低碳烃无水压裂液体系及流变特性研究

用五氧化二磷、磷酸三乙酯和醇反应制得淡黄色的低碳烃无水压裂液胶凝剂二烷基磷酸酯。首次对正己烷、正辛烷、煤油、柴油四种烃代替水作为基液形成的凝胶体系的基本性能（携砂性、耐温耐剪切性）以及流变特性（黏弹性、触变性、剪切变稀性）进行了研究。结果表明,以柴油为基液、络合铁为交联剂,胶凝剂质量分数为1%时的最佳交联比（基液与交联剂质量比）为100:1.0,此时的凝胶黏度为177.26 mPa·s。陶粒在正己烷、正辛烷、煤油、柴油四种压裂液凝胶中静置4 h后的下降距离分别为8.0、5.0、4.5和8.0 mm,凝胶携砂性能良好。在100℃、170 s^-1下剪切1.5 h,正己烷、正辛烷、煤油和柴油压裂液凝胶体系的保留黏度分别为16.9、229.5、293.6和324.3 mPa·s。随着基液碳链长度的增加,压裂液的耐温耐剪切性增强,弹性模量和触变环面积逐渐下降。四种凝胶体系在受剪切后均表现出剪切变稀特性,且随着基液碳链的增长,在相同剪切速率下,凝胶体系的黏度相对减小。不同烃基压裂液凝胶体系的流动曲线可用非线性共转Jeffreys本构方程进行表征,且模拟值与实验值吻合良好。     

低碳烃无水压裂液交联流变动力学研究

本文以双烷基磷酸酯作为胶凝剂,络合铁作为交联剂,对煤油基压裂液和柴油基压裂液交联过程流变学进行了研究,并建立了交联过程流变动力学模型,分别表征煤油基压裂液和柴油基压裂液的交联过程。结果表明,可分别用二级和三级交联流变动力学模型描述煤油基压裂液和柴油基压裂液的交联过程,模拟值与实验值吻合良好,模型参数具有明确的物理意义;模型的结构变化速率常数k随着胶凝剂浓度的提高而减小,最大弹性模量G'max随着胶凝剂浓度的提高而增大。     

耐高温低碳烃无水压裂液室内研究

针对目前国内低碳烃无水压裂液耐温能力差的问题,用戊烷、磷酸酯胶凝剂LPEA-1和黏度促进剂FS-1配制了耐高温低碳链烃无水压裂液（戊烷基Frac-H压裂液）,并对其性能进行了初步评价。通过室内试验研究,确定戊烷基Frac-H压裂液的基本配方为95.8%戊烷+2.0% LPEA-1+2.2% FS-1,按此配制的压裂液在180 s后黏度达到最大;在温度为130℃、剪切速率为170 s-1条件下连续剪切120 min后的黏度大于50 mPa·s;破胶时不需加入破胶剂,且破胶液无残渣;戊烷基Frac-H压裂液对页岩储层的伤害稍大于致密性储层,但显著低于水基压裂液对页岩岩心的伤害。研究结果表明,用戊烷、磷酸酯和黏度促进剂配制的戊烷基Frac-H压裂液,可以满足非常规储层高温油气井压裂施工对压裂液性能的要求。      

新型铝离子无水压裂液的制备及其性能

页岩气等非常规油气资源储层物性差、敏感性严重,压裂过程中往往会消耗大量水资源,同时其返排液的处理也会造成巨大的环保压力.为此,需要研究一种新型的低碳烷烃无水压裂液.在低碳烷烃基液中,通过磷酸酯胶凝剂与新型高效、低成本铝离子交联剂交联制备无水压裂液,相比于铁离子交联剂,铝离子交联剂体系稳定性更强.实验结果表明,该无水压裂...     

压裂液添加剂对压裂液性能及效果的影响分析（I）——稠化剂和交联剂 …

压裂液稠化剂、交联剂、破胶剂、防乳化剂和降滤失剂等添加剂的性质决定了压裂液的性能,对压裂处理的效果影响较大。本文分析讨论了压裂液稠化剂和交联剂对压裂液性能及压裂效果的影响。     

一种酸性压裂液用交联剂ZOC-1的制备及室内评价

制备了一种针对酸性压裂液体系的高温延缓型有机锆交联剂ZOC-1,考察了合成工艺中不同因素对ZOC-1性能的影响,确定了ZOC-1的最佳合成工艺：氧氯化锆5%,配体20%,水、甘油质量比0.3,pH值2～3,反应温度50～55℃,反应时间4～5 h。将羧甲基瓜尔胶溶液与ZOC-1按质量比100∶0.3交联,交联时间为50～92 s,压裂液耐温性可达100℃。在100℃、170 1/s下连续剪切60 min,冻胶表观黏度可保持在80～90 mPa.s。携砂比为35%时,压裂液的沉降速度为0.285 cm/min。破胶液黏度最大值为4.8 mPa.s,且对储层伤害小,适用于100℃以下超低渗透油气田施工要求。图6表2参11     

有机硼交联剂CY-2合成工艺研究及交联压裂液性能评价

通过在对有机硼交联剂合成原理以及其与常规水力压裂稠化剂羟丙基瓜胶HPG交联机理研究的基础上,以硼砂B和复配型有机配位体X与Y为主要原料研制出了一种压裂用延迟型有机硼交联剂CY-2.分别考察了各反应因素对合成产品交联性能的影响情况,确定出CY-2最佳合成工艺条件为:X与Y配比为1:3,X与Y加量为20%,催化剂Q加量为3.5%,硼砂B加量为10%,反应时间为4 h,反应温度为75°C.对CY-2交联HPG压裂液的主要性能进行评价实验,结果表明,CY-2是一种性能良好的有机硼交联剂,CY-2交联羟丙基瓜胶HPG压裂液不仅具有延迟交联时间在360 s内可调的交联性能,而且具有良好的耐温耐剪切性能、滤失性能以及悬砂性能,能满足现场压裂施工的需要.     

碳烃无水压裂液研究进展

为解决页岩气等非常规油气藏压裂改造中耗水量巨大、返排废液处理困难以及储层伤害等问题,探索适宜的新型无水压裂技术,实现页岩气绿色、高效开发,显得十分重要而紧迫。通过系统调研发现,作为当前先进科技的石油液化气(LPG)无水压裂液,实际上是在汽油凝胶压裂液基础上发展起来的低碳烃无水压裂液。文中先后分析了这2种碳烃无水压裂液技术的现状,重点探讨了目前LPG压裂液的形成机理和增产特色,指出了该技术存在的问题;同时认为,LPG凝胶压裂液技术是一种绿色环保型页岩储层改造技术,具有广阔的应用前景。     

无水压裂液技术研究现状及展望

综述了目前国内外无水压裂液技术的特点,包括泡沫压裂液、二氧化碳压裂液、烃基压裂液等。指出无水压裂液技术是未来环保压裂液的发展方向,对无水压裂液的继续研究及应用具有一定的借鉴意义。     

自生气类泡沫压裂液的研制与性能评价

针对一般泡沫压裂液存在成本高、专用设备多、施工风险高等缺点,研制出一种自生气类泡沫压裂液。该泡沫压裂液实验基础配方为:(0.5%～1.5%)NH4Cl+(0.5%～1.5%)NaNO2+(0.5%～5%)弱酸+0.5%pH调节剂+(0.3%～0.6%)GHPG(稠化剂)+(0.5%～1.5%)CT 5-2(起泡剂)+1.0%AC-8(酸性交联剂)+0.04%(NH4)2SO4+0.05%杀菌剂+0.1%助排剂。评价结果表明,该体系具有良好的耐温耐剪切性能和流变性能,携砂能力强,低滤失,破胶性能良好,对储层岩心伤害小,可以满足大多数泡沫压裂施工的需要,在低压低渗油气田具有广阔的推广应用前景。     

中低温清洁压裂液BVES-80的性能评价

开发了一种新型甜菜碱表面活性剂压裂液BVES-80。该压裂液优化配方为2.5% 甜菜碱表面活性剂DBA2-12+4.0% KCl+0.5%水杨酸钠+1.0%异丙醇+自来水。对BVES-80 压裂液性能的评价结果表明,NaCl、CaCl₂、MgCl₂加量为3%时,压裂液的黏度分别为337、370、394 mPa·s,耐盐性较好。压裂液静置7 d后的黏度为321 mPa·s,变化较小,稳定性较好。在170 s^-1下连续剪切1 h后的黏度分别大于50（60℃）和30（80℃）mPa·s,在中低温下的耐温抗剪切能力良好。在30℃、0.01~10 Hz条件下,压裂液储能模量G′始终大于耗能模量G″,且G′大于10 Pa,G″大于0.3 Pa,黏弹性较好。60℃下,陶粒在BVES-80清洁压裂液中的沉降速度为0.14 mm/s,远小于0.5%胍胶压裂液的值（1.50 mm/s）,携砂性能较好。在30℃下与煤油混合可在12 h内彻底破胶,破胶液黏度小于5 mPa·s,残渣含量23.46~54.37 mg/L,破胶液表面张力26.3~27.5 mN/m,破胶液与煤油的界面张力0.55~0.62 mN/m。该体系在80℃下的滤失系数为4.75×10-4 m/min^0.5,对岩心的渗透率伤害率仅为7.4%,适合不超过80℃的中低温低渗地层的储层改造。     

高温低伤害的有机硼锆CZB-03交联羟丙基瓜尔胶压裂液研究

实验研究了有机硼锆交联剂CZB 0 3(有机锆交联剂OZ 1用一种复合吸附抑制剂处理后与等质量的有机硼交联剂OB 2 0 0的复配物 )与HPG的交联性能、冻胶耐温性和伤害性 ,实验体系为加有 0 .3%复合添加剂CA 0 3的0 .6 %HPG/CZB 0 3压裂液。该体系的最佳pH值为 9～ 11,适宜交联比为 10 0∶0 .3～ 0 .4 ,在温度≤ 4 0℃时延缓交联时间为 2～ 4min。该体系的耐温性高于 16 0℃ ,在 16 0℃、170s-1剪切 12 0min ,粘度保持 10 0mPa·s以上。该体系的滤失控制性能较好 ,加入 1%降滤失剂ZJ 1可使 16 0℃、3.5MPa滤失系数C3 (m/min0 .5)由 9.19× 10 -4降到6 .98× 10 -4。加入 0 .0 4 %专用破胶剂EB 0 3,在 16 0℃放置 2h后破胶液粘度为 5 .2mPa·s。CZB 0 3压裂液对支撑裂缝导流能力的伤害远小于OZ 1压裂液 ,略高于OB 2 0 0压裂液 ,在室温和 4 0～ 70MPa下 ,CZB 0 3,OZ 1,OB 2 0 0交联HPG压裂液的伤害率分别在 13.8%～ 16 .1% ,4 9.8%～ 5 1.2 % ,9.1%～ 11.7% ,平均值分别为 14 .7% ,5 0 .4 % ,10 .6 %。图 3表 3参 2。     

油气层保护用清洁压裂液的性能评价

清洁压裂液体系是由新型双子表面活性剂与水杨酸钠在无机盐溶液中作用而成.通过对清洁压裂液体系进行综合性能评价发现:该清洁压裂液体系具有组成简单、无固相残渣、携砂性能好、遇水或油自动破胶(破胶时间小于2h)、破胶液的表面张力和界面张力均小于所要求的技术指标、配制及施工简单等特点,在60℃时黏度达624 mPa·s,满足中高...     

低渗气藏低伤害压裂液技术研究与应用

根据中原油田文23和户部寨气田储层低渗、低压、中高温等特点,研究了适应该储层的低伤害HB-99有机硼交联压裂液和预前置液。通过对HB-99有机硼压裂液的延缓交联、自动破胶、热剪切稳定性、剪切后黏度恢复、表面活性、滤失、残渣含量以及对岩心伤害等性能评价,证明该压裂液延缓交联能力强,剪切后黏度恢复率高,滤失低,破胶水化彻底,残渣含量低,表面活性高,能防止黏土膨胀,对地层损害小。现场10井次试验表明,应用低伤害HB-99有机硼交联压裂液,施工成功率为100%,平均日增天然气28.3×104m3,增产效果显著。     

压裂液降滤失剂2-羟基-3-磺酸基丙基淀粉醚的合成及性能评价

以玉米淀粉和3-氯-2-羟基丙基磺酸钠为原料,用乙醇溶剂法合成了2-羟基-3-磺酸基丙基淀粉醚作为水基压裂液的降滤失剂.研究了醚化反应时间、醚化反应温度、醚化剂和氢氧化钠用量对该降滤失剂滤失量的影响,确定了最佳反应条件:醚化反应时问3 h,醚化反应温度55℃,醚化剂、淀粉摩尔比0.5,氢氧化钠、淀粉摩尔比0.7.在降滤失剂质量分数为0.8%时,冻胶滤失量从32.5 mL降至17.2 mL,降低47.1%,滤失系数C3由12.1×10-4m/min1/2降至6.9×10-4m/min1/2.冻胶中加入降滤失剂后,抗温和抗剪切性提高,并与压裂液添加剂的配伍性良好.降滤失剂降解性能较好,过硫酸铵加量分别为0.2%和0.1%时,降滤失剂分别在1 h和1.5 h左右几乎完全降解.     

吐哈油田低渗透油藏压裂液体系适应性评价

油井压裂改造技术作为油田增产的主体技术已日趋成熟,对压裂效果影响起至关重要作用的压裂液体系研究一直是各油田关注的重点内容之一。吐哈油田针对油田储层及油藏类型开展了压裂液体系的适应性评价研究,尤其是水基压裂液应用了胶囊破胶技术、延迟胶联技术、低温破胶技术及低残渣稠化剂,满足了吐哈低渗深井油藏在不同油藏温度及压裂施工条件下对压裂液性能的要求,为保证压裂效果奠定了基础。     

低聚合物压裂液的研究与应用

阐述了适用于低压低渗储层改造的低聚合物压裂液体系的室内研究、评价及现场实施情况。研究开发的低聚物压裂液体系，具有残渣含量少、成本低、耐温性能好、破胶彻底等特点，可以满足压裂工艺设计的要求。