新型疏水缔合聚合物压裂液破胶性能研究

性能良好的压裂液不仅要求具有良好的流变性能和悬砂性能等,还必须具有良好的破胶水化性能,以提高压裂液的返排率,减少对储层的伤害。该研究以过硫酸铵(APS)作为破胶剂,探讨了疏水缔合聚合物压裂液(SRFG)破胶液粘度随破胶温度、破胶时间和破胶剂浓度的变化规律;研究了破胶液的表面张力随破胶温度和破胶剂浓度的变化规律;最后比较了三种不同聚合物压裂液的破胶性能。结果表明:单一使用过硫酸铵,保持其浓度0.05%和破胶时间0.5~2h不变,SRFG压裂液最低破胶温度为60℃;随着过硫酸铵浓度和破胶温度增加,破胶变得更加彻底,更有利于降低破胶液表面张力;SRFG压裂液与市售A和B聚合物压裂液的破胶性能相当,SRFG压裂液返排效果优于A、B聚合物压裂液。     

耐245℃超高温压裂液稠化剂的制备与性能分析

采用主链基团AM、强水解基团AA、杂原子耐温型基团AMPS、梯型聚合物单体NVP和大位阻基团DMAM,通过水溶液聚合,合成了耐温245℃以上的新型AM/DMAM/AMPS/AA/NVP五元聚合物压裂液稠化剂,考察了单体浓度、聚合pH、引发剂用量和聚合温度对反应后胶块性质的影响,通过高温流变仪分析其耐温耐剪切性质。结果表明,优化的AM/DMAM/AMPS/AA/NVP五元聚合物稠化剂合成条件为:聚合单体水溶液浓度为30%,聚合pH为8,引发剂(NH_4)_2S_2O_8和NaHSO_4比例为1∶1,引发剂占单体总质量为0.2%,聚合温度为10～20℃,反应时间8 h。五元聚合物适合作为耐245℃超高温压裂液体系的稠化剂使用。     

无破胶剂聚合物压裂液的研究

在合成了由短链分子聚合和交联的新型无破胶剂压裂液的基础上,考察了增稠剂浓度、交联剂用量对压裂液性能的影响,评价了新型无破胶剂压裂液的综合性能。结果表明,当增稠剂浓度在2.0%以上,交联剂浓度增加,液体的粘度迅速增大;无破胶剂压裂液在170 s-1的剪切速率下120 min后仍具有较好的剪切稀释性;新型无破胶剂压裂液与常规的胍胶相比,同样具有滤失量低的特点,在90℃下,压裂液仍有较好的携砂能力;其还具有表面活性剂清洁压裂液无残渣、易返排的特点。此外,该压裂使用方便,还可再生重复使用。     

一种新型的清洁抗高温聚合物压裂液研究

针对传统压裂液在增黏能力、抗高温能力等方面较差的问题,结合高分子流变理论和现场岩体特征,提出一种新型的清洁抗高温聚合压裂液。加入不需交联的新型稠化剂,从而提升压裂液黏度;加入不同配比的防膨剂、破胶剂、稳定剂,得到压裂液的最佳配方。最后,通过耐温耐剪切测试、残渣含量测试证明该体系具有典型的耐温耐剪性能,同时体系残渣含量小于12 mg/L。     

清洁聚合物压裂液研究与现场应用

清洁聚合物压裂液是目前国内外压裂液研究领域的热点之一。以增稠剂(SRFP-1)、交联剂(SRFC-1)、黏土稳定剂(SRCS-1)和助排剂(SRCU-1)工业品作为研究对象,以现场配液用水配制清洁聚合物(SRFP)压裂液,评价了SRFP清洁聚合物压裂液的变剪切性能、破胶性能及压裂液滤液对岩心的伤害性能;测定了破胶液的表面张力。结果表明:该压裂液在90℃条件下具有良好的耐剪切性能;在60~80℃,破胶剂加入量为0.005%~0.04%条件下,2h即可破胶,破胶液黏度小于5mPa·s,破胶液表面张力小于28mN/m;压裂液滤液对岩心基质伤害率为18.7%;最后将该压裂液成功应用于鄂尔多斯盆地某重点水平井的压裂作业。     

安塞油田压裂液体系优化研究

安塞油田王窑西南区块是典型的低渗透油藏,可通过压裂改造提高采收率,而在压裂施工中,通常导致压后返排率低,其残留物堵塞支撑剂填充的孔隙空间,降低裂缝渗透率,使得压裂效果不理想。本文针对油藏特征与性质,开展了压裂液体系的优化分析,最终得到压裂液优化配方,并对该配方的压裂液流变性、抗剪切性能、破胶性能以及配伍性进行评价。     

聚合物压裂液性能的影响因素及改进策略

目前国内油田压裂施工所采用的稠化剂天然聚合物和人工合成聚合物体系压裂液,大部分为高分子聚合物,这种压裂液具有抗剪切性好、热稳定性好、水不溶物和破胶残渣含量较低、控制滤失能力强等诸多优点。然而也存在很多不足,本文将针对聚合物压裂液性能的影响因素及改进策略进行研究。     

VES清洁压裂液的研制及应用

VES清洁压裂液由1.5%的粘弹性表面活性剂LRZ-1、0.30%激活剂LRZ-2和0.2%破胶剂LRZ-3组成。室内性能评价表明,清洁压裂液具有配制简便、携砂性能良好、摩阻小、低滤失、低伤害等优点,破胶后的表面张力小于30 mN/m。该清洁压裂液在延长油田进行了现场应用,取得了较好的效果,达到改造储层的目的,具有较好的推广价值。     

超高温有机硼交联压裂液在濮深21井的应用

中原油田濮深21井目的层深4549.1~4769.3m,层跨度大且分散、储层埋藏深、物性差、井温高达174℃。常规有机硼交联压裂液体系交联快摩阻高、耐高温性差(上限163℃)[1~2],无法满足压裂施工作业的要求;有机锆交联体系尽管具有更高的耐温上限,但对地层伤害较大[3~4]。为此研发了低摩阻、抗高温、低伤害、易返排的有机硼交联压裂液体系,成功实施了加砂压裂作业,为今后此类油气藏的开发提供了宝贵经验。     

浅析清洁压裂液技术及其应用

通过与传统压裂液的比较,从清洁压裂液的原理出发来介绍了其研究情况和应用中的优势。清洁压裂液在现场的使用中表现出良好的携砂性、流变性、虑失率和耐高温、耐剪切、无残渣等优点,施工中能得到良好的造缝效果,且由于其配制方便,成本低,有着很广阔的应用前景。在油田的可持续发展中,由于清洁压裂液对地层的无伤害也具有很大的潜力。     

耐高温水基压裂液研究进展

随着勘探技术的发展,油气勘探向纵深发展,而越往深井发展地层温度越高,国内外对高温油藏的开发愈加重视。水基压裂液由于其施工方便、价格低廉以及性能优异等优点,一直是应用最为普遍的压裂液。但早期压裂液的耐温性能较差,无法满足高温油藏的压裂施工需求。因此开发可用于耐高温油气藏的水基压裂液具有重要的研究价值和实际应用价值。本文介绍了国内外耐高温水基压裂液的研究进展,对于胍胶压裂液,通过提高稠化剂用量,进行稠化剂、交联剂的改性,以提高其耐温性能;耐温清洁压裂液稠化剂类型由早期的阳离子、阴离子型向双子及复合型发展,近年还有学者将纳米体系用于改性表面活性剂;耐温合成聚合物压裂液发展较快,多是通过设计多元共聚物提升耐温能力。对于胍胶压裂液体系,研发满足特高温油藏压裂施工需求的低浓度胍胶压裂液还是今后的主要研究方向。文中指出清洁压裂液体系成本过高,无法大规模使用;合成聚合物压裂液耐温性能好,研究含有支链聚合单体或磺酸基团等的多元共聚物,引入合适的疏水基团作为稠化剂,是合成聚合物的研究方向。     

压裂液微胶囊材料的制备及应用

油气井压裂中常用的破胶剂为过硫酸铵,但该破胶剂加入过早或过多会使压裂液黏度提前损失,影响施工过程中压裂液的造缝能力;而加入的过少,又会使破胶不彻底,对油层造成残渣和滞留液体伤害。因此,为了解决这个问题,国内外的一些油气田普遍采用了胶囊破胶剂。本文介绍了一种用高分子化合物包裹制成的胶囊破胶剂,该破胶剂是利用包裹的高分子化合物的降解而释放出过硫酸铵,从而对压裂液起到破胶和降黏作用。同时还对该破胶剂的性能作了评价。与常规破胶剂相比,该破胶剂能在更高的浓度下使用,有效地降低压裂液黏度,解决压裂液携砂与破胶的矛盾。     

微弱伤害瓜胶清洁压裂液性能评价及应用

常规的瓜胶压裂液体系对油藏伤害的主要因素是残渣大、伤害率高以及由体系配伍性不好造成的伤害。采用低用量瓜胶多核交联剂、多功能阻垢剂、选择性高分子断裂催化剂三种技术集成了微弱伤害瓜胶清洁压裂液体系,对其耐温耐剪切性能、破胶性能、岩心伤害及配伍性进行了研究。结果表明,该体系耐温耐剪切性能良好,破胶残渣为72 mg/L,对岩心的伤害率<10%,破胶液与地层水配伍性良好,并在陕北地区进行了现场应用。     

微弱伤害瓜胶清洁压裂液性能评价及应用

常规的瓜胶压裂液体系对油藏伤害的主要因素是残渣大、伤害率高以及由体系配伍性不好造成的伤害。采用低用量瓜胶多核交联剂、多功能阻垢剂、选择性高分子断裂催化剂三种技术集成了微弱伤害瓜胶清洁压裂液体系,对其耐温耐剪切性能、破胶性能、岩心伤害及配伍性进行了研究。结果表明,该体系耐温耐剪切性能良好,破胶残渣为72 mg/L,对岩心的伤害率10%,破胶液与地层水配伍性良好,并在陕北地区进行了现场应用。     

合成聚合物压裂液稠化剂的研究进展

水力压裂已经成为一种改造油气层的重要方法,是油气井增产、注水井增注的有效措施。压裂液的性能好坏直接影响压裂施工的效果,合成聚合物压裂液稠化剂具有增稠能力强、悬砂能力强、对细菌不敏感、冻胶稳定性好、无残渣、对地层低伤害、低成本等特点,成为国内外研究的热门方向。合成聚合物主要包括丙烯酰胺类与聚乙烯醇类等,对丙烯酰胺类稠化剂研究主要集中在低分子量、酸性交联、疏水缔合以及提高抗温耐盐抗剪切性四个方面。     

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。     

双阳离子表面活性剂压裂液的制备及性能分析

介绍了页岩气压裂液的研究进展及存在的问题,以酰胺表面活性剂为增稠剂,采用季铵化反应制备了页岩气水力压裂液,进行了相关配方优化及性能表征,并优选了压裂液配方.该压裂液黏度大于300 mPa·s,具有良好的黏弹性、剪切稳定性及流动性,流动性指数小于1,溶液为非牛顿流体,不产生滤饼,可满足页岩气压裂的现场要求.对破胶液进行离...     

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。     

疏水缔合聚合物/表面活性剂压裂液的性能

考察了疏水缔合聚合物HAWP-18溶液的稳态流变性能及十二烷基硫酸钠(SDS)和烷基酚聚氧乙烯醚(OP-10)对HAWP-18溶液的影响。并以HAWP-18和十二烷基硫酸钠(SDS)制备了一种压裂液HAWP-18M,评价了其相关性质。结果表明:HAWP-18溶液的表观黏度随着剪切速率的增加而下降,随后基本保持不变。HAWP-18M压裂液具有较好的耐温耐剪切性能,在90℃、170 s-1的条件下连续剪切90 min,黏度仍能保持在50m Pa·s以上。HAWP-18M压裂液的储能模量(G')和损耗模量(G″)基本不受应力变化影响,并且G'>G″,说明HAWP-18M压裂液具有黏弹性并且以弹性行为为主。HAWP-18M压裂液触变性优于羟丙基胍胶(HPG)压裂液。HAWP-18M压裂液静态悬砂性能较好,在砂比(砂占压裂液的体积分数,下同)40%条件下,砂子的沉降速率为8.2×10-4mm/s。在HAWP-18M压裂液中加入过硫酸铵破胶剂,80℃下,1 h内即可破胶,破胶液黏度在5m Pa·s以下,表面张力为25.14 m N/m,与航空煤油的界面张力为0.56 m N/m。