胍胶清洁压裂液在延长气田的应用

延长气田属于典型低渗透储层,具有"低孔、低渗、低压"等特点,常规的胍胶压裂液体系胍胶用量大,残渣大,对裂缝导流能力的损害率高,对储层造成一定的伤害。针对延长气田储层特点,研发了一种胍胶清洁压裂液,该压裂液体系胍胶浓度低,相比常规胍胶压裂液,用量减少了30%,耐温耐剪切性能良好,残渣含量仅为145 mg/L,是一种低残渣、低伤害的压裂液。该压裂液在延长气田进行了现场实验,应用效果良好,具有很好的推广前景。     

江苏油田水力压裂裂缝导流能力提高方法实验研究

裂缝导流能力是影响水力压裂改造效果的重要因素。目前,胍胶压裂液得到广泛应用,但其中含有的水不溶物以及破胶后形成的残渣会对裂缝导流能力造成一定伤害,从而降低压后增产效果。本文针对江苏油田压裂现状,研究了胍胶压裂液对裂缝导流能力的伤害程度,分析了压裂液对裂缝伤害的机理,提出了裂缝导流能力的提高方法。研究表明稠化剂浓度、支撑剂铺置方式的优化以及羧甲基胍胶压裂液、生物酶破胶剂的应用,可以有效降低胍胶压裂液对裂缝导流能力的伤害。研究结果对压裂液的优选、压裂设计方案的优化具有指导意义。     

低浓度瓜尔胶压裂液在塔中志留系的研究与应用

针对塔里木油田塔中志留系低孔低渗储层油气产能低的难题,开展了大量水力加砂压裂改造技术研究。本研究形成了一套低浓度瓜尔胶压裂液体系,在塔中志留系储层实践后增产效果明显。该体系突破了"最低临界瓜尔胶浓度"限制,采用新型硼化合物交联剂使压裂液体系瓜尔胶浓度比常规体系下降40%,大幅降低了压裂液残胶和残渣对水力裂缝导流能力和储层的伤害。为后续的低孔低渗储层压裂改造提供指导。     

高温清洁压裂液在塔河油田的应用

塔河油田碎屑岩储层埋藏深、温度高、物性差,常规胍胶压裂液残渣含量较高,对储层伤害较大,难以满足油田需要。优选阴离子表面活性剂及其他添加剂,研制了新的高温清洁压裂液配方。新高温清洁压裂液耐温130℃,具有抗剪切能力强、悬砂性能好、破胶彻底和对地层伤害率低等特点,能够满足塔河油田碎屑岩储层改造的需求。在塔河油田应用效果明显,动态缝长125.2 m,人工裂缝导流能力0.10μm~2·cm,达到了增加近井地带导流能力的目的,应用前景广阔。     

低浓度胍胶压裂液在高温大斜度井中的应用研究

针对常规胍胶压裂液体系残渣含量高、地层伤害大、压裂液返排率低及成本高的问题,结合冀东油田高尚堡、南堡油田某断块Ed2、ES13、ES2+33属于中孔低渗、特低渗储层,物性差,为降低低渗透储层伤害及压裂液成本,室内研究了低浓度胍胶压裂液体系配方(90℃~170℃),耐温可达170℃。与常规胍胶相比,稠化剂浓度可降低30%以上,残渣可降低40%,可大幅降低压裂液成本,该体系在冀东油田现场应用50余口井,压裂成功率95%以上,平均单井压后增油8 t/d,取得了良好的增产效果与经济效益。低浓度胍胶压裂液体系配方耐温达170℃,国内报道的低浓度胍胶压裂液配方最高抗温达到150℃。     

新型表活剂压裂液的实验特性及其在水锁气层中的应用

水锁伤害是低渗透气层压裂面临的一个重要问题。首先从两个方面对新型表活剂压裂液展开了实验研究：①进行了岩心伤害实验,采用多次驱替方式发现,新型表活剂压裂液在岩心孔隙中72 h还呈现自由状态,能够被驱动,随着驱替次数增多,岩心渗透率伤害程度减少,而其他液体没有这种现象;②进行了支撑裂缝导流伤害实验,通过不同驱替方式发现,采用不同液体驱替的支撑裂缝导流能力相差不大,通过氮气驱动后,新型表活剂压裂液支撑裂缝导流能力有所增加,继续通过CO₂气体驱动后,该组裂缝导流能力继续增加,而胍胶类压裂液导流能力基本没有变化。通过实验认为：新型表活剂压裂液对岩石及裂缝的伤害可以改变,降低了对储层的水锁伤害,适合应用于易水锁气层压裂施工。现场试验证明,该类压裂液对低渗易水锁气层具有较好的压裂增产改造效果。     

低伤害压裂液在苏里格气田东区水平井的应用

2010年,苏里格气田东区开始水平井开发试验,由于储层地质条件差,对伤害更为敏感,且多段改造沿用中、西区的常规羟丙基压裂液体系,裂缝和储层伤害大、压后返排困难,压后测试平均无阻流量仅为3.88×104m3/d,改造效果十分不理想。2011年,在前期大量室内研究和现场试验的基础上,分别应用羧甲基胍胶压裂液体系、低浓度羟丙基胍胶压裂液体系、阴离子表面活性剂压裂液体系等三种低伤害压裂液体系开展了8口水平井压裂试验,现场施工顺利,压后返排快,测试平均无阻流量31.63×104m3/d,增产效果明显。低伤害压裂液的试验成功为苏里格气田东区水平井储层改造开辟了新的方向,为苏里格气田增产增效奠定了基础。     

超低浓度胍胶压裂液在姬塬油田的应用

针对目前常规胍胶压裂液体系存在残渣含量高、储层和支撑裂缝伤害大、压裂液返排率低及成本高等问题,根据胍胶交联所需的临界重叠浓度,进行新型超低浓度压裂液体系研究。室内实验和现场应用结果表明,新型超低浓度胍胶压裂液体系耐温达 95℃,破胶液残渣为 172mg/L,岩心伤害率为 15%～22%,返排率为 43.9%～99.80%,增产效果显著,具有良好的经济效益和社会效益,值得推广应用。     

低浓度聚合物压裂液体系研究与应用效果评价

聚合物压裂液冻胶体系在压裂施工过程中会在裂缝中和裂缝壁留下残渣造成储层伤害,降低聚合物浓度可以减轻这种伤害,但又会遇到冻胶体系黏弹性降低支撑剂沉降的问题,因此,研究优选满足携砂要求的低浓度聚合物压裂液体系具有实际意义.用实验方法研究了低浓度聚合物压裂液的增稠剂、交联剂及破胶剂.并评价了压裂液体系的抗温抗剪切性能、流变性能、携砂性能、破胶性能、低伤害性能、防膨性能和滤失性能.实验结果表明,低浓度聚合物压裂液的浓度为常规聚合物压裂液浓度一半时即可满足压裂时的携砂要求,抗温抗剪切性能优于清洁压裂液和常规聚合物压裂液,并且破胶后的残渣量明显减少,降低了对储层的伤害程度,是一种较为环保的低伤害压裂液.     

新型羧甲基胍胶超高温压裂液在松辽盆地南部深层火山岩气井的应用

松辽盆地南部深层火山岩气井长深5井储层埋藏深达5200m,温度高达183℃,针对该储层特点,室内进行了超高温低伤害压裂液的配方试验,合成了高温交联剂和高温增效剂,并进行了新型羧甲基胍胶超高温压裂液体系的性能评价。室内实验结果表明,羧甲基胍胶压裂液具有耐高温(180℃)、低浓度、低残渣、低伤害、低摩阻的特点。该压裂液体系在长深5井现场应用,压裂施工取得成功,压后获得了很好的增产效果。     

苏里格气田东区气藏压裂液伤害机理分析及对策

在分析苏里格气田东区上古生界致密岩屑砂岩储层地质特征基础上,通过核磁共振、岩心流动等室内试验对胍胶类压裂液伤害机理进行详细分析,认为物性变差、压力系数降低是造成储层伤害的根本原因,而体系残渣对微裂缝、支撑裂缝堵塞及岩心端面的滤饼伤害是植物胶类压裂液引起伤害的主要因素,同时储层敏感性、水锁伤害也对致密储层造成较大的伤害。因此,从降低残渣质量浓度、提高返排效率角度出发,针对性研发了阴离子表面活性剂、羧甲基胍胶及低质量分数羟丙基胍胶3种新型的低伤害压裂液,并逐步在现场试验推广,取得了较好的改造效果。     

适用于低渗透储层的有机硼胍胶压裂液体系的制备 与性能评价*

常规胍胶压裂液胍胶加量大、破胶后残渣含量高,影响了低渗透储层的渗流能力。为改善这一问题,用硼酸、葡萄糖酸钠、三乙醇胺等制得有机硼交联剂JS-8,研究了JS-8、改性胍胶HPG-1和非离子型助排剂ZA-07组成的低浓度胍胶压裂液的各项性能。结果表明,该压裂液体系交联时间可调,抗温抗剪切性能较好,在80℃、170 s~(-1)下剪切持续90 min的黏度一直保持在218 mPa·s左右;破胶时间短,2 h内可完全破胶,破胶液黏度与残渣含量低、界面张力仅为1.07 mN/m,极大地降低了储层水锁伤害,压裂液对储层的平均渗透率伤害率仅为19.25%,可用于低渗透储层的压裂改造。图4表3参19     

青海油田低浓度胍胶压裂液的性能研究与现场应用

开发了稠化剂浓度为0.18%~0.20%的低浓度胍胶压裂液体系,使稠化剂浓度比常规胍胶压裂中的稠化剂浓度低40%~50%,单方液成本降低30%~38%。通过对该低浓度胍胶压裂液的性能评价,确定了该体系具有良好的耐温耐剪切性能和滤失性能,破胶快速彻底。岩心损害率为22.53%,压裂液残渣含量仅为226.3mg/L,为常规胍胶压裂液的一半,大大降低了压裂液残渣对裂缝导流能力的损害。2012年,低浓度胍胶压裂液体系在青海油田应用总井数87井次,累计降低成本403.7万元,其中在昆北区块应用55井次,增产倍数为该区块2011年压裂井的1.08倍,降本增产效果明显。图3表6参5     

青海油田低浓度胍胶压裂液的性能研究与现场应用简

开发了稠化剂浓度为0．18％-0．20％的低浓度胍胶压裂液体系,使稠化剂浓度比常规胍胶压裂中的稠化剂浓度低40％-50％,单方液成本降低30％-38％。通过对该低浓度胍胶压裂液的性能评价,确定了该体系具有良好的耐温耐剪切性能和滤失性能,破胶快速彻底。岩心损害率为22．53％,压裂液残渣含量仅为226．3mg／L,为常规胍胶压裂液的一半,大大降低了压裂液残渣对裂缝导流能力的损害。2012年,低浓度胍胶压裂液体系在青海油田应用总井数87井次,累计降低成本403．7万元,其中在昆北区块应用55井次,增产倍数为该区块2011年压裂井的1．08倍,降本增产效果明显。图3表6参5     

低浓度羟丙基瓜尔胶压裂液体系的研究

为有效控制和降低压裂液对储层的伤害,进一步提高压裂液效果,降低压裂成本,开发了满足低渗透储层压裂需要的低质量分数、低残渣、低伤害的胍胶压裂液体系。该压裂液体系胍胶浓度为0.35%,交联剂用量为0.50%,破胶后残渣为144 mg/L,破胶剂用量为0.008%,破胶时间为3 h,与常规胍胶体系相比破胶残渣下降率为51.52%,起泡剂、黏土稳定剂、助排剂用量均为0.50%,温度稳定剂为0.10%。流变等研究分析结果表明该体系具有良好的抗温抗剪切能力,当温度达到140℃时黏度大于100 m Pa·s,在170 s~(-1)剪切90 min后黏度大于80 m Pa·s。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%,静态滤失较小,有利于降低对储层的伤害。     

新型活性水压裂液在煤层气井的应用

针对煤层气储层具有低孔、低渗、自然产能低的地质特征,以及常规活性水压裂液施工摩阻高、煤粉不易分散、施工难度高的不利因素.室内研制了由防膨剂、煤粉分散剂、高效减阻剂和助排剂等添加剂组成的新型活性水压裂液.室内评价结果显示,该压裂液对煤岩基质渗透率的伤害较常规瓜尔胶压裂液低,仅为17.2％;对支撑裂缝导流能力的伤害低,渗透率保留率为94.5％.经山西煤层气井10多井次的现场应用,证明该压裂液体系具有良好的施工效果.     

新型活性水压裂液在煤层气井的应用

针对煤层气储层具有低孔、低渗、自然产能低的地质特征,以及常规活性水压裂液施工摩阻高、煤粉不易分散、施工难度高的不利因素.室内研制了由防膨剂、煤粉分散剂、高效减阻剂和助排剂等添加剂组成的新型活性水压裂液.室内评价结果显示,该压裂液对煤岩基质渗透率的伤害较常规瓜尔胶压裂液低,仅为17.2％;对支撑裂缝导流能力的伤害低,渗透率保留率为94.5％.经山西煤层气井10多井次的现场应用,证明该压裂液体系具有良好的施工效果.     

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针对川西浅层J₃p气藏的低温和低压地质特征和地层返排能量有限、压裂液返排速度低、排液不彻底等诸多难点，以及施工过程中，压裂液滤失量大，储层水敏性粘土矿物含量高（水敏性强）等问题，文章提出对胍胶进行改性处理，并将生热体系引入到改性胍胶压裂液体系中，形成新型低伤害压裂液体系。通过对TC9 2A新型低伤害压裂液的粘度特征、流变特征、滤失、悬砂、增压、升温、助排以及对油藏岩心伤害等室内评价和龙72井的现场应用，结果表明该新型低伤害压裂液不但具有自动增压、降低井筒液柱密度、表面张力低、破胶彻底、破胶液的粘度低等优点，还具有优良的携砂和助排能力，在改造低压、低渗透油气藏具有明显优势。     

新型低损害植物胶压裂液及其在低渗透储层中的应用

为了满足大庆油田低渗透储层压裂增产改造的需要,开发了一种新型低损害植物胶压裂液。室内实验和现场应用结果表明,与目前广泛使用的羟丙基瓜尔胶压裂液相比较,新型低损害植物胶压裂液具有聚合物浓度低、破胶液残渣含量少、对地层和裂缝导流能力损害低、成本低、增产效果显著等诸多优点。新型压裂液中高分子聚合物的分子量和化学结构与羟丙基瓜尔胶不同,因而其性能有明显优势。     

强水敏低温油藏压裂技术应用研究

在强水敏低温油藏中存在储层水敏伤害和压裂液破胶不彻底等诸多技术难题,一直限制着水力压裂技术在该类储层中的有效应用。从前期压裂施工对储层的伤害评价出发,分析了制约压裂增产效果的各种因素,包括储层敏感性、压裂液伤害等;通过室内实验,优选出了一套适用于该类储层的低伤害压裂液体系,并通过数值模拟,建议了注水井组和非注水井组的压裂裂缝长度和导流能力,对于强水敏低温油藏的有效开发具有一定的指导意义。