压裂液对储层的损害及其抑制方法

压裂液在压裂过程中起传递压力和携带支撑剂的作用,但也会给储层带来损害,严重时造成油气井减产。研究了压裂液对裂缝损害因素及其抑制方法。压裂使用的破胶剂与聚合物的反应是随机的,不能使聚合物彻底降解,只能形成结构复杂、大小不等的仍有堵塞作用的聚合物碎片,而且反应动力学规律决定了裂缝闭合前聚合物总会有不同程度的降解,影响压裂液的粘弹性和携砂能力。防止方法:使用过氧化物、普通酶、特效酶破胶剂(胶囊化延迟破胶)和低浓度(聚合物浓度≤0.3％)压裂液,可使聚合物彻底降解。滤液损害是通过液相水锁降低基岩中油气的相对渗透率。防止方法:使用表面活性剂降低表面(或界面)张力;用阳离子表面活性剂增加接触角(接近90°);防止裂缝壁及其附近被堵塞,降低末端毛管阻力抑制水锁。根据模拟计算结果,防止基岩堵塞产生的末端毛管效应,对抑制永久性水锁具有重要的作用。     

煤层气储层压裂液添加剂的优选

介绍了沁水盆地沁南地区无烟煤Ⅲ(3号煤)煤层气储层的物性特征：低渗中孔低压；粘土含量高，膨胀性强；水润湿吸附性差。该地区地表水符合配制压裂液要求。实验筛选了煤层气井压裂液添加剂，主要目标是减少压裂液对煤层气储层的伤害，筛选结果如下：稠化剂为羟丙基瓜尔胶GRJ和香豆胶；交联刑为硼砂；粘土稳定刑为KCl，KCl可造成测定压裂裂缝几何形状所需的高矿化度环境，但会降低压裂液粘度，其用量应适当；所选助排剂为DL-10和D-50，对助排刑的要求除界面活性高外，更重要的是在煤样表面吸附量小，吸附速率小，接触角大，不易润湿煤基质表面；配液用地表水显微酸性，当煤层地下水显碱性时应调节压裂液的pH值；使用过硫酸铵为破胶剂时，30℃下破胶时间很长，加入活化剂BT-6或TA-1使破胶时间缩短到1～2小时；对于煤层气井压裂液，当温度低，压裂液配制后存放时间短时，可不加杀菌剂(如甲醛液，TH-1)。图2表8参4。     

低温压裂液在鄂南地区中浅储层中的应用

针对鄂南地区难动用致密砂岩油藏水平井分段压裂液破胶困难、裂缝形态复杂等技术难点,研究了适合不同温度储层的压裂液体系。20～25℃储层段主要应用BAT生物酶破胶剂和过硫酸铵破胶剂（APS）进行复配的压裂液体系,26～40℃储层段主要应用低温激活剂和APS进行复配的压裂液体系。现场应用表明,优化后的压裂液体系破胶效果大幅提升,较好地解决了返排液破胶不彻底的问题。该技术的成功应用,实现了鄂南地区压裂液体系的技术突破,形成了适合该地区中浅储层的低温压裂液技术体系。     

临兴区块致密气储层压裂损害影响因素

为明确临兴区块致密气储层压裂损害影响因素,以储层岩心渗透率损害率为评价指标开展室内实验,分析储层敏感性、水锁效应、胍胶压裂液破胶残液和残渣含量对储层的损害程度.结果表明:储层具有中等偏弱水敏,弱—中等偏弱程度酸敏和碱敏;储层水锁指数为85％～100％,损害程度为强—极强;当使用单一过硫酸铵作为破胶剂,温度低于30℃时破...     

瓜胶压裂液对储层的伤害特性

压裂液破胶后残渣是造成基质渗流率伤害和支撑剂充填层导流能力伤害的重要原因。为研究其伤害特性,从而减小对储层的伤害,在不同破胶剂加量下对两种瓜胶压裂液破胶后的性能进行测试并结合测得的破胶液黏度分析瓜胶相对分子质量大小,同时应用激光粒度仪测量两种压裂液破胶过程中的分子尺寸,对破胶液残渣进行离心并测量残渣含量,结合岩心流动实验对不同类型压裂液的破胶液进行伤害评价。研究表明：破胶时间过长会使破胶液的分子尺寸变大,出现絮凝现象,并造成更大的储层伤害;同时通常认为破胶液黏度越小,分子尺寸越小,对储层伤害越小的观点并不全面,其存在一定的局限性。     

页岩油储层聚合物压裂液伤害机理研究

聚合物压裂液已在页岩油储层改造中得到了广泛应用,但其对储层的伤害机理还不明确.本文以鄂尔多斯盆地页岩油储层为研究对象,改性聚丙烯酰胺为主体,开展聚合物压裂液破胶液对页岩油储层裂缝渗透率的伤害实验,并辅以其他相关实验,以期明确聚合物型压裂液对页岩油储层的伤害机理.     

水基聚合物压裂液延迟破胶技术及破胶体系

不适当的聚合物冻胶压裂液的磁胶控制．将全影响到压裂处理效果和造成地层损害。本文阐述了破胶作用对压裂液粘度及支撑剂充填层渗透率的影响：提出了延迟破胶技术的概念，并介绍了不同的延迟破胶方法与延迟破胶体系。     

缝内破胶压裂液的研究及应用

在水基聚合物压裂液加砂压裂施工过程中,往往需要添加破胶剂来满足压裂液的顺利破胶返排。目前使用较多的破胶技术是过硫酸盐、胶囊破胶剂结合的楔形追加破胶技术,但仍然存在压裂液的残胶伤害。为此,开展了新型破胶技术的室内研究,成功地研究出能使压裂液彻底破胶的破胶剂组合技术——缝内破胶技术。采用缝内破胶技术的压裂液（缝内破胶压裂液）和常规压裂液比较,缝内破胶压裂液破胶残液最大分子量是常规压裂液的1／8～1／6,岩芯渗透率伤害率降低了30％～40％。在四川GA区块的B井区进行了5井次缝内破胶压裂液和5井次常规破胶压裂液现场应用试验。试验结果表明,缝内破胶压裂液平均返排率比常规高10％左右,平均单井增加天然气测试产量是常规压裂液的1～2倍。     

页岩储层钻井液-压裂液复合损害机理及保护对策

为了分析钻井液与压裂液复合作用导致的储层损害,考虑油基钻井液侵蚀页岩矿物诱发的裂缝延伸,建立钻井液动态侵入深度预测方法,评价页岩裂缝面力学性质弱化、裂缝闭合与岩粉堵塞导致的天然/水力裂缝损害,提出钻井液-压裂液复合作用储层损害模式,揭示页岩油气层钻完井损害机理并提出保护对策。研究表明,钻开储层过程中,钻井液通过页岩诱导裂缝和天然裂缝深度侵入储层,侵蚀页岩矿物并导致侵入带页岩力学性质普遍弱化;水力压裂过程中,钻井液-压裂液复合作用进一步弱化页岩力学性质,导致生产过程裂缝更易闭合并发生岩粉脱落,诱发天然/水力裂缝应力敏感损害和固相堵塞损害,造成钻井液-压裂液复合作用带裂缝导流能力大幅降低,制约页岩油气井高产稳产。提出了防塌防漏加速储层段钻进、化学成膜防止页岩裂缝面力学性质弱化、强化页岩裂缝封堵减少钻井液侵入范围、优化压裂液体系保护裂缝导流能力的页岩储层保护对策。     

龙26外扩致密油试验区压裂液损害评价及其微观机理

大庆龙26外扩试验区为典型致密储层,对压裂液损害更为敏感。依据SY/T 5107—2005《水基压裂液性能评价方法》在储层温度(90 ℃)下采用岩心流动装置进行了胍胶、化学高分子聚合物和表面活性剂压裂液破胶液的岩心驱替实验;结合CT扫描评价了3种压裂液破胶液残渣、残胶在岩心中的分布和对孔隙孔喉的损害程度。岩心驱替实验结果表明,胍胶、化学高分子聚合物和表面活性剂3种压裂液破胶液对岩心损害率分别为43.5%、24.3%和13.1%。CT扫描结果显示,胍胶和化学高分子聚合物压裂液破胶液残留物分别集中于岩心前1/10～2/5段和前1/2段,表面活性剂压裂液破胶液残渣含量少,但能侵入岩心各处;胍胶、化学高分子聚合物和表面活性剂压裂液破胶液对储层岩心孔隙和孔喉的损害率分别为15.41%和9.01%,6.43%和3.14%,8.94%和6.27%。分析认为,3种压裂液破胶液对储层岩心均以液相损害为主,固相损害次之。      

鄂尔多斯盆地西峰油田压裂液对储层伤害的微观机理研究

为了搞清压裂液引起低渗储层伤害的主要因素,优化压裂液体系,以最有效手段减小或消除这些伤害,采用真实砂岩模型进行了压裂液伤害机理的实验,并对照储层地质特征、流体性质和储层敏感性分析,对压裂液伤害储层的微观机理进行了分析研究。结果表明,压裂液引起的水锁伤害率为46.6%,储层压力系数低和压裂液引起残渣对储层伤害率为25.7%,对裂缝伤害率为60%。通过筛选合适的表面活性剂,改变岩石润湿性,来降低压裂液的水锁伤害;开发和研究低残渣压裂液体系,来降低压裂液残渣伤害,提高储层向裂缝渗流能力。这为开发适用于低渗油田的新型低伤害压裂液体系及相关技术提供了理论支持。     

压裂液伤害及油层保护研究

压裂施工中压裂液对油层和裂缝导流能力会造成伤害,直接影响压裂改造的效果。从压裂液残 渣、滤饼、破肢不彻底对油层和裂缝导流能力造成物理伤害及支撑剂选择不当造成裂缝导流能力物理伤 害原因进行系统的研究和试验;并依据室内试验结论,探讨了降低硼交联压裂液对油层和裂缝导流能力 伤害方法。研究结果表明,本研究对油层压裂改造中的压裂液种类及应用工艺的选择,进一步提高压裂 改造效果具有重要意义。     

特低渗透砂岩油藏压裂液损害实验评价

以镇泾油田长8组砂岩油层为研究对象,探讨了压裂液损害评价方法,并进行压裂液滤液对基块岩样渗透率损害率和压裂破胶液动态滤失对造缝岩样返排恢复率测定的压裂液动态损害实验;考察了压裂液与地层流体、工作液之间的配伍性,压裂液和原油的润湿性,测定了压裂液乳化率和残渣。压裂液原胶液组成为0.4%HPG(瓜尔胶)+0.4%AS-6(季铵盐类黏土稳定剂)+0.3%CX-307(阴离子型破乳助排剂)+0.1%HCHO(杀茵剂)。实验结果表明,原油与破胶液按3:1、3:2、1:1体积比混合后的乳化率均在60%以上,而破乳率仅为12.00%～23.77%。压裂液残渣含量平均为703 mg/L,易阻塞储层渗流通道。裂缝岩样经压裂液驱替后的返排恢复率为1.48%～85.83%;当裂缝充填支撑剂后的返排恢复率为0.02%～42.9%,较单纯裂缝岩样低。基块岩样压裂液乳化损害程度强,平均损害率为89.83%;残渣液损害程度强,平均损害率为73.71%;压裂液滤液损害程度中等偏弱,平均损害率为44.85%。压裂液产生的润湿反转使岩石由水湿转化为油湿。固相侵入、碱敏、润湿反转是储层损害的主要因素。固相侵入的损害率为28.86%,润湿性相关的损害率为44.98%,基块岩样碱敏损害率26.38%、裂缝岩样为32.18%。建议采用清洁压裂降低残渣损害、选用合适的表面活性荆提高返排率,为该油田储层保护和有效开发提供支持。     

二连盆地致密油藏低伤害改造技术

针对二连盆地储层渗透率超低,孔隙喉道细小,黏土含量高、膨胀性大,储层敏感性强,储层改造伤害性大、压裂后效果差的突出难题,开展低伤害改造技术攻关。对低伤害机理、低浓度压裂液体系筛选、新型低伤害材料、低伤害工艺优化与压裂全程精细管理上进行了研究。通过7a的不断探索与实践,研制出1套适合超低渗透致密储层的新型综合低伤害压裂技术,将储层综合伤害程度降低了10%～20%,作业成本降低20%以上,现场应用效果显著,为国内同类超低渗透致密油藏的经济开发提供了重要借鉴与指导。     

基于OVT域资料的低渗透砂砾岩储集层预测

准噶尔盆地玛湖凹陷东斜坡百口泉组砂砾岩储集层“甜点”,具有侧向叠置严重、厚度较小、非均质性较强的特点,基于常规资料准确预测该类储集层的难度较大。而以方位各向异性分析为核心的OVT域叠前地震属性分析技术,能够充分利用叠前地震资料蕴含的地质信息和流体信息,可以更有效地进行储集层预测。但是由于原始OVT域道集受不稳定的能量、不均衡的密度以及较低信噪比的影响,其道集质量不稳定。因此,介绍了一种从道集评价及预处理开始,利用动态分析寻找优势的道集方位,并进行部分道集叠加提高地震资料的成像质量及分辨率的方法。利用处理后的地震资料,在玛东地区预测了“甜点”储集层的分布,预测“甜点”储集层发育区面积约140 km2,为玛东地区井位部署和储量落实提供了依据。     

致密砂岩气藏损害机理及低损害钻井液优化

针对塔里木盆地B区块致密砂岩气藏储层孔喉细小、渗透性差、束缚水饱和度高、非均质性严重、微裂缝发育、极易受到损害且损害难以解除的难题,模拟地层条件,开展了高温敏感性与水锁损害测试,分析了储层固相损害,系统揭示了致密砂岩气藏损害机理:应力敏感损害、水锁损害、微裂缝固相损害是该储层的主要损害类型。在该区块使用的磺化防塌、钾聚磺钻井液基础上,优选出暂堵剂及可有效降低表面张力的表面活性剂,运用理想充填技术与表面活性剂两者相结合,优化设计“协同增效”型保护致密砂岩气藏的低损害钻井液。通过配伍性测试、动态污染实验对优化钻井液的储层保护性能进行评价发现,优化钻井液与研究区块地层水配伍,岩心渗透率恢复值在85%以上,储层保护效果明显。优化钻井液在B区块B2井巴什基奇克组储层中取得成功应用,钻井后储层表皮系数极大降低,钻井液对储层的污染明显减少。      

碱敏储层压裂损害机理与保护技术研究及应用

在压裂施工过程中,碱敏储层受高pH值流体的影响,可产生矿物组份二次沉淀、转移以及粘土膨胀率增加、二价金属离子化合物沉淀等反应而对储层造成严重损害.针对中原油田桥口、白庙与户部寨地区储层特点,分析了强碱性压裂液对碱敏储层的损害机理,研究了液体pH值、储层温度、滞留时间等因素与碱敏储层损害的关系,提出了防止碱敏损害的预前置液、缓冲剂等技术,并在现场进行了7井次压裂施工应用.通过选择合适的液体组成体系,可以有效地抑制储层碱敏损害,达到保护地层、提高压裂效果的目的.     

玛湖油田致密砾岩油藏压裂数值模拟研究

为全方位掌握玛湖油田致密砾岩储层条件,减小井间裂缝干扰,实现精准压裂并完成产能预测,采用地质、地应力、压裂耦合的模拟方法,建立三维数值模型.以玛湖致密油藏试验区为例,依据现有地质资料完成单井地应力模型,在此基础上建立准确的三维地应力模型,并加载人工裂缝模型,通过耦合压裂模型,研究区域压裂施工完成后地应力随时间与空间的变...