石油压裂液高效配制技术的研究与应用

水力压裂一直是石油行业中低渗透油藏增产的重要手段,近年来又应用到煤层气开采。随着压裂地层深度和温度的增大,压裂液呈现出品种多、胶液黏度高和配液量大的特点,配液效率和压裂液质量日益得到人们重视。本文提出了一种"池中池"的特殊储液方案,在不增加建设成本的前提下,实现多品种压裂液的配制和存储。开发了高效压裂液配液技术和装备,消除基液中的水包粉团,实现纯碱等固体添加剂与高黏度基液的均匀混合。2007年,上述设计方案和装备成功应用于大庆油田高平配液站。该配液站配液能力达到300 m3/h,可同时存储六种不同类型的压裂液和两种交联剂,配液过程实现了自动化,具有配液品种多、配液质量好、配液效率高的特点。四年的工业应用证明,高平配液站技术先进、流程合理,可作为其它配液站设计参考。     

石油压裂液高效快速混配车工业试验

为解决目前石油压裂行业配液技术和设备落后、配液速度慢、精度差、稳定性不好、基液中胶粉分散不均匀等问题,北京天然植物胶发展中心研制了石油压裂液高效快速混配车。该车的技术指标设计如下:能够连续配制基液,配液速度最高达到1 5m3/min,基液中胶粉分散均匀,黏度波动范围小,在5min内基液的黏度达到实验室黏度90%以上。混配车交付大庆油田使用后,通过工业试验对技术指标进行考核,试验结果证明该车的各项指标满足设计要求。     

压裂液快速混配技术的研究与应用

水力压裂是低渗透油藏改造的重要措施,压裂液性能则是影响压裂增产效果的一个关键因素,配液质量好、配液效率高是压裂液配制的发展趋势。通过分析当前压裂液配制难题,以及稠化剂和固体添加剂的特性,指出制约配液快速性的关键因素。基于实验研究成果,提出一种压裂液快速配制新工艺,并采用PLC控制,实现配液过程自动化。新的配液工艺和配液装备已经在大庆油田应用两年,工业化应用表明：该工艺胶液粘度释放快,胶液中没有水包粉现象,且具有计量精度高、添加剂混合均匀,发液速度快等诸多优点,证实了新工艺的合理性和有效性。     

压裂液快速混配工艺及装备的研究

研制了一套石油压裂液的快速混配工艺及装备,通过自行研制的高速射流装置、静态黏度释放装置以及连续配液工艺,使胶粉得到良好的分散,黏度释放速度快、能在2~3min内达到90%以上;对配液系统实施了计算机程控,各组分包括水量、胶粉量、添加剂量的加入精度达到2%以内。这种配液工艺及装备以其现场、快速、高效,一改油田施工部门原有配液方式,具有显著的经济效益。     

石油压裂液混配车上料系统及发液系统

阐述石油压裂液混配车上料系统及发液系统的设计和研制及其工作能力的测定，并对两系统作出基本评价。石油压裂液高效快速混配车的上料系统及发液系统经设计、加工、试验、改进、工业化试验和生产，完全达到了设计要求。整车生产能力达到1．5m^3／min，配制出的压裂液即时黏度达到实验室最高黏度的90％以上，而且压裂液中不存在水包团，设备运行平稳可靠。     

大排量清水压裂液配液技术和装备

本文简要介绍了煤层气开采中,大排量清水压裂液配液技术和装备的工艺流程、性能参数、设备组成、技术水平和实际应用。配液速度可在150～960 m3/h范围内调节,多种添加剂实时精确加入,实现了现场速配。大流量多功能全自动高效混合快速释放的压裂液配液装置,顺应了石油天然气大规模开采以及环保要求,代表配液技术的发展趋势。     

海洋平台用压裂液连续混配技术研究

根据海洋平台压裂施工的特点,研究了一种新型撬装式压裂液连续混配技术,介绍了系统的工作原理、组成、关键技术等相关内容。该技术装备适用于在海洋平台作业现场石油压裂液的连续混配,解决平台施工场地狭小、淡水资源匮乏、作业成本高、无法进行大型压裂等问题,满足现配现压施工作业要求。     

大流量压裂液配制设备的橇装化设计

为了满足大型压裂作业的需求,设计出了大流量压裂液配制装置,配制速度达到8 m3/min,实现了现场配制"即配即用",降低了配制余量,节省了配液成本,提高了压裂施工效率。该装置在吉林油田中得到了应用,经过多年的大型压裂作业验证,设备运行稳定,达到了装置的研制效果。本文主要介绍了配液装置的配液工艺流程、装置的组成以及现场应用情况。     

石油压裂基液高效快速混配车的研制

北京矿冶研究总院天然植物胶发展中心自行研制的石油压裂基液高效快速混配车 ,充分考虑到影响压裂液质量的各种因素 ,能够以流量 1 5ｍ3/ｍｉｎ的配制速度生产出完全达到要求的高质量的压裂液 ,车内还装有配制交联剂的专用设备来配合压裂液完成油井的压裂作业。车内核心设备包括高压射流喷头、静态分散装置、高速增黏装置 ;辅助设备有多级螺旋上料装置、精密给料螺旋装置、可伸缩发液管等。包括如下技术创新点 :射流技术的崭新应用 ,新型静态混合器的研制 ,高速增黏机的全新结构设计 ,上料系统的多级螺旋设计 ,发液系统的可伸缩结构及独特的…     

食品级植物胶配液设备的研制

本文介绍了食品级植物胶混配设备的研制。该套设备应用于植物胶的混配,消除了水包粉现象,黏度释放迅速充分,质量稳定,简化配液工序,降低劳动强度。     

超低浓度多元改性胍胶压裂液在煤层气井中的应用

为解决常规胍胶压裂液破胶后大量残渣对煤层气储层造成严重损害的问题,通过对常规胍胶进行碱化和醚化改性,研制了1种新型多元改性胍胶DX-HPG,并以此为主要处理剂制备了1套适合煤层气储层的超低浓度多元改性胍胶压裂液体系。该压裂液体系具有良好的耐剪切性能、携砂性能和破胶性能,体系破胶液的残渣含量和表面张力均低于常规羟丙基胍胶压裂液,并且其破胶液对煤岩心的渗透率损害率小于13%,远远小于常规羟丙基胍胶压裂液。现场应用结果表明:超低浓度多元改性胍胶压裂液体系的性能达到了现场施工设计的要求,且XS-1井压后产气量明显高于使用常规羟丙基胍胶压裂液的邻井,起到了良好的压裂增产效果。     

压裂液体系对储层伤害试验研究

针对目前压裂液体系长期滞留对储层伤害的问题,通过模拟各压裂段施工条件,然后就不同压裂体系对储层的伤害进行试验与评价。实验结果表明,压裂体系滞留对低渗透层均存在不同程度的伤害。随着压裂体系滞留时间的增加,对储层的伤害程度也增加,但伤害率的增加幅度却不断减小。其中,PPQ压裂体系对储层伤害最大,对3个研究区的平均伤害率分别为64.00%、81.95%、66.50%;残渣的存在导致PPQ和胍胶对低渗透率储层伤害较大,清洁压裂液对储层的伤害则较小。     

压裂返排液水质在线检测控制技术研究及应用

对压裂返排液在线水质检测方法进行了分析。同时,详细讲述了压裂返排液在线离子检测的难点、检测工艺、控制算法及压裂返排液在线检测控制系统应用情况。压裂返排液在线检测控制系统具有运行稳定、节省药剂、可靠性高等优点,保证了压裂返排液处理后出水的稳定性。     

致密气储层压裂液渗吸核磁共振微观分析

为探明压裂液渗吸过程中流体运移规律,结合微观核磁共振技术与宏观室内模拟实验,对致密气藏压裂液渗吸过程进行研究,得到了压裂液不同注入时间下的磁共振成像及压裂液渗吸过程一维投影结果,并应用相应的评价参数与数据处理方式,实现了压裂液渗吸过程的量化分析。研究表明,压裂液进入岩心的深度与渗吸时间呈正比,当深度达到某一定值时,压裂液便不再进入;压裂液渗吸速度随着渗吸时间增加而减小,初期渗吸速度降低幅度最大,中期渗吸速度下降幅度有所缓减,而后期渗吸速度降低幅度最小。     

清洁压裂液与水对煤层渗透率影响对比试验研究

针对煤矿井下采用不同压裂液增加煤层透气性的工程问题,开展了多组有效应力作用下烘干、含水与含清洁压裂液3种煤样的渗透率对比试验,并利用多孔介质和流体力学理论分析了压裂液影响煤层渗透率的机理。研究结果表明：饱和清洁压裂液煤样渗透率比饱和水煤样渗透率平均高出177.83%,随着有效应力增加,煤样渗透率均呈指数关系降低;压裂液对煤层渗透率的影响受表面张力影响,表面张力大,液体会在煤体内占据更多瓦斯运移通道,从而降低煤层透气性,与清水相比,清洁压裂液有效降低了煤体内部孔隙表面液体张力,增大了瓦斯运移通道,提高了煤层渗透率,有利于煤层气的抽采。     

清洁压裂液对煤层气吸附性能的影响

为研究煤层气井压裂液选择的理论依据,进一步探讨清洁压裂液对煤层气吸附性能的影响,以IS-100等温吸附解析仪为实验平台,选择不同煤阶的煤样和清洁压裂液,从等温吸附的角度,探讨清洁压裂液对煤层气吸附性能的影响;并采用煤层气可采系数计算方法,以等温吸附实验的兰氏参数数据为基础,结合与地质条件和煤层密切相关的废弃压力、煤层原始含气量等因素,计算评价并综合分析清洁压裂液对煤层气吸附性能的影响程度.结果显示:与原始煤层可采系数相比,采用清洁压裂液压裂后的煤层可采系数显著增大.研究认为清洁压裂液对煤层气吸附性能有较大影响,该影响对煤层气开采有利;且影响程度与煤阶有关,焦煤、贫煤与无烟煤中贫煤的影响程度最大.     

二氧化氯作为煤储层压裂液破胶剂的可行性实验研究

针对煤层温度低、高黏压裂液无法及时破胶返排的难题,探讨二氧化氯作为压裂液破胶剂的可行性及其对煤层气开采的影响。实验选择清洁压裂液、交联冻胶压裂液和二氧化氯溶液对不同煤阶煤样进行处理,对处理后煤样再分别进行光学显微镜、等温吸附和压汞等测试。结果表明:残留的压裂液会对煤层造成污染伤害,二氧化氯不但具有良好的低温破胶作用,同时还可以提高大孔和中孔的孔容比,使得孔隙连通性得到改善,进而提高储层渗透率;经二氧化氯处理后煤样的朗格缪尔体积显著降低,表明了煤的亲甲烷能力显著降低,从而使得煤层气临界解吸压力、含气饱和度与采收率均得到不同程度的提高。研究表明二氧化氯可以作为煤储层压裂液的破胶剂。     

pH值对适于页岩气储层的SDBS压裂液性能的影响研究

在低渗、低孔隙率页岩气储层压裂改造过程中,压裂液体系的pH值直接影响地层中的造缝、稳缝效果。pH值对阴离子表面活性剂压裂液的粘度、表面张力和页岩膨胀抑制性影响很大。通过改变阴离子表面活性剂的浓度,测定了在不同pH值条件下压裂液体系基本性能的变化。研究表明:SDBS压裂液体系的粘度随着pH值的增加先增大后减小,在pH值=9时达到最大;体系在pH值=5时降低体系表面张力的能力最好;页岩的膨胀量随着pH值的增大逐渐增大,在pH=7时膨胀量最大,且随着pH值的进一步增大,页岩膨胀量先减小后增大,在pH值=9时膨胀量最小;当体系的pH值一定时,SDBS在临界胶束浓度状态能够最大程度抑制页岩的膨胀。从化学微观角度上分析了pH值对SDBS压裂液性能的影响,有利于SDBS压裂液体系配方优化。     

Experimental study on the adverse effect of gel fracturing fluid on gas sorption behavior for Illinois coal

Hydraulic fracturing is an effective technology for coal reservoir stimulation.After fracturing operation and flowback,a fraction of fracturing fluid will be es...     

碳酸盐岩酸压过程中的酸液滤失研究

分析了酸压过程中酸液的滤失机理，从酸液体系和酸压工艺两个方面提出了各种常用的控制酸液滤失的方法；酸液滤失对酸压设计结果影响较大，酸液滤失模型是酸压设计中的重要组成部分，但准确的计算酸液滤失的模型仍在不断的完善之中，通常仍将一般的压裂液滤失模型用于酸压设计，介绍了国内外学者关于酸液滤失模型的研究。