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。     

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。     

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。     

一种低伤害水基压裂液用改性瓜尔胶的性能评价

目前中国常规的水基压裂液体系用稠化剂羟丙基瓜尔胶水不溶物含量高,对地层伤害大,迫切需要开发一种低残渣含量的新型低伤害压裂液用稠化剂。实验室对压裂液用增稠剂进行了改性,考察了改性稠化剂的耐盐性能、耐酸碱性等特点。该压裂体系与常规压裂体系相比粘度较高、破胶后残渣含量少,对地层伤害小,本研究对低渗透油层的压裂开采具有重要的意义。     

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。     

无机硼高温延时压裂液在苏里格气田的应用

针对目前有机硼交联剂导致的破胶剂用量大,破胶后残渣含量高,破胶液黏度高,不利于压裂液的破胶返排等现状,从提高无机硼交联剂耐温性能方面着手,开发出能耐高温的无机硼交联剂JLW-1以及与之配伍性良好的粘土稳定剂COP-2和抗温剂TA-2等添加剂,最后形成无机硼高温延时压裂液体系,用于低压低渗透气藏的储层改造.通过实验室性能评价以及现场应用可以说明,该压裂液体系破胶后残渣含量少,破胶液黏度低,有利于压裂液的破胶返排,对储层伤害小,而且具有很好的流变性、破胶性,可满足不同规模的压裂施工要求.     

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。     

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。     

压裂用胍胶衍生物的研究进展

随着对油气资源勘探、开发的深入,水力压裂逐渐成为一种改造油气藏的重要方法并得到广泛应用。压裂液在水力压裂工作中起着重要的作用,压裂液的好坏是关系到压裂施工的成败和影响施工后增产效果的一个重要因素。针对目前常规胍胶压裂液存在缺点,国内外学者对胍胶衍生物进行了广泛研究,主要集中在低分子量、酸性条件下交联、耐高温及疏水缔合改性方面,室内研究及现场应用表明,胍胶衍生物具有不溶物更低、破胶后残渣更少、对地层伤害更小等优点。     

低浓度低伤害胍胶压裂液室内实验评价

压裂工艺是低渗油藏的开发的必要手段,压裂液在压裂工艺中起着非常重要的作用,为进一步提高压裂效果,新型的压裂液也被不断的研发出来,对压裂液性能的分析评价,是实践应用的前提。介绍了低浓度胍胶压裂液,并通过室内实验分析该压裂的性能,研究表明:该压裂液耐温耐剪切能力强,高温下仍能保持120 mPa·s以上的黏度;悬砂能力强;破胶效果优于普通胍胶压裂液;具有较低的表面张力和界面张力。适用于低渗储层压裂工艺,能起到更加良好的压裂效果。     

聚合醇低伤害压裂液探索研究

水力压裂是低渗油气田油井增产、水井增注的的重要措施之一。为了降低压裂液对储层伤害,进行水基聚合醇压裂液基础配方研究。选择有机硼作为交联剂,通过室内实验确定了压裂液的最佳配方:聚合醇质量分数为1.8%、交联剂质量分数为0.9%、pH值调节剂质量分数为0.16%,参照SY/T 5621—1993《钻井液测试程序》评价压裂液性能。评价结果表明,该压裂液具有较好的流变、抗剪切和破胶性能,残渣含量低,对储层伤害小于常规压裂液。为油气田开发增产提供了有效技术支撑。     

Pentaerythritol encapsulated with boric acid: An efficient composite crosslinker for guar gum fracturing fluid

Commonly used crosslinker agents often have a low crosslinking efficiency with guar gum, the major component of fracturing fluid for crude oil recovery, and it often required a high loading of guar gum for achieving desired recovery from low-permeability reservoir. Nevertheless, a high-loading of guar gum might result in excessive residue and reduce the conductivity of the reservoir. Therefore, boric acid, a commonly used crosslinking agent, was introduced onto the surface of pentaerythritol to afford a composite crosslinking agent denoted as PB. The as-prepared PB crosslinker was characterized by Fourier-transform infrared spectrometry. The guar gum fracturing gel crosslinked with the PB had fantastic viscoelasticity and thermal stability and could reduce the guar gum loading by 16.7%, with boric acid as a control. Besides, the gel-broken liquid had good compatibility with the simulated water and caused reduced damage to rock core, showing potential for hydraulic fracturing of low-permeability reservoirs. © 2019 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2020 , 137, 48528.     

胍胶压裂液加重技术的研究应用

在常规胍胶压裂液基础上,通过优选无机盐类加重剂,对胍胶压裂液进行了加重技术研究,加重密度在1.12-1.22g/cm3之间可调,从而增大了液柱压力,有效降低了施工井口压力,确保了压裂施工的顺利实施。同时对加重后胍胶压裂液高温流变性、破胶性及粘土稳定性和对支撑辅砂层的伤害进行了评价,阐述了加重压裂液的选择应根据储层的压力系数和盐敏程度确定加重压裂液的密度。该技术现场应用8井次,共用加重压裂液3210m3,减少井口压力10-30%,施工成功率100%,压后增产效果良好。     

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。     

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%。     

塔中碳酸盐岩酸压压裂液体系优化

塔中I号气田属于海相碳酸盐岩油气藏,地层非均质性极强,单井难以直接钻遇较大的缝洞系统,储层改造是建产的必要条件。该区域采用酸压技术进行改造,主要使用瓜胶压裂液和黄原胶非交联压裂液。通过对以上两种压裂液的伤害性、携砂能力、摩阻、滤失性、配伍性等方面进行对比性分析,得出塔中碳酸盐岩酸压压裂液的选择。     

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。