清洁压裂液内外相破胶技术研究

研究了在无外相物质或外相物质较少的环境下,用内外相结合的破胶方法实现清洁压裂液快速彻底破胶并进行了现场试验。清洁压裂液配方为：1.5%～2.5%VES＋0.36%～0.74%激活剂＋破胶剂。考察了外相破胶剂（原油、水）和内相破胶剂CT-1对压裂液破胶黏度的影响。随着原油量、水量的增加,压裂液的黏度降低;在35℃和无烃物...     

清洁压裂液性能与破胶研究

采用阳离子季铵盐与水杨酸钠复配制备粘弹性体系——清洁压裂液,考察其性能及破胶情况。研究了水、原油、液化石油气及煤气对清洁压裂液粘弹体系的影响。结果表明,水对其稀释作用有限,原油可以使其破胶。制备了3种不同使用温度的清洁压裂液,破胶后体系黏度小于3 mPa·s,破胶时间0.5～6 h。清洁压裂液自身对粘土有抑制膨胀作用,抑制率73.6%,与 KCl 复配后抑制率达86.6%。研究表明,清洁压裂液对煤芯伤害率为41.13%,明显小于对照组线性瓜胶的伤害率78.64%。在阜新煤田压裂现场应用表明,清洁压裂液携砂性能良好,使用破胶剂返排效果理想。     

清洁压裂液破胶液驱油体系实验研究

文中针对清洁压裂液返排液难处理的问题,对清洁压裂液返排液重复利用技术进行了研究。在评价破胶液基本性质的基础上,对清洁压裂液破胶液体系降低界面张力、乳化能力、改变岩石润湿及提高采收率等性能进行了评价。结果表明:在某低渗油藏条件下,该体系能有效降低界面张力至10~(-3)~10~(-2)m N/m数量级;该体系乳化能力较好,润湿性能优良,其动态饱和吸附量为8.09 mg/g,且水驱后动态滞留量仅相当于动态饱和吸附量的1/4~1/3。室内岩心模拟驱油实验表明,该体系在最优注入方案条件下实现采收率增值10.04%,说明该体系能够满足低渗油藏压裂后进一步提高采收率的要求。     

清洁压裂液返排液对致密油藏自发渗吸驱油效果的影响

针对清洁压裂液返排液回收利用率低、处理困难的问题,并结合致密油藏渗吸采油机理,以处理后的现场清洁压裂液返排液作为渗吸液,开展清洁压裂液返排液对致密油藏自发渗吸驱油效果的影响研究。结果表明:选择渗吸液浓度时,不仅要考虑降低黏附功、提高洗油效率,还要兼顾界面张力和润湿性对毛细管力的影响,当渗吸液质量分数为50%时,渗吸采收率最大可达27. 5%,此时毛细管力作为渗吸驱油的动力占据主导地位,渗吸强度较大;随着岩心渗透率增加和实验温度升高,渗吸采收率逐渐升高。天然岩心渗吸—核磁联测实验结果显示,2块天然岩心的渗吸采收率均可达到26%左右,渗吸初始阶段,油水置换速度较快,渗吸采收率迅速上升,20 h后渗吸速度下降直至渗吸结束。清洁压裂液返排液能够提高致密油藏自发渗吸采收率,为该类压裂液返排液重复利用提供了一种新思路。     

化学剂对阳离子型清洁压裂液破胶作用的影响

研究了柴油、水、无机盐、饱和烷烃和醇等化学物质对清洁压裂液破胶液黏度的影响。结果表明:在30℃下,当柴油加量为10%时,清洁压裂液可在2.5h内破胶,当柴油加量小于10%时,柴油加量增加对压裂液的黏度影响不大,并且随着实验温度升高,压裂液破胶所需柴油加量越小;在清洁压裂液中水加量大于60%时,水对压裂液才具有显著的稀释作用;无机盐对压裂液的黏度有降低作用;饱和烷烃和醇对压裂液的黏度有明显地降低作用,当30%醇和70%烷烃复配后,加入0.1%复合物的压裂液破胶时间较加入单剂的破胶时间缩短近3h,可实现清洁压裂液在无原油存在下的破胶。     

自破胶中低温清洁压裂液制备及性能评价

为获得可用于中低温储层的阳离子清洁压裂液,以二元阳离子黏弹性表面活性剂VES-LT为主剂、水杨酸钠为胶束促进剂、氯化钾为黏土稳定剂,制备了VES-LT清洁压裂液。对该清洁压裂液的黏温特性、悬砂性能、破胶性能以及对支撑剂填层渗透率的影响进行了评价。结果表明,增加VES-LT的加量可以提高压裂液的黏度;VES-LT清洁压裂液体系抗温可达110℃,温度对压裂液黏度的影响小于交联胍胶压裂液。砂比为20%时,VES-LT清洁压裂液的静态悬砂能力好于黏度相近的常规胍胶压裂液。该清洁压裂液体系无需加入破胶剂,遇油或水自动破胶,破胶液黏度为2.4 mPa·s。VES-LT清洁压裂液对支撑剂填层渗透率的损害小于常规胍胶压裂液体系,可用于中低温低渗透非常规油气储层改造。     

页岩气藏环境下清洁压裂液及其破胶研究

页岩气储量丰富且清洁、高效,具有良好的开采前景,而压裂液的性能决定了油气压裂开采施工的成败及产量.因此,本文在系统调研页岩气和压裂液相关文献的基础上,以清洁压裂液为切入点,归纳了清洁压裂液的成胶和破胶机理,围绕清洁压裂液破胶,概述了不同因素对清洁压裂液黏度的影响,并提出了未来页岩气清洁压裂液技术的发展方向.     

天然气对清洁压裂液的破胶实验

黏弹性表面活性剂(VES）清洁压裂液由于低伤害等特点已广泛应用于压裂与防砂等作业。原油和地层水对VES破胶机理与实验研究已相当充分,但天然气对VES的破胶作用至今无公开的实验数据,影响了清洁压裂液在气井改造中的推广应用。为此设计了一套实验流程,通过流变仪测量VES内充入天然气后的黏度变化,评价了天然气和套管伴生气对３种VES压裂液的影响。实验证明,不同类型的VES被天然气降黏幅度存在较大差别,降黏幅度随天然气的压力升高而提高,随天然气中Ｃ₂以上成分含量的提高而增高。实验评价的阳离子型和两性离子型的VES可在低压下大幅度被天然气降黏,而阴离子型降黏需要较高压力。二氧化碳对降黏阴离子型的VES有一定影响,而对阳离子型和两性离子型的VES没有影响。被天然气降黏后的VES经过真空脱气后,黏度不能恢复,说明真空条件不能破坏天然气与VES的胶束结构,经天然气破胶的VES重复利用还存在技术困难。     

低渗砂岩油藏渗吸诱发压裂液运移规律实验研究

低渗储层水力压裂过程中,基质对压裂液的渗吸作用会显著影响压裂后的气井产能.首先研发了模拟近人工裂缝储层环境的实验装置及物理模型,应用CT技术定量表征了近裂缝储层的饱和度动态变化,监测了压裂液向储层运移并滤失的演变过程,解释和量化了毛管力与低渗透砂岩油藏中压裂液运移及驱替(黏滞)力保持的相关性,比较了与高渗储层中的差异性...     

渗吸采油用非交联缔合型清洁压裂液体系

为进一步提高渗吸采油压裂液焖井后的采收率,研究了破胶液中不同残渣含量及稠化剂相对分子质量对渗吸采收率的影响,通过渗吸剂优选及其对非交联缔合型稠化剂（CFZ）增黏、耐温耐剪切、渗吸采收率性能的影响研究,构建优化了一套残渣低、相对分子质量低的渗吸采油非交联缔合型清洁压裂液体系。研究表明：破胶液中残渣含量及相对分子质量越低,对渗吸采收率影响越小。配方为0.3%稠化剂CFZ+0.2%渗吸剂SZX-1+0.06%破胶剂APS的渗吸采油非交联缔合型清洁压裂液体系,在90℃、170 s-1下剪切90 min的黏度为77.43mPa·s,破胶液在油湿岩心表面接触角为31.6°,油水界面张力为0.66 mN/m,残渣含量为17.2 mg/L,相对分子质量为1.15×104,渗吸采收率为14.8%。该体系可为进一步提高压裂后的渗吸采收率提供理论依据及技术支持。     

不同化学剂对缔合结构压裂液破胶影响

为解决超分子缔合结构压裂液在特殊储层的破胶难题,实现该新型体系的大规模应用,通过比较90℃下不同添加剂对压裂液流变性能的影响,研究了有机溶剂、过氧化物、柴油、煤油、醇类以及复配添加剂对超分子缔合结构压裂液的破胶效果。结果表明,在90℃下,0.5%有机溶剂乙二醇单丁醚和三乙醇胺分别使压裂液黏度下降了80和77 mPa·s,并保持最低黏度为30 mPa·s;0.1%过硫酸钠120 min可使压裂液黏度降到4.312 mPa·s,破胶效果明显;加入0.6%柴油和煤油,破胶时间分别为50和40 min;多元脂肪醇与缔合高分子相互作用可以降低压裂液黏度, 1.0%正辛醇能使超分子缔合结构压裂液黏度下降到24 mPa·s;不同化学剂的复配可以缩短破胶时间,其中0.03% FeSO4、0.05% FeS分别与0.1%过硫酸铵复配可将破胶时间缩短60 min。通过以上方法可实现缔合结构压裂液在无原油存在的情况下破胶。      

清洁压裂液研究进展

清洁压裂液是一种无聚合物的黏弹性液体。其稠化剂为特定的表面活性剂,这些表面活性剂分子溶解在盐水中会形成棒状胶束,依靠胶束间相互缠绕形成的三维网状结构达到有效携砂;烃类物质能破坏表面活性剂的胶束结构,不需要外加破胶剂。因此,清洁压裂液的交联、携砂和破胶等原理都不同于常规压裂液。本文综述了清洁压裂液的增稠原理、流变性能、破胶性能,以及未来发展趋势。     

自生热体系对压裂液破胶性能的影响*

针对浅层低温油气井压裂后压裂液破胶不彻底、返排率低的问题,优选了亚硝酸盐与铵盐、三氧化铬和葡 萄糖、过氧化氢3种自生热体系的最佳反应参数,分析了3种自生热体系的生热量以及对压裂液破胶性能的影 响。结果表明,硝酸盐与铵盐自生热体系的最佳反应参数为激活剂HCl浓度2 mol/L,生热剂NaNO₂和NH₄Cl（物 质的量比1∶1）浓度为8 mol/L;三氧化铬和葡萄糖自生热体系的最佳反应参数为激活剂HCl浓度1 mol/L,生热剂 CrO₃和C₆H₁₂O₆（质量比1∶1）加量为14%;过氧化氢自生热体系的最佳反应参数为激活剂MnO₂加量0.3%,生热剂 H₂O₂加量为30%。过氧化氢自生热体系的生热量最高,温度可达到91 ℃。在压裂液破胶实验中,葡萄糖和三氧 化铬自生热体系和破胶剂过硫酸铵的加入顺序对压裂液的破胶效果无影响,过氧化氢自生热体系应和破胶剂同 时加入,亚硝酸盐与铵盐自生热体系的加入顺序为先加入自生热体系后加入破胶剂。亚硝酸盐与铵盐自生热体 系是压裂液破胶体系的最佳添加剂,可使压裂液黏度降至6 mPa·s以下,破胶性能最优。     

水力压裂工艺中的分段破胶技术

针对水基冻胶压裂液常规破胶过程中破胶时间长、水化液粘度高、液体返排率低、对地层污染严重等问题,研究了储层温度、破胶时间、破胶剂浓度等对破胶效果的影响。室内研究表明,破胶剂浓度越大,破胶温度越高,破胶时间越长,则水化液粘度越小。在此基础上,根据不同施工阶段及液体经受的剪切时间和温度环境的不同,研制出适应于水基冻胶压裂液体系的分段破胶技术,使压裂液在施工过程中既能保持较高的携砂粘度,又能在压后快速破胶水化。应用该技术在现场进行了10井次压裂施工,压后平均关井时间为4h,返排周期为10.6d,平均返排率为89.     

清洁压裂液室内评价

以自制季铵盐表面活性剂与水杨酸钠水溶液按一定比例混合,制备了清洁压裂液。对该压裂液的热稳定性、滤失性、破胶性和对地层伤害性进行了室内评价。结果表明,该清洁压裂液粘弹性好,能自动破胶无需使用破胶剂,对地层伤害小,配制简单,易于现场应用。     

P(VAc-AM)核壳微球型压裂液破胶剂延迟破胶效果评价

在压裂施工中,破胶时间的控制对压裂增产效果有巨大影响。利用反相乳液聚合制备了包覆过硫酸铵（（NH₄）₂S₂O₈）的聚（乙酸乙烯酯-丙烯酰胺）的核壳型微球,对比了该微球和直接加入过硫酸铵作为破胶剂时聚丙烯酰胺溶液的黏度和pH值变化。结果表明,该微球使溶液黏度半衰期由直接加入（NH₄）₂S₂O₈时的几分钟延长至1 h;同时,pH值下降速度减缓和下降幅度变小,说明微球的包覆抑制了溶液中聚丙烯酰胺氧化降解产生氢离子的速率。由此可知,该微球能通过延迟溶胀作用缓释过硫酸铵,降低聚丙烯酰胺在水溶液中的自由基氧化降解速率。      

HZY-1、HZY-2低温破胶压裂液的研究及应用

介绍了ＨＺＹ－１和ＨＺＹ－２低温破胶压裂液的配方选择及破胶剂浓度、激活剂浓度和温度对其破胶化水性的影响。川西坳陷蓬莱镇组致密砂岩气藏近１００井次的应用表明，平均单井产量可提高１０～１５倍，施工成功率９９．１％，有效率９０％，经济效益显著，是国内致密砂岩气藏增产措施的一个重大突破，具有推广应用价值。     

苦苈胶压裂液研究：冻胶性质

比较了苦苈胶、瓜尔胶压裂液的交联特性和黏弹性.苦苈胶可以作为油田水基压裂液的增稠剂,与硼砂和有机硼交联时,冻胶黏度随胶粉浓度的增加而增加;相同浓度下剪切30min,苦苈胶冻胶黏度略高于瓜尔胶冻胶,耐剪切性较好.在能形成冻胶的pH值范围内,冻胶黏度随pH值的增加而增加;当pH值从8.78增至10.24时,苦苈胶冻胶黏度由85.46mPa·s增至167.25mPa·s.金属离子价态越高,对冻胶黏度的影响越大;金属离子浓度越高,冻胶黏度越小.离子浓度相同时,苦苈胶冻胶黏度高于瓜尔胶冻胶.当钙离子浓度从0增加到4g/L时,苦苈胶冻胶黏度由400 mPa·s降至250 mPa·s,降幅达37.5％,特级瓜尔胶和二级瓜尔胶冻胶黏度分别降低45.8％和63.9％.加入三价铁离子,无法成胶.黏弹性测试结果表明,苦苈胶冻胶的储能模量和耗能模量均高于瓜尔胶冻胶,黏弹性较好.图4表1参7     

磺酸型表面活性剂清洁压裂液的性能研究

为研制新型清洁压裂液,采用脂肪酸甲酯磺酸钠与芥酸酰胺丙基甜菜碱复配得到了一种增稠剂MC-1,研究了MC-1及无机盐加量对压裂液黏度的影响,考察了压裂液(3%MC-1+5%KCl)的耐温性、耐剪切性、悬砂性和破胶性能。结果表明,MC-1与多种无机盐KCl、NH4Cl和Na Cl均有较好的协同性,其中与KCl的协同性最好,压裂液黏度随MC-1和KCl加量增大而增加;该压裂液具有较好的耐温耐剪切性和悬砂性,在80℃、砂比40%的条件下,砂子的沉降速度为1.18 mm/s;与煤油混合后在80℃下2 h内完全破胶,破胶液黏度为4.5 m Pa·s,表面张力为24 m N/m,界面张力为0.8764 m N/m。该压裂液可适用于小于90℃的地层使用。