实时变黏压裂液在宁武盆地煤层气井的应用

宁武盆地石炭系上统太原组9号煤层在区域内分布稳定,含气量较高,是该区块煤层气勘探开发的主力层位。前期改造过程中多采用活性水压裂液体系,但由于煤层的松散、弱胶结、高滤失性等特点,存在地面施工压力高、波动大、易砂堵等问题,施工成功率仅55.6%,严重影响改造效果。室内研究形成了一种适用于煤层气井压裂的可实时变黏压裂液体系稠化剂HT-1,其具有施工全程黏度可控、在线混配、连续施工、低温破胶、破胶液残渣含量低等特点,提高了压裂液效率和携砂性能,降低了压裂液破胶液对煤层的伤害。现场应用表明,这种可实时变黏压裂液体系在施工过程中性能良好,能够满足设计要求,为该地区煤层气勘探开发提供了重要的技术保障。     

CO2泡沫压裂在煤层气井中的适应性

CO2泡沫压裂液由于对储层伤害小、返排能力强、滤失量小和携砂能力强等特点,在油气田,特别在低压、水敏性储层中得到应用.CO2泡沫压裂液与常规水基压裂液最大的差异是交联环境的不同.常规水基压裂液是在碱性环境下交联、酸性环境下破胶,而CO2泡沫压裂液则要求在酸性环境下交联.为使稠化剂在酸性条件下能形成良好的冻胶,开发研制出了AC-8酸性交联剂,并通过室内研究,形成了CO2泡沫压裂的配套技术.现场应用表明,CO2泡沫压裂液是一种优质低伤害压裂液体系,该体系粘度高,滤失量低,能够清洁裂缝,对地层损害小,易返排,能够满足煤层气井的压裂施工.     

清洁压裂液在煤层气井压裂中的应用

清洁压裂液自1997年首次被斯伦贝谢公司研制出以来，已经在国内外油气井的压裂改造中取得了良好的效果。由于清洁压裂液易于彻底破胶、流变性好、携砂能力强，可以提高压裂规模且对地层伤害较小，中联煤层气有限责任公司在陕西省韩城地区选用清洁压裂液对煤层进行了压裂试验，共压裂3口井、8层煤层，施工成功率100%，并取得了良好的压裂效果，压完后的火把高度2～4 m，平均砂比均在30%以上，最高单层加砂68 m³，压后放喷液显示完全破胶（未添加任何破胶剂），放喷初期黏度一般低于10 mPa·s，放喷4 ｈ后黏度均低于5 mPa·s。此次清洁压裂液成功应用于煤层压裂改造在国内外尚属首次，为大规模改造煤层同时尽量降低煤层伤害提供了一条新的途径，文章对清洁压裂液及煤层特点所做的室内研究情况及现场应用情况进行了详细的介绍。     

新型酸性交联压裂液的研制与应用

压裂液是水力压裂改造的关键,其主要功能是张开裂缝并沿缝输送支撑剂.目前被广泛应用的压裂液体系为水基植物胶压裂液,具有价廉、优良而且易于处理等优点.它们是以植物胶中的胍胶(香豆胶)及衍生物羟丙基瓜尔胶为稠化剂,以硼酸盐或有机硼(有机锆)为交联剂的体系.体系的交联条件为碱性(pH 7.5～12),酸性(pH 4～5)条件下无法形成可挑挂的交联冻胶.随着勘探深入,对于一些碱敏性地层的压裂改造,需要考虑碱性液体侵入对地层的伤害问题以及二氧化碳泡沫压裂液体系均需要在酸性条件下交联.通过室内实验,研制出了AC-m酸性交联剂,详细阐述了AC-m酸性交联剂的交联机理,形成了以羟丙基瓜尔胶为增稠剂的酸性冻胶压裂液配方体系,并对配方性能进行了室内评价实验,具有快速交联、耐温能力达110℃、流变性好、酸化和防膨性能好等优点.现场进行了4口井应用试验,在进入地层总液量不变的前提下,比以往提高携砂量20%～30%,扩大了施工规模,并且可满足较高砂比的施工需求.     

柳林地区煤层压裂液伤害评价及应用

压裂增产技术是煤层气开发的重要手段之一。针对鄂尔多斯盆地柳林地区煤层具有储层压力低、渗透率低、孔隙度低和含气饱和度低以及煤层吸附性较强等特点,通过使用短岩心(暂堵)酸化流动仪进行了活性水压裂液、线性胶压裂液、冻胶压裂液和清洁压裂液对煤岩的柳林地区煤岩心渗透率伤害评价实验。实验结果表明,活性水对岩心渗透率的伤害程度最低,为9.82%,清洁压裂液的伤害程度为43.49%,冻胶破胶液压裂液的伤害程度为81%,线性胶压裂液的伤害程度为89.3%,对煤层伤害程度依次为:活性水清洁压裂液冻胶破胶液线性胶。使用优选出的活性水压裂液对现场实施压裂10口井,单井的最大砂比不超过30%,平均砂比15%左右,显示出活性水压裂液的携砂能力满足压裂施工要求,施工成功率接近100%。     

聚合物-CO2泡沫压裂液性能研究及现场应用

针对目前常用的CO_2泡沫压裂液存在的与CO_2配伍性差、交联不易控制、耐温耐剪切性能差、残渣含量高等问题,采用丙烯酰胺类多元共聚物BCG-8为稠化剂,通过配套添加剂优选及用量优化,形成了的基础配方为0.3%~0.6%稠化剂BCG-8+0.2%~0.45%稠化增效剂(起泡剂)B-55+0.2%~0.3%调节剂B-14+1%KCl的聚合物-CO_2泡沫压裂液体系,研究了该压裂液体系的泡沫流变性、耐温耐剪切性能、携砂性能及破胶性能。研究结果表明,该体系泡沫质量在55%~75%时表观黏度保持在较高值,在140℃、剪切速率170 s~(-1)下剪切120 min后表观黏度保持在30 mPa·s以上,黏弹性的作用使其携砂性能明显优于HPG冻胶体系的,且该体系破胶液的表面张力低于24 mN/m、残渣含量低至0.1 mg/L。该压裂液体系在延长油田页岩气井中施工顺利,措施见效快,增产效果显著,可用于页岩气等非常规油气藏的储层改造。     

速溶稠化剂低温压裂液

辽河油田区块分散,许多区块的压裂井远离基地,从配液站运输压裂液到井站费时费力,能够在低温浅井现场配液是一种很好的方法.通过对速溶稠化剂基本性能、配制储存的阐述以及对速溶稠化剂低温压裂液配伍性、破胶性、滤失性的研究,认为速溶稠化剂对低温压裂液主要性能影响不大,通过对现场配液质量主要影响因素研究,提出指导现场配液施工的措施.性能试验研究及现场实践表明,速溶稠化剂低温压裂液体系能够实现在现场及时配制的要求,可满足分散区块的现场施工.     

低残渣羧甲基压裂液在苏里格气田的应用

低残渣羧甲基压裂液是在保持瓜尔胶优点的基础上形成的新型压裂液体系,与羟丙基瓜胶相比,羧甲基压裂液体系具有稠化剂增黏速度快、交联性能好、摩阻相对小、耐温抗剪切性能强、剪切恢复性好、破胶性能优异、残渣低等优点。在苏里格气田现场施工中应用,解决了生产中出现的交联时间短、基液存储时间短和过破胶现象;增大了产能,节约了成本。     

宝浪油田低伤害压裂液配方优化研究

分析了宝浪油田储层对压裂液的基本要求,优化了稠化剂、交联剂、破胶剂、助排剂等添加剂,确定了适合宝浪油田的压裂液配方,并进行了性能评价.该压裂液具有良好的耐温、耐剪切和延迟交联特性,携砂能力强,破胶彻底,伤害低,能够适合80～110 ℃地层压裂施工的需要,在B205井压裂现场试验取得成功.     

凝胶压裂液的研究及在煤层改造中的应用

煤层改造施工过程中，压裂液是形成裂缝并将支撑剂有效地带入裂缝的重要载体。从国内实际情况出发，研究探讨了凝胶压裂液的配制机理。通过室内对比试验，筛选出组成交压裂液最主要的添加剂有稠化剂、交联剂、防腐剂、破胶剂、表面活性剂等。同时还对其性能以及性能随时间、温度而变化的趋势进行了测试，得到了合理的浓度，为现场配制和施工提供了可靠的理论依据。该凝胶压裂液经现场应用，其携砂能力，返排情况，压裂后的导流能力均     

浅谈高能气体压裂与水力压裂联作技术

水力压裂与高能气体压裂技术,已在油气田增产措施中得到广泛应用,但水力压裂与高能气体压裂联作技术应用较少。文中对水力压裂和高能气体压裂的造缝机理和渗流规律进行分析,提出了将两种技术进行联合作业的可能性探讨;并通过安塞油田１１口井应用,均见到效果。     

浅论油田压裂技术和压裂液的优化选择

目的：针对不同储层性质，选用压裂技术系列中的不同压裂方式，使压裂效果达到最佳。方法：对压裂技术系列中的数种压裂工艺和与之配伍的压裂液的特性、技术关键点及对压裂层的预处理技术分别作了论述和对比。结果：压裂技术是低渗油层改造的重要措施，选准适合油层特点的压裂技术是压裂作业成功的先决条件。结论：低渗透、薄油层是压裂作业的主要对象，压裂前后对压裂井的地应力测井、裂缝监测技术及综合测井资料分析是至关重要的，对即将投入开发的低渗油田，整体压裂改造开发效果会更好，压裂井油层防污染保护和套管保护是压裂作业成功与否的关键点。     

自组装复合压裂液在水平井压裂中的应用

为了满足低渗透储层水平井改造的需要,开发了一种梳形聚合物与表面活性剂胶束自组装复合压裂液体系。该体系不使用交联剂,不含水不溶物;80℃时,0.3%梳形聚合物CD-1与0.2%表面活性剂组成的自组装压裂液储能模量高达290 Pa,远大于耗能模量,表现出突出的黏弹特性。5 m3/min排量下压裂液的降阻率达到74.05%,具有突出的低摩阻特性。不同配方的自组装压裂液破胶液的表面张力都低于27 mN/m,界面张力低于0.8 mN/m,满足压裂液返排特性的要求。自组装压裂液对储层岩心平均伤害率18.04%,远小于瓜胶压裂液78.75%的水平。室内评价和现场试验施工都表明,自组装压裂液降阻率高,对地层伤害小,增产效果明显,同时证实了利用聚合物与表面活性剂胶束自组装形成结构携砂理论的正确性。该压裂液体系满足特殊结构井压裂改造要求,为特殊低渗透油气藏的开发提供了一种新的方法和手段。      

提高分压选压效果技术研究

针对中原油田油气井跨度大、射孔井段长、非均质性严重、层多层薄等特点,研究了提高分压选压效果技术。该技术从优化设计、完善分层压裂管柱和分压选压工艺3个方面进行了研究,找出了提高压裂效果的有效途径。该技术经现场应用和效果评价分析,取得了较好的经济效益和社会效益。     

HIWAY压裂用纤维与压裂液适应性研究

针对高效脉冲加砂工艺在苏里格气田的首次运用,优选出一套满足该工艺的压裂液体系,并筛选出一种可溶纤维HX-2。该压裂液体系在耐剪切性、成胶时间方面均满足新工艺的特殊要求;HX-2纤维耐温达120℃,与压裂液配伍性好,对压裂液各项性能均无影响,在压裂液中分散均匀,对支撑剂悬浮能力强,在一定浓度下可实现对支撑剂的有效悬砂与分隔。     

泥页岩储层可压裂性分析及压裂高度预测方法研究

泥页岩储层可压裂性分析是泥页岩储层研究的重点与难点.以苏北盆地阜四段泥页岩及四川盆地大安寨组泥页岩储层为研究对象,采用测井、录井信息相结合的方法分析得出能够表征泥页岩可压裂性的参数主要有脆性矿物含量(Xx)、脆性系数(IB)、自然伽马(GR)、密度(DEN)、钻时曲线(TDC)、泊松比(μ)、弹性模量(E)等,可定性划分泥页岩储层可压裂级别.运用层次分析法提取了可压裂评价系数ICR,依据ICR值可定量识别可压裂级别;制定了压裂高度计算准则及流程;综合建立了泥页岩储层可压裂级别评价及压裂高度预测方法,为泥页岩储层有效开发提供了关键依据.     

七个泉油田油基压裂产能预测与压后评估方法

采用单井数值模拟的方法进行压裂油井的产能预测。预测的压裂井的产能可用于压裂井的经济效益分析，也可用于压裂井的历史拟合。压后产能评估是根据油藏储层参数，计算出各种裂缝条件下无因次产能的倒数（1/qD)与无因次时间（tD)关系的标准图版，然后用压裂后油井的实际产能，分析就地支撑裂缝长度和平均导流能力。     

水力喷射压裂技术

水力喷射压裂技术综合了水力喷射射孔、水力压裂、封隔及其流体泵入等多种技术,具有准确实现定向射孔造缝,无需封隔,降低地层污染,节省作业费用和时间等优点.中原油田水力喷射压裂技术现场应用效果明显.水力喷射器不足之处在于喷嘴耐磨性较差,使用寿命较短,在后续研发中需对喷嘴结构和耐磨性进行优化设计.     

电控式全通径压裂技术

电控式全通径分段完井工艺技术自动化程度高,能大大简化压裂工艺管柱,降低施工强度。在介绍该技术工作原理的基础上,对其关键工具——井下电控开关和电控仪器的结构性能进行了分析,并对该技术进行了室内试验。该技术采用测井钢丝或连续管连带电控仪器输送到井下,将电控开关打开进行压裂,电控仪器还可以实时测试、上传井下压力和流量信号。试验结果表明,该技术工艺可靠,整体效果良好,改变了传统的压裂开关打开方式,同时将压裂开关设计成可重复式,既实现了选择性压裂和重复压裂,又实现了后期开发的选择性开采和堵水工艺。     

纤维基压裂液

介绍了一种利用合成纤维,通过其对支撑剂的携带、分布和运输作用来提高携砂能力的压裂液,它不需要通过增加压裂液的黏度来提高携砂能力,并且还能降低压裂液中聚合物的浓度,进而减轻压裂液对地层的伤害;同时可以形成更好的裂缝铺置剖面,使裂缝高度得到相应的控制、获得更加有效的裂缝支撑长度。经几个油田的应用结果表明,纤维基压裂液能减轻地层伤害、控制缝高、降低施工摩阻,可以降低储层伤害,提高裂缝导流能力,能够有效提高油井产量,具有广泛的适用性。