煤层气井用锆冻胶压裂液低温破胶体系

用于煤层压裂的锆冻胶压裂液是由无机锆(ZrOCl2)将聚丙烯酰胺(PAM)交联而成的,其优点是在低温下交联成冻。常规使用不同浓度的氧化体系(如过硫酸铵)破胶速度太慢,难以使压裂液在指定的时间内破胶水化,不利于压裂后返排,易对煤层造成伤害。为此,采用氧化还原体系在低温下破胶,研究了温度、聚合物浓度、交联剂浓度、氧化剂浓度、低温活化剂浓度、pH值、矿化度等因素对氧化还原体系低温破胶的影响。结果表明:在所选实验条件范围内,聚合物、交联剂浓度越高,加入盐的浓度越大,则越难破胶;氧化剂、低温活化剂浓度越高,pH值越高(2～5),越容易破胶。     

聚丙烯酰胺／有机钛冻胶压裂液

本文报道了聚丙烯酰胺／有机钛冻胶人的配方筛选，使用性能评价及在胜利油田现场应用的效果。该压裂适合地温１００－１５０℃的低渗透油层的压裂改造，在中高含水油藏应用效果良好。     

有机锆冻胶压裂液配方体系研究

鉴于胍胶压裂液破胶不彻底、残渣含量高,活性水压裂液流变性能差的缺点,研制了以非离子聚丙烯酰胺聚合物（A-1）作为稠化剂、有机锆（G-1）作为交联剂的冻胶压裂液,考察了pH值、温度、交联比（交联剂与基液体积比）和矿化度对有机锆冻胶压裂液的影响。优选出了有机锆冻胶的典型配方：0.5%A-1+2.5%G-1,并对该配方进行了性能评价。结果表明,锆冻胶压裂液具有低滤失、易破胶、悬砂性能好的特点,在90℃下,初始滤失量仅为16.41×10^-3 m³/m²,滤失系数为6.66×10^-4m/min^1/2,在剪切170 s^-1下剪切2 h后的黏度仍保持在50 mPa·s以上,破胶液对岩心的损害仅为14.88%,适于低渗透油气藏的改造。     

煤层气井用压裂液研究及应用

根据煤岩储层的特点,介绍了煤层压裂液添加剂的优选和压裂液的常规分析方法,并推荐了两种压裂液,即活性水压裂液和冻胶压裂液,现场应用表明,活性水压裂液对煤层污染较小,适合较低温度（小于30℃）及压裂工艺所要求裂缝较短的情况,冻胶压皮具有一定的耐剪切性,较好的流变性,滤失性及破胶性等,这两种压裂液加砂量均达到了设计要求,满足了工艺需要,施工成功率达100％,压裂后提高了产气量和产液量。     

压裂液用有机硼锆交联剂OBZ—1

本文介绍了一种新型压裂液用交联剂－有机硼锆交联剂ＯＢＺ－１。该交联剂具有较强的耐温性及抗剪切性能，对地层的伤害较轻。讨论了该交联机理。     

聚丙烯酰胺冻胶用铬（Ⅲ）交联剂的定量测定

考察了多种因素对Ｃｒ（Ⅲ）ＥＤＴＡ分光光度法测定铬（Ⅲ）交联剂浓度的准确度的影响，确定此方法在油田矿场条件下相对误差在±４％以内。此方法可用于油田调剖堵水现场铬（Ⅲ）交联剂产品质量检验及调剖堵水过程监测，已在江苏油田真４９井调剖堵水现场得到实际应用。     

聚丙烯酰胺冻胶调剖剂实验研究

研究了影响水解聚丙烯酰胺(HPAM)-间苯二酚-六亚甲基四胺冻胶调剖剂体系成胶时间和冻胶强度的各种因素。实验结果表明,未反应的体系可泵性良好,体系的pH值影响成胶时间和冻胶强度,适宜的pH值为2.7～3.8;六亚甲基四胺的加量为0.15％,间苯二酚的加量为0.05％,HPAM浓度为0.8％时,得到的冻胶强度在460 Pa·s以上,60 ℃、40天内不破胶不析水,表现出较好的热稳定性,同时具有很高的耐盐能力。岩心实验表明,挤入该溶液后,可以对高渗透岩心实行有效封堵,对渗透率为19 μm~2的岩心封堵率达98％以上。     

影响锆冻胶成冻因素的研究

本文研究的锆冻胶是聚丙烯酰胺(PAM)由氧氯化锆(ZrOCl2)形成的锆的多核羟桥络离子交联而成的.研究了PAM溶液的pH值、ZrOCl2的质量分数、PAM的质量分数、温度、水解度、相对分子质量、矿化度等因素对锆冻胶的成冻时间和冻胶强度的影响.成冻时间和冻胶强度分别由转子旋转法和突破真空度法测定.研究结果表明在实验条件范围内,温度越高,PAM和ZrOCl2的质量分数越大,水解度越低,相对分子质量越高,则锆冻胶的成冻时间均越短;而对于pH值及矿化度,则存在最佳成冻范围,即pH值为4-6,矿化度为8×103-4×104mgL-1时成冻时间最短.研究还证实,锆冻胶的成冻时间与冻胶强度的关系符合一般冻胶所遵循的规律,即成冻时间越短,冻胶的强度越高.锆冻胶在调剖堵水、酸化压裂、防砂等方面有重要的应用.     

水基压裂液体系的制备及性能

优选了一种以改性纤维素-聚丙烯酰胺为复合型稠化剂、有机锆化合物RPCL为交联剂的压裂液体系,考察了压裂液体系的破胶性能,研究了不同种类pH调节剂和黏土稳定剂对该压裂液体系的影响,并评价了压裂液体系的综合性能。实验结果表明,该压裂液体系水不溶物含量仅为2.0%(w),低于胍胶体系的4.6%(w);耐温耐剪切性能优良,在90℃、170 s^-1条件下剪切1 h后体系剩余黏度大于50 mPa·s;交联形成的冻胶在65℃下可实现彻底破胶,破胶液黏度低于5 mPa·s,残渣质量浓度低于600 mg/L,综合性能优异。     

阜新组煤层气井用压裂液优选研究

由于煤层本身的特殊性,煤层气井的开发一般为压裂投产.在压裂过程中压裂液对煤层的伤害不同于其对常规油气藏储层的伤害.在煤层气井压裂过程中,压裂液与煤层接触所造成的渗透率的降低,一般是由煤基质的割理被堵塞及煤基质对液体的吸附所造成.通过测定5种类型的压裂液对辽河油田阜新组煤层的吸附速率、润湿接触角以及渗透率伤害程度等,优选出了最适宜的压裂液类型,提高了压裂处理的效果.     

煤层气井脉冲压裂技术研究现状

目前,煤层气井压裂主要采用水力压裂工艺,受到储层特性的限制,以及大型压裂设备和作业规模的约束,地层裂缝达不到生产要求。脉冲压裂是在较低的压力条件下,形成更为复杂的裂缝网络,增大有效裂缝体积和连通程度。因此,相应的脉冲压裂技术和设备得到持续发展。通过调研国内外的最新压裂技术和设备,从技术原理、技术特点以及实际应用效果等方面介绍了高能气体脉冲压裂、等离子脉冲压裂、高速通道压裂和金属丝电爆炸压裂技术。通过比较现有的技术和设备,认为井下脉冲压裂设备有更好的发展前景。     

煤层气水力压裂微地震监测技术在鄂尔多斯盆地东部M地区的应用

为探索研究二叠系下统太原组和山西组煤系地层水力压裂效果,以鄂尔多斯盆地东部M地区煤系地层太原组和山西组为例,以微地震井中监测为技术手段,实时监测压裂效果,结合微地震事件属性特征分析人工裂缝网络连通性,解决复杂区域裂缝网络控制问题,为煤系地层水力压裂过程中压裂方案设计与调整提供依据,并对施工过程质量控制提供依据。现场实施取得良好的效果,实时调整压裂方案,为煤系地层水力压裂和储层评价提供了依据和技术保障;利用井间应力干扰可以促成大范围裂缝带的形成和沟通,形成更大的裂缝体积和渗流通道,对产能的改善作用更加明显,提高开发效率。     

煤层气增产VES清洁压裂液的实验研究

为了提高非常规能源煤层气的采收率,缓解能源的压力,本文以辽河阜新各矿的煤岩为对象,对伴注CO2清洁压裂液进行了实验研究。主要研究了影响泡沫体系稳定性的一些影响因素,并以水基压裂液的行业标准对该泡沫体系的主要性能进行了评价。     

煤层气藏非对称水力裂缝直井产能评价

煤层具有非均值性较强、压裂裂缝展布不均匀、非对称分布等特点,目前缺少煤层非对称裂缝产能评价模型.针对上述问题,运用Langmuir等温吸附方程及Fick扩散定律描述煤层气藏中的吸附、解吸及扩散现象,引入特殊的拟时间函数解决考虑吸附解吸现象的物质平衡方程中非线性较强的问题,利用新定义的参数表征压裂过程中水力裂缝的非对称性...     

煤层气储层压裂液添加剂的优选

介绍了沁水盆地沁南地区无烟煤Ⅲ(3号煤)煤层气储层的物性特征：低渗中孔低压；粘土含量高，膨胀性强；水润湿吸附性差。该地区地表水符合配制压裂液要求。实验筛选了煤层气井压裂液添加剂，主要目标是减少压裂液对煤层气储层的伤害，筛选结果如下：稠化剂为羟丙基瓜尔胶GRJ和香豆胶；交联刑为硼砂；粘土稳定刑为KCl，KCl可造成测定压裂裂缝几何形状所需的高矿化度环境，但会降低压裂液粘度，其用量应适当；所选助排剂为DL-10和D-50，对助排刑的要求除界面活性高外，更重要的是在煤样表面吸附量小，吸附速率小，接触角大，不易润湿煤基质表面；配液用地表水显微酸性，当煤层地下水显碱性时应调节压裂液的pH值；使用过硫酸铵为破胶剂时，30℃下破胶时间很长，加入活化剂BT-6或TA-1使破胶时间缩短到1～2小时；对于煤层气井压裂液，当温度低，压裂液配制后存放时间短时，可不加杀菌剂(如甲醛液，TH-1)。图2表8参4。     

基于聚类匹配的煤层气压裂效果主控因素识别

煤层气压裂效果与影响因素之间存在的非线性关系难以从机理层面进行系统分析,针对该问题,提出了一种基于聚类匹配的压裂效果主控因素识别方法。该方法从数据中挖掘影响因素的内在联系而非通过主观判断来分析压裂效果与影响因素之间的联系。首先,以压裂后的产气指标数据为研究对象,利用凝聚聚类方法对样本井进行分类和效果评价;其次,利用K-means聚类算法结合信息增益排序与相关性分析,对影响因素进行分类与筛选,从中选取前置液用量、携砂液用量、含气饱和度、含气量、垂直应力、支撑剂用量、破裂压力、加砂强度8个因素;最后,对筛选出的因素进行样本聚类,将聚类结果与压裂效果的评价分类结果进行聚类匹配,实现了压裂效果主控因素的识别。与其他主控因素识别方法对比,验证了该方法的有效性和可操作性。该研究可为优化二次压裂施工方案提供技术支持。     

煤层气综合评价技术初探

根据对辽河断陷盆第三纪含煤地层资料统计,分析煤层含气的地质控制因素及其孔隙结构,提出煤层孔隙度背影值概念,采用Ｒ．Ａｇｕｉｌｅｒａ和Ｆａｉｖｒｅ两位学者提出的方法,计算煤层孔隙度和渗透率,并充分利用地质和测井资料,探索了一种煤层气评价的方法。     

GJT25-09型煤层气专用固井半挂车研制

煤层气勘探开发井的钻井深度浅、固井作业压力低、水泥浆用量少,使用常规固井设备时操作复杂、经济性不高。采用一体化结构设计,实现固井车的混浆单元、泵送单元、供灰单元、供气单元的集成设计。利用“双泵合流-双马达串/并联切换”技术,实现设备全液压驱动,开发了煤层气专用固井半挂车,并介绍了该车的技术参数、技术与结构特点、测试应用情况。可对煤层气固井作业起到较好的降本增效作用,对煤层气的大力开发提供支持。     

水基压裂液对煤层储气层伤害的室内研究

在煤粉填充物理模型（煤心）上，在室温下考察了过滤活性水，线性胶，滤去残渣的冻胶破胶液对渗透率的伤害。讨论了伤害煤层渗透率的两大因素；压裂液堵塞煤层割理；煤基质吸附压裂液而膨胀，所设计的煤心实验反映后一种因素的影响。实验结果表明，对于两种煤心的渗透率，线性胶的伤害率高达82.7%和91.4%。活性水的伤害率很小，仅为11.5%和3.2%；冻胶破胶液对另外两种煤心渗透率的伤害也相当高，达81.1%和54.5%。这些数据反映水基压裂液对不同煤化阶段煤层的伤害程度有较大差别，以羟丙基瓜尔胶作降阻剂的线性胶，其严重伤害来自吸附膨胀和残渣堵塞两个方面，但在地面压力太高的深井仍需使用此种压裂液，冻胶压裂液极易对煤层造成严重而不能解除的伤害，应慎重选择配方，对于煤层井的压裂，活性水压裂液的伤害最小。