浅析滤失性研究现状

压裂酸化是目前油气田增产的主要手段,而压裂液/酸液的滤失性是影响增产措施成败的一个重要参数。在国内外大量文献调研的基础上,系统地阐述各种滤失性的计算方法和数学模型,分析总结各种模型的适用性及其优缺点,并提出滤失性研究亟待解决的问题和以后的发展方向。     

压裂液综合滤失系数的计算方法研究

准确认识和计算压裂液综合滤失系数,既是压裂施工设计中的一个关键问题,也是压后分析评估的一个核心内容.通过对压裂液综合滤失系数的四种计算方法,即理论计算方法、压后压力降落分析、瞬时关井压力梯度法和压裂过程压力反演方法综合分析后认为,理论计算方法得到的压裂液综合滤失系数往往小于实际情况,而且地层渗透率越低问题越严重,对此给出了理论计算方法计算的压裂液综合滤失系数的修正关系式,具有重要的借鉴和指导意义.     

压裂液滤失的二维数值模拟

结合油藏工程和数值模拟技术 ,根据压裂施工过程中滤失的压裂液在地层中二维流动和压裂液为非牛顿型流体的实际 ,建立了非牛顿型压裂液的二维动态滤失模型 ,用数值方法求解 ,并将计算结果与一维模型结果进行对比分析。计算表明 :仅考虑压裂液垂直于裂缝壁面一维流动所计算的滤失速度会偏小 ,并且这种差值会因地层渗透性的增加而加大。二维方法由于考虑了压裂液的非牛顿特性和二维流动 ,其结果也比一维模型更符合现场实际 ,可以减少压裂施工的风险 ,提高压裂设计的可靠性。     

多种因素下的滤失速度计算模型

本文在研究前人大量滤饼试验结果的基础上提出了一种更加精确的滤失速度计算模型。该模型考虑了裂缝中流体滤失的三个区(滤饼、侵入、油藏)的真实压降、流体粘度、缝中剪切速度、侵入区前沿移动等多种因素的影响。该模型可用于水力压裂、前置液酸压设计中滤失速度的计算。     

一种考虑滤失的水平裂缝延伸新模型

为满足工程设计的需要,以缝中流体单元的受力分析为基础,综合流体力学理论,弹性力学理论和物质平衡原理,重新建立了水平裂缝中压力分布,水平裂缝宽和水平裂缝延伸半径等数学模型以及用差分法离散后的数值模型,并用牛顿迭代方法进行数值求解。     

裂缝性油藏酸液滤失模型研究

酸液在酸压裂缝内流动时,有少数较大的岩石孔隙或天然裂缝首先受到过量酸液的溶蚀而迅速增长形成蚓孔,使滤失主要在蚓孔内发生.因此研究天然裂缝性油藏酸液滤失,必须考虑酸蚀蚓孔的影响.基于裂缝性油藏酸压中酸液的流动反应特性,建立了酸蚀蚓孔的增长模型、酸液在蚓孔内流动反应模型和滤失的酸液在地层中流动模型,提出了便于现场应用的裂缝性油藏酸压滤失计算方法;就影响蚓孔增长及滤失的裂缝净压力、蚓孔密度和酸液粘度等因素进行了实例计算分析,对于现场酸压施工中有效控制酸液的滤失具有重要的意义.     

超低渗透钻井液降滤失剂FLG的合成研究

超低渗透钻井液降滤失剂FLG是一种以植物衍生物为主的混合物,该降滤失剂加入后,可使常规钻井液成为超低渗透钻井液,该降滤失剂耐温、抗盐,对环境污染小,是一种新型的降滤失剂。     

钻井液用降滤失剂HY的合成与性能评价

以滤失量为指标,用正交设计试验方法确定了合成高粘度改性淀粉HY的最佳合成条件.在最佳条件下合成的高粘度改性淀粉,当在淡水泥浆中的加量为3g/L时,就可使泥浆的滤失水降低到7mL以下,表观粘度达到15mPa·s以上.在饱和盐水泥浆中.与其他降失水剂相比较,HY提高切力及动塑比值的效果更好,且随加量增大,效果越明显,配成的钻井液携带和悬浮性能与其他改性淀粉相比较效果更好.     

新型泥浆降滤失剂APR的研究

根据“两性离子聚合物泥浆处理剂作用”的原理,对磺化酚醛树脂（ＳＭＰ）进行了改性,合成出了分子结构中同时具有有机阳离子、有机阴离子基团的一种新型抗温、抗盐泥浆降失水剂———两性酚醛树脂（ＡＰＲ）。实验证明：①ＡＰＲ不仅继承了磺化酚醛树脂的抗温、抗盐、泥饼可压缩性好及随无机盐浓度增加,温度升高,作用时间延长,降失水效果越好的优点,还具备了较强抑制泥页岩水化的能力,同时比磺化酚醛树脂具有较高使用效率。②两性酚醛树脂性能与其分子结构中有机阳离子、有机阴离子基团比例有关。     

无荧光降滤失剂用于钻井液的实验研究

就无荧光降滤失剂ＧＴ－６８对钻井液性能的各种影响进行了较系统的评价,并与磺化沥青ＦＴ－１、ＦＨ－１作了对比实验。实验结果表明：ＧＴ－６８具有良好的降失水、悬浮、抑制（防塌）、润滑、抗温（８０℃以上）、无灾光等性能,并能与两性聚合物ＦＡ３６７、ＸＹ２７、ＪＴ８８８或ＮＰＡＮ、ＭＭＨ等很好配伍,且复配后钻井液体系的失水造壁性及抑制能力变得更佳;无荧光降滤失剂ＧＴ－６８完全可替代磺化沥青,它消除了磺化沥     

高煤级煤储层水力压裂裂缝扩展模型研究

为了研究煤层气井水力压裂后的裂缝扩展规律,以沁水盆地南部煤层气井为例,基于区内煤储层的物性特征和水力压裂工程实践,根据水力压裂原理,采用数值分析的方法,探讨了研究区的煤层气井水力压裂后的裂缝形态与裂缝展布规律,提出了研究区煤层气井压裂过程中的综合滤失系数计算方法,构建了高煤级煤储层水力压裂的裂缝扩展模型,并进行了验证.研究结果表明:区内煤层气井压裂后形成的裂缝一般扩展到顶底板的泥岩中,且以垂直缝为主,裂缝形态符合KGD模型.区内常规压裂井的裂缝长为47.8～177.0m,平均90.6m.裂缝缝宽为0.013～0.049m,平均0.028m.模型计算结果与实测值、生产实践较为吻合.     

瓜胶压裂液性能及在滨661块整体压裂中的应用

压裂液的流变性是影响其压裂效果的重要因素之一。针对胜利油田滨661块研制的瓜胶与交联剂FYC-160形成的压裂液体系GRJ-11,研究其流变性、耐温性和抗剪切性,并利用扫描电镜观测了其微观结构。结果表明,此压裂液体系具有良好的增黏能力和抗剪切效果,170s-1、剪切40min后,体系黏度仍在90mPa·s左右,且内部形成了稳定的三维交联网络结构。对此压裂液在滨661块沙四段12口井进行了整体压裂投产,平均每口井日产油5.53t,平均含水率为39.74%,压裂后单井获得较高产能,满足于地层压裂的要求。     

国外清洁压裂液的研究进展

粘弹性表面活性剂（VES）基压裂液（又称为清洁压裂液（ClearFRAC)）的使用改变了传统聚合物压裂液对支撑剂的输送方式，可以消除残余聚合物对支撑剂充填层的堵塞，并能提高充填层的导流能力。总结和回顾了目前国内现有压裂液体系及存在的问题，对国外清洁压裂液的研究状况、理论基础、研究进展及井场应用情况进行了综述。井场应用结果及与瓜胶压裂液体系组分对比表明：清洁压裂液性能优于聚合物压裂液，具有高效、低伤害、配制简单的特点。最后对目前我国开展清洁压裂液的研究提出了一些建议。     

一种新型清洁压裂液的室内合成研究

研究清洁压裂液的粘弹性,合成季铵盐阳离子双子表面活性剂VES-G.通过测定不同温度和不同水杨酸钠加量下的压裂液体系粘度,得到不同温度下的压裂液配方.研究表明,该压裂液体系在110℃、170s-1剪切速率下,其表观粘度在100mPa·s以上,其抗剪切能力良好,破胶能力强,破胶后无残渣,对地层伤害小.     

GRJ-11压裂基液性能的研究

就压裂基液配制的6个因素通过现场实验研究，对其结果进行了分析，将其因素的影响机理进行了阐释，通过正交试验确定了压裂基液配制的最佳条件。优化条件配制的压裂基液投入现场压裂施工应用后，效果显，达到了对油层改造的目的。     

低腐蚀自生热压裂液体系的室内研究

针对陕北油气井压裂破胶不彻底的问题,着重研究了适合低温浅层油气井压裂液破胶的自生热体系,通过研制腐蚀性小的激活剂,筛选出了腐蚀性低的自生热压裂液体系.实验结果表明:将激活剂Ⅰ和激活剂Ⅱ进行复配,加入自生热增压体系中,体系的腐蚀性大幅下降,腐蚀速率仅为0.048 5g.(m2.h)-1;同时该压裂液体系的破胶速率明显加快,在60min后,压裂液的粘度降低至7mPa.s     

有机锆交联剂的合成及其应用

针对高分子聚合物水解聚丙烯酰胺（HPAM）水基压裂液,制备了一种酸性有机锆交联剂,经过考察成胶性能,确定了合理的合成方案,m（氧氯化锆）：m（乳酸）：m（乙二醇）-5：5：90．反应温度为60℃,反应时间为2．5h．压裂液成胶实验结果表明,在HPAM溶液浓度为0．5％,m（HPAM）：m（交联剂）-100：0．5时,交联时间为5min,表观粘度为130mPa·S．作为压裂液使用时耐温性可达90℃以上,耐剪切时间超过2h．