有机硼高温延迟交联剂的制备及其性能

合成了用于中高温油藏压裂作业的有机硼交联剂,并与羟丙基胍胶压裂液组成了有机硼交联冻胶体系。研究了合成条件对交联时间的影响,考察了有机硼交联冻胶体系的性能。实验结果表明,制备有机硼交联剂适宜的反应条件为:130℃、络合剂醇胺质量比4∶2。制备的有机硼交联剂冻胶体系适用于90~120℃的中高温地层压裂作业。破胶剂添加量为0.2%~0.3%(φ)可满足不同的施工工艺参数要求。有机硼交联冻胶体系可在110~120℃下保持表观黏度稳定大于100 mPa·s,并在作业后120~240 min实现破胶水化。     

水基压裂液有机硼交联剂的合成

为合成具有延缓交联性且抗温性较好的交联剂,实验采用控制变量法合成了性能较好的有机硼交联剂较佳工艺条件为:均以质量计,硼砂质量分数13%,配位体(葡萄糖与丙三醇质量比1∶4)25%,溶剂(丙三醇与水质量比1∶3)60%,催化剂2%,反应温度85℃,反应时间4⁴.5h。在此条件下,交联剂延迟交联时间可达280s,冻胶的抗温温度高达135℃,可以满足油田压裂液对交联剂的需求。     

有机硼交联剂OBN-90的合成与性能

针对交联剂在井深约为2 000～3 000 m 的井下压裂施工中的使用,通过室内实验合成了适用于此类油田的有机碉交联剂OBN-90,其最佳原料配比为:n(烷基醇胺):n(硼酸)为2-3:1.通过与羟丙基瓜尔胶压裂液交联实验.验证了OBN-90在pH值约为12时对羟丙基瓜尔胶压裂液体系具有较好的缓释交联性能,温度在80～100℃时,有3～5 min的缓释交联特性.在170s-1的剪切速率下,黏度能保持在50 mPa·s以上,且具有较好的耐温和剪切恢复性能.用双氧水作为该冻胶体系的破胶荆,其破胶水化的效果明显优于过硫酸胺.此外,该体系还具有较好的控制滤失能力,其滤失速度、初滤失量和滤失系数均低于普通硼酸盐交联压裂液.     

高温延缓型有机硼交联剂OB-200合成研究

从合成反应原理出发，考察了水基冻胶压裂液用的有机硼络合物交联剂的各项合成反应条件。得到了耐高温延缓型交联剂0B-200的最佳合成工艺。反应物的用量以体积计分别为：硼酸盐15％～20％，配位体(质量比1：7～10的葡萄酸钠和多元醇LB-2)35％，溶剂(体积分数0．25的丙三醇水溶液)45％～50％，催化剂为质量比10：2的稀土金属硫酸盐和Na0H，用量0．15％，反应温度60℃，反应时间3．5～4．0小时。有机硼0B-200／羟丙基瓜尔胶压裂液(5g／L HPG水溶液，交联比100：3)，交联时间在300～305s，冻胶的耐温性达143℃。图6表2参5。     

固体硼交联剂制作方法及性能

研制出一种压裂用固体无机硼交联剂G-CYS,评价了其交联特性,设计了适用于100、120、140、160℃不同温度条件的4种压裂液体系。在相应温度下4种体系均具有良好的耐高温和耐剪切性能,破胶彻底、破胶液黏度低,在160℃以1 000 s-1的速率高速剪切2 min,在170 s-1剪切120 min后黏度保持在120 m Pa·s以上,满足中高温储层压裂需要。体系的交联时间可以通过p H值和温度2方面控制,交联完成后可以保持60 min以上不脱水,避免由于现场施工延迟导致体系脱水、性能变差等问题。     

压裂用有机硼交联剂GCY-1的研究

针对川西中、低温储层缺乏自主研发的压裂液交联剂的现状,在对比国内外压裂液交联剂的优缺点和适用范围的基础上,选择合成了有机硼交联剂。通过对合成条件的考察,得到了有机硼交联剂的最佳合成工艺：溶剂为水与乙二醇复配,配位体为葡萄糖与乙二醇复配,加量为20%;催化剂为NaOH,反应温度为70℃,反应时间为2.5h,硼砂∶葡萄糖=4x∶y。合成的有机硼交联剂交联时间在30s～3min可调,形成的压裂液冻胶在80℃、65℃和45℃,170s-1条件下剪切120min,粘度均大于80mPa·s;能彻底破胶,破胶液粘度≤5mPa·s。该交联剂适合川西中、低温储层压裂改造的需要。     

基于煤层气的新型压裂用有机硼交联剂BX-Y

采用硼酸盐和有机配体D-果糖制备了新型有机硼交联剂BX-Y,并将BX-Y与羟丙基胍胶进行交联反应配制了BX-Y交联压裂液。考察了BX-Y的合成条件对其交联性能的影响,并利用高温滤失仪对BX-Y交联压裂液的室内性能进行了评价。实验结果表明,合成BX-Y适宜的条件为:m(硼酸盐)∶m(配体)=1∶2,硼酸盐用量13%(w)(用量均基于反应体系质量),催化剂用量2%(w),反应时间6 h,反应温度80℃。BX-Y交联压裂液体系的静态滤失量小,耐剪切性能较好,形成的压裂液冻胶在60℃、170 s~(-1)下剪切60 min,体系表观黏度大于200 m Pa·s,破胶彻底,破胶液黏度低,满足现场应用需求。采用D-果糖制备的BX-Y交联压裂液的渗透率恢复值达85%以上,伤害低,具有较好的储层保护效果。     

柳杨堡气田盒1段致密砂岩气藏储层特征研究

鄂尔多斯盆地柳杨堡气田下石盒子组盒1段致密砂岩气藏储层储集及渗流能力差,制约气藏产能的分布,急需对其储层特征进行研究。研究表明:盒1段储层的岩石类型以岩屑石英砂岩为主,石英砂岩、岩屑砂岩和长石石英砂岩次之,储层平均孔隙度为5.8%,平均渗透率为0.42×10-3μm2,孔隙类型以粒间溶孔、粒内溶孔和微裂缝为主,储层岩石孔隙度、渗透率与孔喉结构密切相关。根据毛管压力曲线形态和中值压力、排驱压力、平均孔喉半径等特征参数将毛管压力曲线分为三种类型。综合研究储层岩性、物性、微观孔喉特征参数、测井参数和试气试采特征及其相互关系,把盒1段致密砂岩储层分为三类,分别为较好储层、一般储层及非有效储层,其中前两类是气藏后期开发的重点选层。     

高温无机硼交联剂延时性能研究与应用

针对目前有机硼交联剂破胶剂用量大、破胶后残渣含量高、不利于压裂液破胶返排及传统无机硼压裂液体系耐温差等现状,从提高无机硼交联剂耐温性能方面着手,开发出高温无机硼JLW-HT 1交联剂,并采用该交联剂配置成压裂液体系,用于低渗透气藏的储层改造。实验室评价及现场应用表明,该压裂液体系破胶后残渣含量少,有利于压裂液的破胶返排,对储层伤害小,而且具有很好的高温流变性,可满足鄂尔多斯盆地低温环境下高温深井的不同规模压裂施工。     

植物胶压裂液用有机硼交联剂SD2—2

本文简介了液态有机硼交联剂ＳＤ２－２的合成和物理特性，发表了用ＳＤ２－２交联的４类６种植物胶压裂液的配方和８０℃粘时数据。     

高温压裂液体系研发及在海上气田的应用

国内常规压裂液体系仅适用于150℃以下地层,而海上气田高温深井的地层温度高达160℃。文中通过室内实验优选了温度稳定剂、高温延迟交联剂和破胶剂的加量,研制出耐温160℃的高温压裂液体系,延迟交联时间可控制在2}5min,破胶时间少于3h。该体系在海上气田BY2井158℃储层压裂施工中得到成功应用,压后45h内压裂液返排率85.5%,日产气9.6x1 04 m3,达到了改造储层和增产的目的。该技术对海上高温储层压裂具有一定的指导意义     

高温高压气井生产过程井筒温度场分析

高温高压气井在生产过程中受到地层高温流体的影响,井筒温度原有的平衡被打破,井筒温度重新分布会引起环空压力增高,威胁井筒安全服役和井筒的完整性。为了准确预测井筒温度,基于质量、动量、能量守恒、传热学、井筒传热理论,再考虑气体焦耳-汤姆逊效应、气体温度、压力、密度及物性参数的影响,建立井筒温度预测模型;将流体物性参数根据不同的温度压力分段计算,可提高模型计算的精确性。最后,通过实例计算分析了环境温度的影响因素。     

高温气田水新型阻垢剂的研究与应用

川渝气田有水气藏在排水采气及气田水转输、回注过程中,地面设备及输送管线普遍存在结垢堵塞问题。特别是近年来,随着一大批高温、高产水气井的二次开发,气田水地面输送系统的结垢问题更加突出,严重影响了气田正常生产。为解决高温气田水的结垢问题,迫切需要开展新型阻垢剂的研究。简要介绍了新型阻垢剂CT4-37的研制、性能评价及现场应用情况。室内性能评价及现场试验结果表明,该新型阻垢剂具有耐盐抗温、钙容忍度高、高效低毒等优点,对于高矿化度气田水碳酸钙(镁)垢和硫酸钙垢具有良好的阻垢效果。在温度为80℃,药剂质量浓度为25mg/L的条件下,阻垢率可达95%以上。     

HTC-160高温压裂液交联剂的研制与现场应用

通过大量试验研制了HTC-160高温压裂液交联剂.室内试验结果表明,利用该交联剂配制的压裂液具有良好的耐温、增稠性能,最高耐温为160℃;在过硫酸铵的作用下,破胶化水彻底,同时具有自破胶作用,对油层渗透率伤害低;由于压裂液自身具有较强的网络结构,可有效地提高对支撑剂的悬浮能力,降低向油层的滤失.截至2007年11月,利用该交联剂配制的压裂液现场实施水力压裂82口井,其中72口井压裂后增产增注效果明显,累积增产原油达19 000t.现场应用证实,该压裂液还具有摩阻低和返排彻底的特点,具有良好的推广应用前景.     

致密砂岩气藏高温高压敏感性评价及机理探讨——以塔里木盆地B区块致密气藏为例

致密砂岩气藏储量丰富,因其低孔低渗、高毛细管力、高黏土矿物含量、孔喉细小、非均质严重等特点,导致其易受到敏感性损害。目前大多数敏感性评价研究针对常规中、低渗储层,对于致密砂岩气藏敏感性评价技术尚未成熟。文中以塔里木盆地B区块致密砂岩气藏为例,通过岩心流动实验,进行模拟地层条件下的高温高压敏感性评价。结果表明,该区块高温高压敏感性具有弱速敏损害、中等偏强水敏损害、中等偏弱盐敏损害、中偏弱碱敏损害、弱酸敏损害、强应力敏感损害的特点。进一步运用X射线衍射、扫描电镜、铸体薄片等测试手段,分析了B区块致密气藏矿物类型、体积分数、形态及分布特征,剖析了敏感性的成因——储层敏感性矿物及微观孔喉结构。     

超高耐温型胍胶交联剂的合成与性能研究

目前所用的胍胶交联剂在耐温抗剪切性能上较以前有了一定程度提高,但仍不能满足深井、超深井的开采工艺需求。研究以四硼酸钠和氧氯化锆为主要原料,甘露醇和甘露醇/柠檬酸/乳酸混合分别作为配位体,通过合成工艺条件考察,研发出一种与胍胶稠化剂配伍良好的具超高耐温性能的有机硼锆交联剂。采用红外光谱与核磁氢谱对交联剂进行结构表征,表明所制交联剂中存在锆与配体酸上羧基的络合键和硼与有机物的络合键。同时通过实验测定得到压裂液配方:0.35%(w)超级胍胶+2%(w)硫代硫酸钠+0.6%(w)NaOH+0.02%(w)过硫酸铵+0.6%(w)CF-5A助排剂+0.4%(w)有机硼锆交联剂,在170s~(-1)、180℃下剪切2h,能保持黏度在100 mPa·s左右,该体系耐温性能优异。破胶剂用量0.02%(w)时,7h完全破胶,破胶液黏度低,残渣量少,表面张力小,破胶性能良好。     

近海多波地震技术及在高温、高压气藏勘探中的应用

多波地震技术是进行海上油气勘探和开发的一种十分有效的新技术。本文通过对超高温、超高压的莺歌海盆地岩石弹性物性的研究,发现纵横波速度比和泊松比对地层的岩性和含流体性非常敏感;在此基础上,根据泊松比并结合纵横波波阻抗,制作了莺歌海盆地和琼东南盆地中、深层的岩性和气层预测量板。应用这一预测量板和多波地震资料对LD8-3构造进行了岩性和气藏预测。预测结果表明,LD8-3构造中、深层存在多套气层,且储层面积大,预测储量可观,从而预示了LD8-3构造中、深层具有很好的勘探前景。     

高温高压致密砂岩储集层气水相渗曲线测试方法

致密气气水相渗曲线一般在常温常压下应用非稳态气水相渗测试方法通过实验测得,所得结果与高温高压下气水相渗曲线相差很大。采用常规标准方法,用氮气和地层水测试3块岩心在常温常压下的气驱水相渗曲线,之后将3块岩心按照实验流程处理,采用自研全直径渗流装置(200℃,200 MPa)对这3块岩心在地层条件下(温度160℃,116 MPa)进行气驱水相渗曲线测试。结果表明,高温高压相渗曲线具有更大的两相共渗区,且束缚水饱和度更低;在相同含气饱和度下,高温高压气相相对渗透率比常温常压的高,说明地层条件下致密气气水两相的渗流能力更强,实际束缚水含量更低。高温高压下,气水黏度比、密度比以及界面张力更低,气驱水波及效率更高。图2表2参10