通过压裂液成胶及破胶特性测定实验,优化了生物酶的浓度,筛选了生物酶反应的金属离子抑制剂类型,并优化了抑制剂浓度。研究表明,生物酶的最佳浓度为0.01%,抑制生物酶破胶速度的最佳离子为锰离子,浓度为0.5%~1.0%,对应的破胶时间为4~8 h,可以选择不同的生物酶浓度和抑制剂浓度来满足现场施工对压裂液破胶速度的要求。     

利用废弃粉煤灰制备压裂液用硼交联剂的研究

利用废弃粉煤灰制备聚硅酸,以聚硅酸、硼砂为原料,合成了一种高温延缓型交联剂.采用单因素法,通过测定硼交联剂性能,优选出最佳合成工艺参数为:硼砂5wt%,配体28.5wt%,反应温度80 ℃,催化剂1.5wt%.并对合成目标产物进行了红外光谱表征,其交联的HPG(羟丙基胍胶)冻胶压裂液的高温流变性评价表明,当胍胶浓度为0.45wt%,交联比为100∶0.8(体积比)时,110 ℃,170 s-1的剪切速率条件下,剪切2 h,粘度达到130 MPa·s以上,证明该交联剂对HPG具有较好的交联效果,老化破胶实验表明其交联的压裂冻胶易破胶返排,残渣低.