泡沫压裂液稳定性及衰变机理研究

针对泡沫压裂液的在水流中稳定性能差的问题,通过对6种不同稳泡剂的泡沫压裂液的泡沫高度、泡沫排液量随时间的变化以及泡沫稳定系数(FSI)来评价不同类型稳泡剂的泡沫压裂液的稳定性,得到AEO-X2/C12醇复合稳泡剂(0.057%)和PAM(0.02%)的较好。利用电子显微镜观察泡沫形态随时间的变化研究了泡沫衰变的机理。     

海相页岩压裂液低返排率成因

为了研究压裂液与页岩作用以及滞留机理,以中国南方海相页岩昭通、长宁和威远区块的岩心为样品,从吸附、膨胀、溶出孔、溶出液矿化度及离子组成等实验研究入手,揭示水在页岩中的赋存状态及高矿化度来源,模拟计算了水的滞留及矿化度增加机理。扫描电镜显示页岩中含有黏土矿物质形成的大量微裂缝,超声浸泡页岩矿物溶出率介于0.5%~0.7%,离子组成与地层水一致,取样岩心黏土矿物含量介于18%~20%,主要为绿泥石、伊利石和少量伊/蒙混层,没有蒙脱石(SS)层,XRD及红外光谱验证压裂液不会进入黏土矿物层间,不会引起页岩膨胀,压裂液滞留主要为压裂新形成的页岩微裂缝表面吸附作用的结果,吸附饱和速度与孔径成正比,为逐步渗透。结论认为,压裂液对页岩的逐级萃取及纳米缝隙对离子排斥是返排后期矿化度急剧增加的主要原因,气藏形成时甲烷携液作用也是可能的原因。结合实验及现场数据,分析了9口井压裂液返排率与产气量数据,结果表明相同区块总体趋势为返排率越低,微裂缝越发达、体积改造效果越好、产气量越大。     

低伤害压裂液的研究与应用

针对靖安油田长２、长６油层进行岩心敏感性试验，在研究总结以往压裂液配方对储层伤害的基础上，研制了低伤害压裂液体系，对储层的伤害率小于２０％，在现场试验取得较好的效果。     

压裂用螯合剂的开发及现场应用

低浓度胍胶压裂液在油田现场配制过程中,由于配液水矿化度较高,在添加交联促进剂后发现压裂液由透明变成白色,静置后出现分层的现象.经分析认为氢氧化镁沉淀,OH-对氢键的破坏等因素共同作用,导致了低浓度胍胶压裂液的分层问题.针对低浓度胍胶压裂液在高矿化度水中配制出现的问题,研究开发了螯合剂AO-1,有效解决了压裂液分层的问题,有效改善了低浓度胍胶压裂液的交联性能和耐温耐剪切性能,能满足现场施工的要求.     

硼交联氮气泡沫压裂液对流换热特性研究

在大型超高压(30MPa)泡沫压裂液实验回路上,对实际施工条件下表现为非牛顿流体性质的伴氮压裂液的两相管流对流传热特性进行了研究,得出了压力、温度、泡沫质量和流量对氮气泡沫压裂液对流传热特性的影响规律,并提出了用于计算施工条件下氮气泡沫压裂液的对流换热系数关联式。实验表明：泡沫压裂液的平均Nu数主要取决于温度、泡沫质量和流量,压力的影响较小,压力对它的影响在不同泡沫质量和温度时有不同的趋势。     

高矿化度水基压裂液稳定剂的研制及应用

为减少高矿化度水对压裂液性能的影响,用三聚氯氰与亚氨基二乙酸二钠制备的三聚氰胺六乙酸(ELX)作为稳定剂螯合高矿化度水中的钙镁离子,改善海水及高矿化度水配液问题。研究了ELX对金属离子的螯合能力、对高矿化度水的稳定效果及对羟丙基瓜尔胶压裂液性能的影响。结果表明,ELX产率可达72%。ELX与大多数金属离子有较好的螯合效果,其与Mg~(2+)、Ca~(2+)、Cu~(2+)、Fe3+的螯合值为150数350 mg/g。加入0.9%和5%的ELX可分别使高矿化度模拟水和模拟海水保持澄清。ELX与羟丙基瓜尔胶的配伍性良好,可改善基液黏度和压裂液交联性能;压裂液耐温耐剪切性良好;压裂液可在2 h内破胶,破胶液具有较低的表面和界面张力,残渣量及岩心基质渗透率的损害率与清水相当,符合施工要求。将ELX用于京x井现场压裂液配液,采用高矿度水基压裂液压裂施工后产油8.9 t/d。ELX可以用于淡水缺乏的海水、深层水、地表高矿化度水压裂,节约作业成本。     

一种新型超分子复合压裂液的性能研究

开发出一种新型蠕虫状胶束与缔合聚丙烯酰胺共聚物的超分子结构压裂液体系,研究了耐温耐剪切性、剪切回复性、黏弹性、破胶性、悬砂性以及对支撑剂的导流性能。该复合压裂液(1%黏弹性表面活性剂VES-M+0.15%共聚物VES-G)在100 s-1、90℃下剪切120 min后的黏度为60 m Pa·s,流变性较好。剪切速率从40 s-1增至1000 s-1再恢复到40 s-1,压裂液黏度迅速降低并快速恢复,抗剪切性较好。60℃下的频率扫描结果表明,从0.1rad/s的低频到100 rad/s的高频,压裂液储能模量均大于损耗模量,黏弹性较好。80℃时单颗粒陶粒在不同水配制的压裂液中的沉降速率为0.038数0.054 mm/s,悬砂性较好。加入0.3%氧化类破胶剂30 min后的破胶液黏度为4m Pa·s,表面张力为27.6 m N/m,破胶后残渣为10 mg/L。其导流能力保持率为90%,导流性较好。     

鄂尔多斯盆地韩城煤岩微观特征实验研究

应用氮气吸附法能够较好的测量煤岩比表面和微孔径,对韩城煤岩比表面和微孔径测试结果表明,煤岩的比表面在0.17～0.55m2/g;孔半径分布峰值2～6nm。煤岩孔径小和比表面大的特征易对压裂液产生吸附滞留作用,给甲烷的解吸-扩散-渗流能力带来潜在伤害。     

低聚合物压裂液的研究与应用

阐述了适用于低压低渗储层改造的低聚合物压裂液体系的室内研究、评价及现场实施情况。研究开发的低聚物压裂液体系，具有残渣含量少、成本低、耐温性能好、破胶彻底等特点，可以满足压裂工艺设计的要求。     

国内外煤层气开发技术综述

从油气田开发的角度综述了近年来国内外煤层气开采的主要技术和开发历史,主要包括煤层气羽状水平井钻井技术,煤层气裸眼完井技术以及水力压裂技术、气体驱动技术、采煤采气一体化技术。通过这些技术的了解和优化组合,更好地为开发煤层气理顺技术路线,达到增产增效的目的。