压裂液伤害评价

针对低渗储层的开发,目前主要采用压裂的方式,然而压裂效果的好坏,除了工艺要求,很大程度上由压裂液决定。本文对目前使用最为广泛的水基压裂液与清洁压裂液对姬塬长6储层的伤害进行室内伤害实验对比。结果显示,清洁压裂液对姬塬长6储层造成的伤害比胍胶压裂液小的多。这是由于清洁压裂液的低残渣量与表面活性剂降低界面张力,减小渗流阻力,从而使的清洁压裂液对储层造成的伤害较小。     

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。     

压裂液伤害室内评价

随着低渗储层的开发,压裂技术工艺的应用愈来愈频繁,压裂液对压裂技术成功的起着至关重要的作用,在压裂过程中,压裂液起着传递能量携带支撑剂的作用,对改善储层的渗流通道有着积极的作用,然而其作为外来流体对储层又存在一定伤害。选用与储层配伍的低伤害压裂液对提高储层渗流能力显得尤为重要。本文以W储层为例,对胍胶压裂液、二氧化碳泡沫压裂液以及清洁压裂液进行了室内伤害评价。取得以下认识:胶压裂液对岩心的伤害最大,清洁压裂液与泡沫压裂液对储层的伤害区别不大。且随着岩心渗透率的增大,三种压裂液对岩心的伤害均减小,即岩心的物性越好,其受压裂液的伤害也越小;二氧化碳泡沫压裂液、清洁压裂液对W储层具有更好的适应性。     

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。     

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。     

聚合物清洁压裂液在河南油田的应用

聚合物清洁压裂液增稠剂水不溶物极低，在防止储层二次伤害，提高返排方面明显优于羟丙基胍胶、瓜尔胶压裂液。聚合物清洁压裂液有别于VES清洁压裂液，它克服了VES清洁压裂液胶束稳定性差，在水和油存在下失效，对配制环境要求高，配制繁琐的弱点，具有较好的悬砂性、耐温耐剪切性，易破胶返排。经现场试验表明，该压裂液具有较好的推广应用前景。     

阳离子清洁压裂液室内研究

压裂作为油田增产措施的重要环节,压裂液的性能在作业中起到至关重要的作用。常规压裂液用胍胶或者是改性胍胶,在压裂完成后,地层中存在大分子不溶物,破胶后返排不干净,而且它的抗高温稳定性不好,抗剪切性差,对地层伤害程度大。为此,在大量研究国内外文献的基础上,并回顾压裂液技术的发展和现状,基于以上常规压裂液存在的不足之处,总结适合不同地层条件的国内外压裂液技术,以及现阶段存在的问题,提出阳离子清洁压裂液。阳离子清洁压裂液具有对储层无直接伤害,二次伤害小,返排无毒无害,可循环利用,关键在于它无不溶物,返排彻底、无残渣,满足施工要求。     

低浓度胍胶压裂液在泥盆系东河塘组的研究应用

巴麦井区东河塘组储层泥质含量高、储层物性差、克氏渗透率在0.06~0.82md(平均0.34md),孔隙度4.7%~10.6%(平均7.7%),属于特低孔特低渗-超低孔超低渗透储层。为有效控制和降低压裂液对储集层的伤害,提高压裂效果,降低压裂成本,研发了满足特低孔特低渗-超低孔超低渗透储层压裂需要的低伤害、耐高温的低浓度胍胶压裂液体系配方。通过室内实验研究,对低浓度胍胶压裂液体系配方的耐温耐剪切能力、流变性能、静态滤失、破胶性能及残渣含量进行了评价。室内实验评价表明,该体系能够大大降低胍胶的使用浓度,降低压裂液的残渣含量,降低压裂液对储集层的伤害,具有优良的破胶、返排、降滤失性能,是一种低成本、低伤害压裂液。     

可再生低分子胍胶压裂液技术研究与发展

本文阐述了胍胶低分子化降解技术和低分子胍胶压裂液技术的研究现状,提出了低分子胍胶压裂液技术的研究方向,为今后开展无伤害或低伤害清洁压裂液技术研究提供技术借鉴。     

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。     

低渗储层改造低伤害压裂液体系研究

为了有效控制和降低压裂液对储层的伤害,提高压裂液体系的增油效果,降低压裂成本,在玛湖凹陷风城组低孔、低渗及非均质储层的压裂改造中,针对胍胶类压裂液残渣含量较多,容易对储层造成伤害,同时胍胶压裂液在碱性条件下交联,高矿化度对压裂液性能影响较大等原因,开展了低伤害压裂液体系改性黄原胶的研究。通过现场研究结果表明,改性黄原胶可以克服碱性环境、高矿化度以及硼离子的影响,破胶后残渣含量为90 mg/L,比HPG的残渣含量少56.5%,有效的减少了破胶液残渣对地层的伤害。在玛湖凹陷斜坡区进行了13井次的储层改造,10口井次获得工业油流,获油率55.6%,取得了较好的改造效果。     

皮家气藏清洁压裂液技术研究

松辽盆地南部皮家构造气藏属于低孔、致密、低渗气藏。为了提高压裂改造效果,对SN 92井岩心做了全岩、五敏性分析和伤害实验,研究低伤害压裂液,降低压裂液对地层的伤害。通过对低浓度胍胶压裂液和清洁压裂液进行室内试验对比分析,最终确定清洁压裂液为适应该区的压裂液体系。     

稠化水清洁压裂液在陇东油田的应用

压裂是低渗油藏改造的主要措施之一,压裂液性能是影响施工后增产效果的一个重要因素。目前陇东油田应用的压裂液主要为水基羟甲基胍胶压裂液,该压裂液存在破胶后有残渣（达3%～10%）、容易腐败、返排率低的缺点,对储层有较大的伤害（伤害率达18%以上）。稠化水清洁压裂液是表面活性剂、酸液和清水按比例混合后达到携砂压裂要求的新型压裂液体系,可以有效降低压裂液对储层的伤害,该体系在三叠系油井试验取得成功后,进一步优化配方,在侏罗系油井推广试验,取得了较好的效果,为低渗、特低渗油藏的改造增加一个新的增产途径。     

页岩气压裂液研究进展及展望

页岩气储层一般具有低孔低渗的特征,需要对储层进行大规模压裂改造才能提升产能,而压裂液性能在水力压裂作业中起着至关重要的作用。在系统调研国内外页岩气压裂液相关文献的基础上,按类型分为滑溜水压裂液,清洁压裂液,纤维素压裂液和泡沫压裂液,简述了不同类型压裂液的特点。围绕压裂液的携砂性能,耐温性能和破胶性能,概述了国内外不同类型压裂液的研究进展及油田应用状况。考虑了压裂液低伤害,环保清洁的发展趋势,提出了未来页岩气压裂液技术的发展方向。     

超级胍胶增稠剂的实验研究

超级胍胶是一种应用最先进的工艺精细生产加工的天然胍胶增稠剂,为了更好的发挥超级胍胶的性能,对其高分子结构进行了表征、对其分子量进行了测定,同时,表征了超级胍胶高分子溶液网络结构,并阐述了分子结构的特点及其对压裂液性能的影响。通过优选低水不溶物含量、低使用浓度的新型压裂液增稠剂超级胍胶,可有效降低压裂液残渣含量,减小对储层渗透率及裂缝导流能力的伤害。     

低浓度胍胶压裂液在延安气田本溪组的应用

为降低本溪组压裂液对地层的伤害,研究开发了适合延安气田本溪组储层的低浓度胍胶压裂液体系。实验结果表明:低浓度胍胶压裂液当胍胶质量分数为0.3%时,在100℃,170s的剪切速率下经过120min耐温剪切,粘度保持在200m Pa·s~(-1);残渣含量和岩心伤害率明显低于常规胍胶压裂液体系。该体系在延安气田本溪组试验2井次,表现出携砂能力强、低摩阻、返排效果好等优点。     

耐高温超低浓度纳米胍胶压裂液性能评价研究

致密砂岩储层孔渗低、物性差,必须经过水力压裂改造后才能具有较好的产能。为了降低施工成本和压裂液对储层的伤害,同时在高温条件下具有良好的耐剪切性能和破胶性能,需要研发一种耐高温、低伤害的压裂液体系。以改性纳米二氧化硅为交联剂,对新型耐高温超低浓度纳米二氧化硅压裂液性能进行了较为全面的评价研究。结果表明,该压裂液体系在135℃条件下剪切2 h后平均黏度为100 m Pa·s,具有良好的携砂能力。破胶液残渣质量为常规胍胶压裂液质量的37.2%,破胶液的表面张力小,具有良好的返排性,压裂液与地层水配伍性好。超低浓度纳米胍胶压裂液大幅降低了对地层的伤害程度,适用于低渗的致密砂岩储层。     

耐高温羧甲基胍胶压裂液性能及应用（英文）

冀东油田西部探区山2主要为致密气藏，储层致密且温度高，孔渗较差，只有通过压裂改造才能见产。常规胍胶压裂液的耐高温性能差且容易对地层产生二次伤害。为解决此问题，基于螯合作用机理研制出了一种耐高温羧甲基胍胶压裂液，并对其快速增黏性、黏弹性、耐高温耐剪切性能以及对地层伤害性等进行详细研究。结果表明，耐高温羧甲基胍胶压裂液在4 min内黏度可达51 mPa·s，耐温能力可达130～180℃，破胶液的黏度小于1.5 mPa·s，能够满足目的层施工要求。最后，针对现场部分低产低效井，采用研制的羧甲基胍胶清洁压裂技术，实现了清洁压裂低伤害，堵老缝开新缝，增加改造体积，低产井产量增加了3～5倍，为西部探区持续稳产奠定了技术支撑。     

水基压裂液对储层伤害性研究

通过室内实验,测定了4种类型压裂液(羟丙基胍胶型压裂液、田菁胶型压裂液、香豆胶型压裂液、胍胶原粉型压裂液)的性能,评价了压裂液与模拟延长川口采油厂储层岩石和地层水的相容性,并对模拟长6油层岩心进行了五类敏感性的分析,找出了压裂液对储层伤害的原因,为改善本油层使用压裂液性能提供依据。实验结果表明,4种类型压裂液的残渣量均较大,是造成压裂低效的主要原因;压裂液中破胶剂浓度相同的情况下,破胶时间与温度成反比,胶囊破胶剂有相对较高的降粘率;长6油层具有较强的水敏性、中度酸敏性和碱敏性,且压裂液对岩心渗透率损害严重。