压裂返排液回用处理技术研究及应用

基于页岩气井压裂返排液返排量大、成分复杂、处理难度大等问题,以处理后回用配压裂液为目标,研发了混凝沉降-精细过滤-膜深度处理压裂返排液处理工艺,并根据工艺设计制造压裂返排液处理设备一套。将该工艺及设备用于宜探1HF井压裂返排液处理,处理后的返排液所配制的减阻水满足现场压裂施工技术要求,实现了页岩气水力压裂清洁生产。     

Fe/C微电解法处理压裂废水的研究

首次将Fe／C微电解用于处理混凝后的压裂废水，分别考察了微电解pH值、停留时间、Fe／C体积比、铁屑粒度、氯化铵加量对Fe／C微电解的影响程度，并通过计算确定了铁屑消耗量。实验结果表明，在pH值为2，停留时间取25min，Fe／C体积比为1～1．5，铁屑粒度为60～80目，氯化铵加量为1000mg／L时，经过Fe／C微电解，压裂废水色度去除率接近100％，COD去除率可达58％，处理每方压裂废水消耗铁屑约0．28kg。     

微电解法处理含呋喃环类香料废水

实验中所采用的废水组成复杂,含有大量的呋喃环类物质,废水的pH值在1.6左右,COD值为2.0×105 mg/L左右,盐的质量分数可达13%。针对水质情况,利用微电解等方法对该废水进行了预处理,并摸索了最佳工艺条件。实验结果表明,废水pH值为3、碳铁质量比1∶2、反应时间为3h、铁碳质量分数为1%时,微电解法对该呋喃环类废水处理效果较好,COD总去除率可达57%,色度去除率可达80%。     

页岩气措施返排液重复利用技术研究

页岩气主要通过采用大规模减阻水多级分段压裂获得。减阻水压裂会产生大量的返排液,返排液若直接排放会对周边的生态环境造成一定的影响,必须对其进行有效处理。如果能够实现对返排液中减阻水压裂液的重复利用,就可减少对环境的污染、降低开采成本、节约水资源,研究其处理方法具有极大的技术价值和经济价值。根据页岩气措施液性能要求,在仔细分析返排液性质的基础上,评选出絮凝剂、杀菌剂等水处理药剂,筛选出适合返排液重复利用的减阻剂,在焦页8-2HF和焦页12-3HF井应用中取得较好的效果。     

海上油田酸化返排液处理实验及就地处理系统设计

不动管柱酸化技术用于海上油田的施工相对简单,可降低作业成本,但酸化返排液进入生产流程可能影响系统正常运行,将其储存运回陆地处理又费时费力。为解决海上油田返排液处理问题,以渤海J油田酸化返排液为研究对象,通过室内实验,分析了返排液的物性及氧化除铁、絮凝除杂、热化学与二次超声波联合脱水等方法对返排液的处理效果。在此基础上,设计了一套适用于海上平台的返排液处理撬装化系统。对见油前的返排液主要实行除铁和混凝过滤处理,对见油后的返排液主要实行热化学脱水和超声波脱水处理。现场试验结果表明,应用此系统可以实现海上油田酸化返排液就地处理。     

页岩气井返排液对产能评价影响的研究

涪陵页岩气水平井产能试井测试数据主要采用孔板流量计计量,节流上游温度和压裂液流量的数据质量相对较低或部分缺失,给精确计算气井节流临界流量带来了一定的难度。为解决页岩气分段压裂水平井试采期间不同节流嘴尺寸、不同压裂液返排量条件下的临界流量计算问题,建立适合于页岩气分段压裂水平井气-液两相节流临界流计算方法,对于研究返排液对产能评价的影响具有重要的现实意义。     

箭竹1井胶凝酸酸压返排液处理及回注技术

胶凝酸主要由盐酸和胶凝剂配制而成,在低渗透碳酸盐岩地层压裂时,盐酸溶蚀地层,沟通缝隙。胶凝酸与地层岩石的化学反应在2小时内完成,返排液中的残酸用以NaOH为主的碱中和剂处理,通过中和、沉降、过滤、杀菌等一系列处理后回注地层。     

微电解法处理印染废水的实验研究

采用铁炭微电解法，以自配的染料废水和实际染料废水为研究对象，通过静态和动态实验分别研究了pH、原水质量浓度、停留时间等因素对废水色度、COD去除效果的影响．实验结果表明，处理时最佳pH为4．5，色度去除率可达50％左右；去除率随停留时间的增长而提高，停留时间为16h时，色度去除率可达95％；废水质量浓度对去除效果影响显著，600mg／L的染料废水其COD去除率最高，达到81％；各染料的去除效果各不相同，酸性染料的处理效果最好，其次依次是直接冻黄、士林黄、活性金黄、分散黄．     

膜分离制注氮设备在压裂助排工艺中的推广应用

NPU1200膜制氮注氮装置由空气压缩机、空气净化器、热交换器、氮气分离系统、氮气增压系统、PLC控制系统等组成,主要作用是在压开地层后,以一定的排量和压力向管柱中泵入高压氮气,以提高地层压力推动压裂液排出,加快返排速度,提高反排液量,具有返排率高、自动化程度高、操作简便等特点。36井次的现场应用表明,该设备的使用可以增加单位时间的产气量,提高工作效率,节约生产成本,能够满足生产需要。     

一种新型清洁压裂液的室内合成研究

研究清洁压裂液的粘弹性,合成季铵盐阳离子双子表面活性剂VES-G.通过测定不同温度和不同水杨酸钠加量下的压裂液体系粘度,得到不同温度下的压裂液配方.研究表明,该压裂液体系在110℃、170s-1剪切速率下,其表观粘度在100mPa·s以上,其抗剪切能力良好,破胶能力强,破胶后无残渣,对地层伤害小.     

煤层气井压裂伤害机理及低伤害压裂液研究

分析压裂液对煤层的伤害机理和液体吸附引起煤基质的伤害程度,总结清洁压裂液和活性水压裂液的性质,并针对这两种压裂液存在的问题提出改进措施.     

GRJ-11压裂基液性能的研究

就压裂基液配制的6个因素通过现场实验研究，对其结果进行了分析，将其因素的影响机理进行了阐释，通过正交试验确定了压裂基液配制的最佳条件。优化条件配制的压裂基液投入现场压裂施工应用后，效果显，达到了对油层改造的目的。     

压裂液综合滤失系数的计算方法研究

准确认识和计算压裂液综合滤失系数,既是压裂施工设计中的一个关键问题,也是压后分析评估的一个核心内容.通过对压裂液综合滤失系数的四种计算方法,即理论计算方法、压后压力降落分析、瞬时关井压力梯度法和压裂过程压力反演方法综合分析后认为,理论计算方法得到的压裂液综合滤失系数往往小于实际情况,而且地层渗透率越低问题越严重,对此给出了理论计算方法计算的压裂液综合滤失系数的修正关系式,具有重要的借鉴和指导意义.     

一种清洁压裂液的室内性能评价

选出一种由长链烷基季铵盐与烷基磺酸盐复配的黏弹性表面活性剂作为清洁压裂液的稠化剂,并以此表面活性剂为主剂;向其中添加黏土稳定剂等其它添加剂,并通过单因素分析和正交实验方法,优选出新型清洁压裂液体系的配方;对其抗温性能、耐剪切性能、悬砂性能、破胶性能及黏弹性进行了室内分析。结果表明,该清洁压裂液体系具有良好的抗温稳定性,耐剪切能力强,悬砂性能好,破胶完全,破胶后残渣量较少,并且配制简单。     

压裂基液配制及再生工艺系统的研制与应用

对压裂施工剩余压裂基液回收再利用的可行性进行了现场实验研究,对其结果进行了分析,找到了不同黏度的压裂基液（清水以黏度为1mPa．s计）相混合,其混匀后的黏度的计算方法。该技术全年共创116．17万元的经济效益。回收再利用的压裂基液投人现场压裂施工应用后,效果显著,达到了对油层改造的目的。     

黏弹性表面活性剂压裂液的合成与性能

合成了黏弹性阳离子表面活性剂,以此为主剂配制出不同浓度的黏弹性表面活性剂（VES）压裂液体系,考察其主要性能.结果表明：VES压裂液体系具有很好的低黏度特性、耐剪切性和黏弹性.在室温下,剪切速率180,s^-1,黏度均小于20,mPa·s,且不随时间变化;高速剪切（996,s^-1）后体系的黏度能得到快速恢复;在应力扫描范围内,弹性模量一直大于黏性模量,属于弹性流体;破胶后黏度小于3,mPa·s,表面张力小于35,mN/m,无残渣,破胶效果好,易返排,对地层伤害小.     

瓜胶压裂液性能及在滨661块整体压裂中的应用

压裂液的流变性是影响其压裂效果的重要因素之一。针对胜利油田滨661块研制的瓜胶与交联剂FYC-160形成的压裂液体系GRJ-11,研究其流变性、耐温性和抗剪切性,并利用扫描电镜观测了其微观结构。结果表明,此压裂液体系具有良好的增黏能力和抗剪切效果,170s-1、剪切40min后,体系黏度仍在90mPa·s左右,且内部形成了稳定的三维交联网络结构。对此压裂液在滨661块沙四段12口井进行了整体压裂投产,平均每口井日产油5.53t,平均含水率为39.74%,压裂后单井获得较高产能,满足于地层压裂的要求。     

三种压裂液体系在现场施工应用中的比较

从配方、机理、加砂量、产量四方面对羟丙基胍胶压裂液体系、羧甲基胍胶压裂液体系、清洁压裂液体系进行数据分析,确定了其摩阻梯度、伤害产层的大小顺序。     

国外清洁压裂液的研究进展

粘弹性表面活性剂（VES）基压裂液（又称为清洁压裂液（ClearFRAC)）的使用改变了传统聚合物压裂液对支撑剂的输送方式，可以消除残余聚合物对支撑剂充填层的堵塞，并能提高充填层的导流能力。总结和回顾了目前国内现有压裂液体系及存在的问题，对国外清洁压裂液的研究状况、理论基础、研究进展及井场应用情况进行了综述。井场应用结果及与瓜胶压裂液体系组分对比表明：清洁压裂液性能优于聚合物压裂液，具有高效、低伤害、配制简单的特点。最后对目前我国开展清洁压裂液的研究提出了一些建议。