清洁压裂液在桐12、桐47断块整体压裂中的应用

对水敏性储层进行压裂改造,一般只能使用油基或醇基压裂液。由于二者的成本较高,而且使用不安全,因此受到限制。清洁压裂液无残渣,摩阻低、流变性能好、携砂能力强,能充分保留支撑裂缝的导流能力,而且对粘土防膨稳定效果好,特别适合对水敏性储层进行压裂改造,对地层几乎无伤害。在华北油田桐12、桐47断块整体压裂改造中得到了有力的证实。该断块采用羟丙基胍胶压裂液压裂3口井,压后抽汲日产原油0.64～3.5 t,效果很差;采用清洁压裂液压裂9口井,压后5 mm油嘴放喷日产原油10.4～39.0 t,使该断块得到了充分、有效的开发。     

吉林油田新型压裂液体系研发获得突破

近日,一种可有效平抑油田压裂成本的新型压裂液体系—羧甲基香豆胶压裂液体系经过研发人员近两年的试验攻关,日前在吉林油田兴业石油化学技术服务公司获得成功。油田压裂作业目前普遍应用的是胍胶压裂液体系,其主要成分胍胶原料源于天然植物胍胶豆,全部依赖进口。受胍胶产量影响,胍胶市场价格经常出现大幅波动。2013年,国内胍胶价格平均在每吨5万元。胍胶价格的上涨,不仅增加了油田压裂作业成本,而且给正     

低浓度羟丙基胍胶压裂液在苏里格气田的应用

针对苏里格气田低孔、低渗透储层压裂增产改造的需要,在优化胍胶、交联剂和压裂液中其他助剂的类型并降低使用浓度的基础上,开发出一种新型低浓度羟丙基胍胶压裂液体系,并与常规羟丙基胍胶压裂液进行对比分析。结果表明:低浓度羟丙基胍胶压裂液体系的压裂液破胶液残渣含量为290 mg/L,不到常规浓度羟丙基胍胶压裂液残渣含量的2/3;低浓度羟丙基胍胶压裂液体系增稠效率高,携砂性能佳。截至2012年底,低浓度羟丙基胍胶压裂液体系在苏里格气田的3口直井和1口水平井上得到了成功应用。直井平均单井产气量为1.756 8×104 m3/d,相比采用常规压裂工艺的邻井产气量1.409 8×104 m3/d,增产效果明显。     

三种压裂液体系在苏里格气田现场施工应用中的此较

通过对羟丙基胍胶压裂液体系、羧甲基胍胶压裂液体系、清洁压裂液体系从压裂液配方、压裂施工机理、压裂施工加砂量、压裂施工摩阻、压裂后产量五方面在苏里格气田施工现场数据分析,确定了其摩阻梯度、伤害气层的大小顺序,找到了其优缺点及其适用范围.     

基于核磁共振技术研究表面活性剂提高吉木萨尔页 岩油渗吸效率*

为评估表面活性剂提高吉木萨尔凹陷芦草沟组页岩油渗吸效率潜力,研究其微观动用特征,本文采用低场 核磁共振成像系统研究了阴离子表面活性剂Surf-L在不同润湿性天然页岩油岩心渗吸效率和不同孔隙中含油 饱和度随时间的变化。核磁共振T₂谱结果表明,质量分数为0.1%的阴离子表面活性剂Surf-L能有效提高吉木萨 尔页岩油藏岩心的渗吸效率。对于中性润湿性的匀质粉砂岩岩心S52,胍胶溶液和含Surf-L的胍胶溶液主要动 用大、中孔隙内原油。其中,渗吸效率贡献率最大的是大孔隙,其次是中孔隙。含Surf-L的胍胶溶液可以有效动 用中、小孔隙内原油,最终渗吸效率比胍胶溶液提高6.95百分点。对于亲油的砂质云岩岩心S39,胍胶溶液主要 动用大孔隙内原油,而含Surf-L的胍胶溶液能有效动用中、小孔隙内原油,最终渗吸效率比胍胶溶液提高18.89 百分点。表面活性剂渗吸过程可分为前期、中期和后期3个阶段：渗吸初期,中孔隙的贡献率最大为61.7%;渗吸 中后期,大孔隙的贡献率逐渐上升。同时,胍胶溶液渗吸平衡时间约为51 h,而含表面活性剂的胍胶溶液渗吸平 衡时间约为100 h。无论是中性润湿岩心还是亲油性岩心,相对于胍胶溶液,含表面活性剂的胍胶溶液通过有效 动用中、小孔隙内原油,可进一步提高页岩油藏渗吸效率。     

压裂返排液电催化氧化解交联降黏分析

为了研究电催化氧化技术处理压裂返排液中的主要有机物羟丙基胍胶降黏机理,考察了处理条件如处理时间、处理温度、电流密度等对模拟羟丙基胍胶基压裂返排液黏度、硼赋存形态的影响,以及通过极板电子交换的直接氧化与电化学过程生成的活性氧化物的间接氧化对羟丙基胍胶降解的影响.研究表明,羟丙基胍胶压裂返排液的降黏率随电催化氧化处理时间延...     

胍胶压裂返排液回注处理技术研究与应用

随着体积压裂的大规模应用，压裂返排液的处理也成为油田亟待解决的问题。压裂返排液成分复杂，添加剂多，其中稠化剂-胍胶的处理成为返排液处理的关键。选取新疆油田压裂返排液样品，通过对水质、SEM电镜表观、元素及相对分子质量变化进行分析，对比确定了胍胶破胶前后的结构变化情况；通过对胍胶体系压裂返排液的微观分析，得出了胍胶在返排液中的稳定机理及处理方向。基于胍胶的微观分析及特性认识，开展返排液处理室内实验，取得了良好效果，进而在新疆油田开展了中试试验，处理后水质达到注水指标。新疆油田某采油厂应用了返排液回注处理技术后水质含油浓度≤5 mg/L、悬浮物浓度≤8 mg/L，实现了返排液的循环利用和回注处理效益最大化。     

深部煤层气井胍胶返排液回用处理技术优化及应用

以胍胶为代表的水基压裂液广泛应用于深部煤层气开发，在获得高产的同时也产生大量的压裂返排液，因此开展胍胶压裂返排液回用处理技术优化、不断提高返排液的回用率具有重要意义。为解决胍胶压裂返排液回用处理存在的破胶不彻底、有害离子去除难等技术难题，通过破胶参数优化实验，分析添加剂对破胶的影响，并采用光谱分析和响应曲面法(RSM),探索胍胶压裂液在深部煤层气井高温环境及返排过程中的破胶机理和最佳工艺条件，从而为胍胶聚合物在地层实现“完全”破胶处理工艺提供理论依据。通过有害离子交互作用实验，并结合冗余分析法(RDA)分析残余在返排液中不同离子间的交互作用，以及对压裂基液配制、压裂液性能的影响，从而获得不同离子对配液回用的影响规律与最佳控制指标。在此基础上，提出胍胶压裂返排液回用处理工艺设计，并在应用中进行验证。结果表明：破胶液的黏度和残渣含量分别与破胶剂浓度、破胶温度和破胶时间符合二次多项式回归模型，在破胶剂浓度为0.03%、破胶温度为91℃、破胶时间为2.9 h时，可获得破胶液黏度和残渣含量最低值，这对指导压裂生产和返排液破胶降黏具有重要指导意义；明确了返排液中B、Al³⁺、...     

胍胶基压裂体系研究进展及其在长庆油田的应用

综述了近年来油气田开发压裂需要的胍胶系类产品及相应辅助产品的研究进展。详细介绍了长庆化工生产的胍胶制品及其在长庆油田中的应用,特别是新型胍胶压裂液体系的开发。展望了胍胶制品及其压裂液体系的发展方向。     

油田压裂用低残渣羟丙基胍胶合成工艺与性能研究

针对普通胍胶残渣含量高,易对地层造成损害这一问题,室内研制出了低于低残渣羟丙基胍胶。文中介绍了低残渣羟丙基胍胶的合成反应原理,研究了合成过程中相转移催化剂,醚化剂、碱量、反应温度,反应时间等因素对产品粘度和残渣含量的影响以及使用性能,最后提出了油田压裂用低残渣丙基胍胶的合成工艺技术条件。     

低聚瓜胶压裂液体系流变性及其本构方程

低聚瓜胶压裂液为新型清洁压裂液，对其流变性研究十分重要。为此，制备了低聚瓜胶压裂液，并研究了低聚瓜胶压裂液的流变特性及其本构方程，结果表明该压裂液具有良好的黏弹性和剪切变稀特性。使用非线性共转Jeffreys本构方程可表征低聚瓜胶压裂液体系的流动曲线，计算值与实验值吻合良好。这为低聚瓜胶压裂液的制备及应用提供了流变学基础。     

油田压裂用羟丙基胍胶的合成及性能评价

主要介绍了油田用羟丙基胍胶实验室制备方法。考察了胍胶含量对压裂液中水不溶物含量的影响,交联剂对胍胶压裂液粘度的影响,羟丙基胍胶压裂液耐温耐盐性。结果表明,羟丙基胍胶压裂液中水不溶物含量小于原粉胍胶压裂液水不溶物含量的1／2;交联剂的加入有利于提高羟丙基胍胶压裂液粘度;羟丙基胍胶压裂液耐温性不很理想;耐盐性明显好于原粉胍胶压裂液。     

速溶胍胶压裂液的研制及再生可行性研究

针对压裂施工时压裂液配制效率低,施工后返排液多、处理费用高且近期胍胶原料价格大涨等问题,研制了一种速溶胍胶压裂液。通过溶解速率测定、破胶及重复交联性能评价等一系列实验．将该胍胶与常规胍胶性能进行对比．并研究了该速溶胍胶的再生利用可行性。实验结果表明,速溶胍胶溶解快、分散性好、破胶彻底,以此作为增稠剂组成的压裂液体系耐剪切性能良好,具有一定的可再生性,经济环保,具有广阔的应用前景。     

可回收再利用的低分子胍胶压裂液技术研究

为解决压裂作业水资源缺乏和返排液难处理的问题,利用pH值控制硼酸盐离解平衡移动原理来改变胍胶压裂液的交联状态,使其在酸性条件下非降解性破胶,胍胶分子结构不被破坏,可实现重复交联。采用生物降解技术,对胍胶进行降解,通过控制降解条件来控制胍胶的降解程度,从而控制胍胶的相对分子质量,制备出了相对分子质量为30×104~50×104、在硼酸盐条件下可交联的低分子胍胶,其水溶液黏度较低,水不溶物质量分数≤4%。并以某固体酸为囊芯、在水中可逐渐溶解的某高聚物为囊衣,采用空气悬浮成膜法制备出了一种胶囊破胶剂,在地面条件下显中性,保证胍胶压裂液顺利交联,而在地层温度和压力条件下逐渐释放出固体酸物质对压裂液非降解性破胶。以低分子胍胶为稠化剂,包裹固体酸的胶囊为破胶剂,开发出了可回收再利用的低分子胍胶压裂液,在四川须家河组储层改造中得到了广泛应用,对返排出的压裂液进行了回收再利用,节能减排效果显著。     

压裂液伤害性研究

文章对油田使用的3种压裂液（羟丙基瓜胶、聚合物及表面活性剂）产生的二次地层伤害进行评定，通过吸附实验、固体残渣测定及岩心流动实验，定量和定性地说明了３种压裂液对地层的伤害。结果表明：增稠剂CTAB和聚合物KTU在４种吸附剂上的吸附量大小顺序为蒙脱土＞高岭土＞岩心砂＞石英砂，而阳离子表面活性剂在高岭土和蒙脱土上的吸附量均高于KTU；清洁压裂液对地层的伤害最小，损害率为12.5%， 聚合物压裂液次之，为35%，而瓜胶压裂液伤害最大达到43.7% ；瓜胶压裂液破胶后在地层的残余量最大，为333.3 mg/Ｌ，清洁压裂液和聚合物压裂液几乎没有残渣。通过膨胀性测试可以看出，清洁压裂液的粘土防膨性能最佳，粘土膨胀率仅有5.7%；聚合物压裂液次之，为9.47%；瓜胶压裂液最差，为43.54%。     

硼修饰纳米二氧化硅交联剂研发及性能评价

针对目前常规有机硼、无机硼交联的瓜胶压裂液普遍存在羟丙基瓜胶用量大、残渣含量高等的问题,笔者先将硅酸钠水解制得纳米二氧化硅,然后将制得的纳米二氧化硅与γ-氨丙基三甲氧基硅烷反应得到表面修饰纳米二氧化硅,再与硼酸进行反应,最后制得可交联的硼修饰纳米二氧化硅交联剂,该交联剂粒径主要分别在7～11 nm,可有效降低瓜胶用量及残渣含量。研究了该交联剂交联的羟丙基瓜胶压裂液,室内研究表明,该压裂液体系各项性能良好:在温度分别为50℃、120℃,剪切速率170 s-1下连续剪切120 min,最终黏度均大于50 mPa·s;50℃下破胶60 min,破胶液黏度小于5mPa·s;表面张力22.77 mN/m;防膨率89.6%;残渣含量145 mg/L;岩心基质渗透率损害率为9.82%～14.86%,压裂液各项性能良好,羟丙基瓜胶浓度降低20%,残渣含量降低25%,满足现场施工要求。      

连续混配用液态瓜胶的研究与应用

连续混配压裂施工工艺的运用越来越多,而满足其施工的增稠剂需具备溶胀时间短和容易计量的特点,因此通过对悬浮剂、表面活性剂和触变剂进行优选,确定悬浮剂为矿物油,表面活性剂为OP-10,触变剂为乙醇,开发出了液态瓜胶。结果表明,该液态瓜胶能够节约成本,减少残液的污染;具有良好的分散性,速溶性,能精确计量,能够实现连续混配压裂工艺;在3 min以内黏度释放率能达到80%以上,分散性好,无鱼眼。在苏里格地区的苏76-X井进行现场试验,取得良好应用效果。     

胍胶压裂液交联剂的研制及静态悬砂性能研究

为改善胍胶压裂液压裂过程的低携砂运移缺陷,以纳米二氧化锆及3,5-二羟基戊酸合成纳米二氧化锆交联剂TCL,评价了交联剂用量、胍胶用量、3,5-二羟基戊酸用量及支撑剂密度对颗粒静态悬浮性能的影响。结果表明,含0.4% TCL交联剂和0.3%胍胶的压裂液在180 ℃和190 s?1条件下剪切80 min可使颗粒沉降量不大于0.3 g,远低于市售ZAB交联压裂液的2.6 g。增大交联剂含量、胍胶用量及交联剂侧链羟基有利于提高压裂液悬浮携砂性,而3,5-二羟基戊酸用量高于38 g时则不会对悬砂性能有较大影响。交联剂TCL含量对支撑剂悬砂能力影响最大,支撑剂沉降量降低了6.6 g,悬砂效果优异。      

瓜胶压裂液体系示踪剂的筛选

在油气田开发过程中,多数油气井压裂通常是采取分段压裂,各层段一起合排,此过程目前常用总的返排量来判断整体压裂液的返排效果,而无法了解各个层段压裂液的返排情况。为了评价各层段压裂液的返排效果,可在各层段压裂过程中加入一定浓度的不同示踪剂,在返排时对压裂液返排液进行连续取样,检测返排液中各种示踪剂的浓度,从而判断各层段的返排效果,计算压裂液在地层中的残留量。而在压裂中所用示踪剂需要与压裂液配伍,对油田常用的几种示踪剂进行了实验评价。实验研究结果表明,小分子醇类和无机阴离子(SCN-和Br-)不适合作为瓜胶压裂液示踪剂,2种微量物质TA和TB与瓜胶压裂液配伍,不会对压裂液成胶和破胶产生影响,并且由于其在地层环境中有较低的吸附量,不会对定量测量造成影响,可初步选为压裂液示踪剂。     

胡芦巴胶硼砂压裂液在长庆油田深井中的应用

胡芦巴胶是我国自主种植、加工的一种天然植物胶,含有丰富的半乳甘露聚糖,通过深加工改性,可用作水基压裂液稠化剂.胡芦巴胶硼砂交联压裂液具有良好性能,通过实验对压裂液流变性、携砂能力、破胶性能、滤失性、储集层伤害程度等项目进行评价,其性能基本达到胍胶硼砂压裂液水平,某些性能甚至优干胍胶硼砂压裂液.长庆油田深井试验表明,胡芦巴胶硼砂压裂液可满足压裂携砂、增产、降低成本的要求.胡芦巴胶除用作增稠剂以外,其副产品还可以用于医药、食品等行业.如规模化生产,成本将进一步降低,与胍胶相比胡芦巴胶的价格更具有优势.随着我国低渗透油田开发规模不断增加,水力压裂作业数量逐年上升,胡芦巴胶硼砂压裂液具有广阔的应用前景.图7表7参10