非交联植物胶XG-1压裂液技术

基于黄原胶XG在水溶液中形成棒状双螺旋结构聚合体,研制了非交联型植物胶XG-1压裂液,并给出了压裂液配方。研究结果表明,XG-1稠化剂用量为0.5%时,压裂液表观黏度超过70 m Pa·s,其表观黏度随着温度升高而降低,50~100℃时体系表观黏度大于40 m Pa·s,p H值在2~12时表观黏度均保持在60 m Pa·s左右,分别采用氯化钾、氯化钙盐水配制压裂液,20%氯化钾、20%氯化钙溶液配制的压裂液表观黏度均大于40 m Pa·s,体系具有良好的耐盐性能;压裂液黏度大于40 m Pa·s时,支撑剂沉降速度大于0.014 mm/s,破胶液黏度大于5 m Pa·s,表界面张力与瓜胶压裂液类似,增稠剂浓度为0.5%的压裂液破胶残渣含量为90 mg/L,远低于同浓度瓜胶压裂液残渣含量,现场应用效果良好。该压裂液可用于中低渗、天然裂缝不发育储层的压裂改造。     

低浓度胍胶压裂液体系的研究与应用

针对常规胍胶压裂液体系增稠剂浓度偏高,造成压裂成本较高、压裂液残渣含量高和对储层伤害较大的问题,用硼砂、多元醇和醚类助溶剂等合成了较高分子量的多核硼交联剂DY-1,研究了胍胶加量对压裂液黏度的影响,考察了压裂液的各项性能,并在新疆油田进行了现场应用。结果表明,胍胶加量在低于0.165%、高于0.135%时能与DY-1形成聚合物交联体。低浓度胍胶压裂液耐温耐剪切性较好,胍胶加量为0.18%~0.4%时,压裂液在30~140℃、170 s~(-1)下剪切60 min的黏度均大于100 mPa·s;30~100℃下压裂液的流动行为指数n(0.3~0.7)和稠度系数k(1.3~1.8)总体变化较为平缓,压裂液性能稳定;压裂液静态悬砂性能较好,在30~80℃下通过增加压裂液pH值可使陶粒的沉降速率降至0.05 cm/min;压裂液能有效控制滤失,造缝性能良好;在30~100℃下胍胶压裂液在3~4 h均能彻底破胶,破胶液黏度小于5 mPa·s,破胶液残渣含量低至76 mg/L。现场施工成功率100%,压裂液成本降低15.2%,增油效果明显,满足新疆油田储层改造的要求。     

适用于连续混配的耐120 ℃高温聚合物压裂液

为了解决压裂用聚合物粉剂产品在连续混配施工时排量波动及泵吸困难的问题,选取3种现场用稠化剂(胍胶、LP-1和LP-2低分子聚合物)作为研究对象,研究了聚合物溶液幂律关系、黏弹性及维森伯格爬杆效应等流变性,揭示其内在作用机制,构建了满足抗高温(120 ℃)的清洁压裂液体系,并进行现场矿场应用。实验结果表明：从幂律关系及溶液黏弹性可知,LP-1为线性分子结构且相对分子质量较高,其弹性及稠度系数较大,溶液维森伯格爬杆效应明显,导致现场泵吸困难,混液不均匀,致使排量波动。基于低爬杆效应的微支化缔合型聚合物 LP-2,以“物理+化学”交联原理而构建满足工程应用的清洁压裂体系(配方为：0.3% LP-2+0.3% FA+0.25%GAF-5+0.3% FP-15+0.4% AP-5),该体系的基液黏度为 35.5 mPa·s,120 ℃、170 s^-1剪切1 h的黏度为110.3 mPa·s,具有用量少、耐高温(120 ℃)、低伤害(残渣含量 35.2 mg/L、对岩心伤害率为 8.46%)、易返排(破胶液表面张力26.89 mN/m、与煤油间的界面张力为 1.15 m N/...     

超临界二氧化碳增稠剂溶解性实验评价*

超临界二氧化碳(CO_2)黏度不足0.1 m Pa·s,在加砂压裂中携砂困难,需添加增稠剂增大其黏度。鉴于增稠剂在CO_2中的溶解性与其增黏效果密切相关,对比研究了聚合物ZCJ-01、表面活性剂微乳液APRF-2和表面活性剂乳液SC-T-18 3种增稠剂在液态、超临界CO_2和水中的溶解性,利用Chrastil半经验模型对溶解度实验数据进行线性关联,并对比理论值,最后分析了增稠剂在超临界CO_2中的溶解性受压力、温度的影响规律。结果表明,溶解性最好的增稠剂为SC-T-18,其与超临界CO_2在充分搅拌后形成单一、稳定、均相的乳状胶束。3种增稠剂在CO_2中的溶解度实验值与理论值的相对偏差小于5%,实验测量值较为准确。随着压力和温度的增加,3种增稠剂在CO_2中的溶解度也增大,满足现场施工要求。图5表1参24     

溶气气浮技术在胍胶压裂返排液处理中的应用

压裂返排液的回收再利用是油气田高效开发、节水减排的关键技术。主要研究使用溶气气浮技术有效去除压裂返排液内悬浮物的方法。实验结果表明,PAC与PAM添加比例为1∶1,加量均为10mg·L-1,溶气气浮装置的回流比设为30%,溶气压力设为0.40 MPa时,装置去除悬浮物效率最高,达到92.5%。     

玛湖井区低伤害滑溜水压裂液性能评价

玛湖1井区百口泉组为典型的低孔低渗致密油储层.该井区大规模水力压裂面临3大难题,如压裂液减阻效果差、对储层伤害大;水资源匮乏,油田污水处理困难;缝间剩余油分布,采收率有待提高.针对这些问题,以羟甲基苯乙烯、醋酸乙烯酯、丙烯酰胺、聚乙烯基苄基三甲基氯化铵等为原料,通过分散聚合法制备了减阻剂(JHFR),将其与多功能添加剂...     

渗吸采油用非交联缔合型清洁压裂液体系

为进一步提高渗吸采油压裂液焖井后的采收率,研究了破胶液中不同残渣含量及稠化剂相对分子质量对渗吸采收率的影响,通过渗吸剂优选及其对非交联缔合型稠化剂（CFZ）增黏、耐温耐剪切、渗吸采收率性能的影响研究,构建优化了一套残渣低、相对分子质量低的渗吸采油非交联缔合型清洁压裂液体系。研究表明：破胶液中残渣含量及相对分子质量越低,对渗吸采收率影响越小。配方为0.3%稠化剂CFZ+0.2%渗吸剂SZX-1+0.06%破胶剂APS的渗吸采油非交联缔合型清洁压裂液体系,在90℃、170 s-1下剪切90 min的黏度为77.43mPa·s,破胶液在油湿岩心表面接触角为31.6°,油水界面张力为0.66 mN/m,残渣含量为17.2 mg/L,相对分子质量为1.15×104,渗吸采收率为14.8%。该体系可为进一步提高压裂后的渗吸采收率提供理论依据及技术支持。     

准饱和盐水基免配缔合交联压裂液的研究及应用

玛湖风城组含有大量可溶性碱盐,特殊储层压后压降快、堵塞井筒严重影响试油。为了验证入井压裂液对 储层盐矿溶蚀是否会造成影响,基于风城组储层典型碱盐矿组成特点,模拟不同配液水对储层盐矿溶蚀影响,构 建了一套耐温（120 ℃）、抗高盐（30×10⁴mg/L）免配聚合物交联压裂液体系,并进行现场试验。结果表明：高盐水 较自来水对典型模拟盐的抑溶率达到60%以上;以悬浮基疏水缔合聚合物溶液“链间缠结+缔合作用+盐效应”协 同作用实现增稠剂速溶、高效增黏,并与多元络合离子为核心的有机硼锆铝缓交联剂以化学交联原理形成了耐 温耐高盐的免配交联压裂液体系,最优配方为1.8%稠化剂GAF-TE+0.4%交联剂JL-3+0.3%增效剂GF15B + 0.04%破胶剂APS,在120 ℃、170 s^-1下剪切1 h 后的黏度大于100 mPa·s,具有良好的悬砂和携砂能力。现场M 井压裂施工3 层,成功率为100%,压后顺利完成试油,最高日产油4.4 m³。采用高盐压裂液体系在抑制储层溶蚀 减缓地层压降快具有一定效果。     

页岩油渗吸机理及影响因素研究进展

综述了自发渗吸提高采收率机理,包括毛管力、电化学力等,论述了复杂程度不同的页岩渗吸机理模型进展,为数值模拟优化提供参考,总结了自发渗吸提高采收率的控制因素,包括储层岩石、流体性质、温度及压力的影响。指出了自发渗吸提高采收率存在问题及发展方向,为未来提高页岩油渗吸采收率提供理论基础。     

一种新型两性表面活性剂自转向酸体系

常规自转向酸体系在乏酸(2< pH< 4)时变黏,影响转向效率,使转向酸化具有一定的局限性。根据黏弹性表面活性剂的变黏机理,研制了一种新型两性表面活性剂(VES)自转向酸,该转向酸在酸岩反应过程中黏度逐渐升高,乏酸时黏度又降低。考察了表面活性剂、盐酸、钙离子对转向酸黏度的影响;模拟了酸岩反应过程,根据酸岩反应速率拟合了酸岩反应动力学方程;对新型VES体系耐温、流变和破胶性能进行了研究。结果表明:酸岩反应至盐酸浓度为5%时VES黏度最大(144 mPa·s),酸液转向;温度高于90℃时VES黏度下降,因此该转向酸适用于中低温储层;该转向酸体系具有较好的耐剪切性能,剪切黏度恢复率大于90%;VES酸岩反应速率约为普通盐酸酸岩反应速率的1/2,有利于缓释转向;乏酸黏度较低(小于30 mPa·s),遇烃类或地层水容易破胶水化,破胶液具有较低的黏度和表/界面张力,对地层不产生污染。该新型两性表面活性剂自转向酸现场应用后,增油效果明显,具有较好的应用前景。