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清洁压裂液摩阻特性研究_刘通义

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清洁压裂液的研究与应用

清洁压裂液的研究与应用


清洁压裂液特点
与支撑剂配伍性好
清洁压裂液PH值接近7，偏中性，对树脂涂敷砂涂层 没有伤害作用，而交联瓜胶液PH值一般大于10，而高PH 值的压裂液会溶解树脂包层。
环境友好
在自然环境下流体容易降解，在环境脆弱地区施工更 有优势。
清洁压裂液在现场的应用
1997-2004年间清洁压裂液在全球 应用超过6000井次，仅2002-2004年间 压裂近4000次。在低压、低渗油气藏改 造中清洁压裂液体系运用比较广泛。
5
4
3
2
1
0 清洁压裂液
3.68 万方/天
交联瓜胶液
Rock Spring油田采用清洁压裂液 的试验井产量增加一倍以上
清洁压裂液在现场的应用
实例3 美国德克萨斯南部某气井清洁压裂液施工参数
油气井 类型
气井
清洁压裂液 配方
2%表面活性剂 +3.6%有机盐
储层 中深 (m) 20002095
平均排量 (m3/min)
粘度(mPa.s)
粘度(mPa.s)
800 700 600 500 400 300 200 100
0 0
250
200
150
100
50
0 0
粘度（mPa) 剪切应力（Pa)
100
200
300
400
剪切速率(1/s)
粘度（mPa.s) 剪切应力（Pa)
500
1000
剪切速率(1/s)
30 25 20 15 10 5 0 500
目前试验成功的最高砂浓度 1904kg/m3(16ppg), 单 井 最 高 加 砂 量164吨。
清洁压裂液特点
不用破胶剂且破胶彻底
清洁压裂液与水对煤层渗透率影响对比试验研究

清洁压裂液与水对煤层渗透率影响对比试验研究

清洁压裂液与水对煤层渗透率影响对比试验研究卢义玉;杨枫;葛兆龙;周哲;林晓东【摘要】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.【期刊名称】《煤炭学报》【年(卷),期】2015(040)001【总页数】5页(P93-97)【关键词】清洁压裂液;煤层渗透率;表面张力;瓦斯【作者】卢义玉;杨枫;葛兆龙;周哲;林晓东【作者单位】重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室,重庆400030;重庆大学复杂煤气层瓦斯抽采国家地方联合工程实验室,重庆400030;重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室,重庆400030;重庆大学复杂煤气层瓦斯抽采国家地方联合工程实验室,重庆400030;重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室,重庆400030;重庆大学复杂煤气层瓦斯抽采国家地方联合工程实验室,重庆400030;重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室,重庆400030;重庆大学复杂煤气层瓦斯抽采国家地方联合工程实验室,重庆400030;重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室,重庆400030;重庆大学复杂煤气层瓦斯抽采国家地方联合工程实验室,重庆400030【正文语种】中文【中图分类】TD713责任编辑:张晓宁卢义玉,杨枫,葛兆龙,等.清洁压裂液与水对煤层渗透率影响对比试验研究[J].煤炭学报,2015,40(1):93-97. doi:10. 13225/j. cnki. jccs. 2014. 0209Lu Yiyu,Yang Feng,Ge Zhaolong,et al. Comparative experiment on influence of clear fracturing fluid and water on coal seam permeability [J]. Journal of China Coal Society,2015,40(1):93-97. doi:10. 13225/j. cnki. jccs. 2014. 0209随着我国煤矿开采深度的增加,煤层地应力增大,透气性降低,瓦斯抽采困难,严重影响了矿井的生产安全。

压裂液在地层裂缝中悬砂特性的模拟试验研究

压裂液在地层裂缝中悬砂特性的模拟试验研究


粒在矩形裂缝中的沉降轨迹和沉降速度， 从理论上分析了压裂液的水平流动如何影响颗粒的沉降速度。实验结果
和理论分析都表 明， 颗粒的沉降速度随压裂液水平流 速的增 大而增大 ； 粒在 裂缝 中流动 过程 的沉降 速度是 颗粒 颗 静止沉降速度 的数倍至数 十倍 ， 因而压裂液在裂缝 中悬砂特性 的评估 和压裂 工艺 的设计 ， 不能简 单地 以颗粒 的静 止沉降速度为依据 ， 而应 以实际沉降速度 为依据 。 关键词 ：压裂液 ； 两相流 ；裂缝 ； 非牛顿流 体 ； 悬砂 ； 支撑 剂
维普资讯

第 ２卷 ９
第２ 期
Ｖ０ ． ９ １２ Ｎ ２ ｏ．
钻
采
工
艺
・９ ・ ９
Ｄ ⅡＪＮ Ｒ Ｊ Ｇ＆ Ｐ Ｏ Ｕ Ｏ Ｅ Ｈ ０ Ｏ Ｙ Ｒ Ｄ 伽 ＮＴ Ｃ Ｎ Ｌ Ｇ
压裂液在地层 裂缝 中悬砂特性的模拟试 验研究
刘通义 刘 磊２孙贺 东 ， ，
螺杆泵和变频器输送至试验段 ， 该单螺杆泵可输送 的颗粒尺寸为 ３ｍｌ ｉ ｌ 。试验段温度 与压 力分别用压
力计 和温 度计 测 量 ， 裂 液 的 流 量 大 小 由 Ｍｉｏ 压 ｃ Ｍｏ ｒ
ａ － ｇ ‘
＝
（） １
式中 ：一剪切应力 ； 一剪切速率 。 ｒ Ｊ ｓ 水基瓜胶 压裂液是符合 幂率定律 的非牛顿流 体 ， Ｏｔａ —ｄ ｅ 由 ｓ ｌ ｅＷａｌ ｗ ｄ ｅ公式 ［ 则 有 ： ，
一
Ｍ ｉｒ Ｍ ｏ ｉ ｎ ｃｏ ｔ ｏ
流 量 与 密 度 测 量
、
裂缝模 拟试验装置与方法
图 １ 实验 系统
本试验在矩形裂缝 中模拟压裂液的悬砂特性 。
清洁压裂液的研究与应用

清洁压裂液的研究与应用

粘弹性是影响粘弹性表面活性剂溶液应用性能的一个最重要的性能指标，很 多学者认为：粘弹性的形成是由于粘弹性表面活性剂在盐水溶液中形成了棒状胶 束，随着棒状胶束的增多而发生了相互缠结，形成了类似交联聚合物大分子的空 间网状结构。
随着粘弹性流体的出现，应用常规评价流体的方法来评价粘弹性流体就碰到 了困难。通过多年的研究，获得了较好的评价方法，即通过应用储能模量（’） 和耗能模量（”）来量度：储能模量是体系弹性效应的量度，而耗能模量则是粘 性效应的量度。同时还可以应用 tgδ 来表征溶液粘弹性的大小。
4.3 粘弹性
粘弹性是 VES 溶液的一个特殊性质。它是一种能在很多胶态体系尤其是很 多表面活性剂溶液中观察到的现象。通过简单的使溶液涡旋和观察捕集在样品中 空气泡的弹性碰撞，很容易发现溶液的粘弹性，VES 溶液在剪切下，不仅会产 生切向应力，同时还会产生法向应力，众多学者研究发现，法向应力的产生是溶 液弹性作用的结果。
3
清洁压裂液的研究与应用
4 清洁压裂液的流变特性
4.1 低粘度特性
在压裂施工中，即使其在很低粘度下（≤20mPa·s）也能对支撑剂达到悬浮稳 定作用，这一性质是聚合物无法比拟的。较低的粘度使其可以有较低的摩阻和低 泵注压力，避免了使用大功率的设备。
4.2 优良的剪切稀释特性
清洁压裂液是由表面活性剂胶束缠结而产生粘弹性，此结构在剪切作用下会 发生拆散，使缠结的胶束团重新转变为单个或较少胶束缠结结构，使粘度大幅下 降，当剪切消失，结构又自动恢复。由于这种特殊的性质，使其广泛应用在油田 开采作业和涂料等领域。
图 5-1 棒状胶束相互缠绕形成的网状结构示意图
5.2 抗剪切机理
清洁压裂液中不含任何高分子聚合物，其粘度是通过表面活性剂胶束的相互 缠绕而形成的，这与胍胶压裂液的粘度形成机理不一样。VES胶束的形成和相互 缠绕是表面活性剂分子之间和表面活性剂聚集体之间的行为，表现为清洁压裂液 的表观粘度不随时间变化以及通过高剪切后体系的粘度又能得到恢复[17]，而植 物胶压裂液不耐剪切，分子链的断开会使植物胶的粘度永久地丧失。
滑溜水压裂液中减阻剂的制备及特性研究

滑溜水压裂液中减阻剂的制备及特性研究

滑溜水压裂液中减阻剂的制备及特性研究刘通义;向静;赵众从;林波;戴秀兰;黄趾海;张立丰【摘要】采用反相微乳液法制备了一种用于滑溜水压裂液中的水溶性减阻剂,对减阻剂的粒径大小分布、重均分子量、降阻率和悬砂能力进行了测试.结果表明,减阻剂粒径小,分布窄,分子量高[Mw=(2.08±0.65)×107 g/mol],具备高分子减阻的特性；向清水中加入0.05％的减阻率,减阻率可达55％,并且具有一定的携砂能力.因此,该减阻剂的应用能很好的降低压裂施工摩阻、减小泵功、适当提高砂比,有助于非常规低渗储层的开采.%A water soluble DRA is prepared by inverse micro-emulsion polymerization, which can be applied to slick-water fracturing. The particle size distribution of DRA, weight average molecularweight,drag reduction efficiency and suspension property were tested. The results showed that the DRA has small size and narrow size distribution,higher molecular weight[Mw = (2.08 ±0.65) × 107 g/mol] ,it has drag reduction characteristics of polymer; the resistance-reducing is about 55% when addition of 0. 05% DRA to clean water can reduce friction and it also has the prop-carrying capacity. Therefore, the DRA can applied to slick-water fracturing quite well, thus it can reduce fracturing friction, decrease pump power, properly increasing sand ratio,this performance helpful to the development of low permeable formation.【期刊名称】《应用化工》【年(卷),期】2013(042)003【总页数】4页(P484-487)【关键词】减阻剂;滑溜水压裂液;降阻率;悬砂能力【作者】刘通义;向静;赵众从;林波;戴秀兰;黄趾海;张立丰【作者单位】西南石油大学化学化工学院,四川成都610500;成都佰椿石油科技有限公司,四川成都610500;西南石油大学化学化工学院,四川成都610500;西南石油大学化学化工学院,四川成都610500;成都佰椿石油科技有限公司,四川成都610500;西南石油大学化学化工学院,四川成都610500;西南石油大学化学化工学院,四川成都610500;西南石油大学化学化工学院,四川成都610500【正文语种】中文【中图分类】TQ047.1随着非常规油气资源开采热潮的掀起，实用于开采低渗、低孔非常规储层的滑溜水压裂技术(在清水中加入少量减阻剂和一些添加剂等作为工作液，施工时并加入少量支撑剂的压裂作业［1］)日益得到了推广，因此，滑溜水压裂液中添加剂的使用，特别是减阻剂的应用与需求也越来越多。

清洁压裂液的制备和性能评价

清洁压裂液的制备和性能评价

实验考察了CTAB在纯水中的临界胶束浓度 及对应浓度溶液的表面张力和黏度HJ 。 分别 配 制100 mL质量分数不同的CTAB溶液，然后用表 面张力仪和旋转黏度计在7。5 r ／mi n转速下测 定， 结果见图 1。
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图1 CTAB溶液的表面张力和表观黏度 与质 量分数的 关系曲 线
表面活性剂分子是由难溶于水的疏水基和易
溶于水的亲水基组成，当其浓度在临界胶束浓度 ( c mc) 以下时，它以单分子状态分散在水中或吸 附在界面上。随着表面活性剂在溶液中的浓度增 大，胶束的体积形状也发生变化；在稍高于cmc 范围内，形成球形对称胶束；在十倍以上的cmc 或更浓溶液中，胶束呈柱状结构；随着溶液浓度继 续增加，柱状胶束聚集成束形成六方柱形。
本实验考察的主要因素有CTAB、无机盐和 水杨酸钠的质量分数，其中KCl 和水杨酸钠的质 量分数这两个因素可以由前面的实验确定。由于 KCl 不仅可以给黏弹性表面活性剂一个有反离子 的环境，在一定程度上促使线型柔性胶束的形成， 它还是一种优良的黏土防膨剂，但其在加量很大 时，黏弹性表面活性剂体系的黏度增加依然有限。 这是因为，胶束体系的形成是表面活性剂和反离 子分子间相互作用的结果，而且其相互作用不能 简单地归于静电作用。
1实验结果与讨论 1．1主要试剂和仪器
十六烷基三甲基溴化铵( CTAB，黏弹性表面 活性剂) ，水杨酸钠( 胶束促进剂) ，氯化钾( 胶束 促进剂) 等。
BZY一1全自动表面张力仪，NDJ 一7 9旋转黏 度计，ZNN—D6旋转黏度计，水浴锅等。 1．2清洁压裂液的成胶机理研究及配方优选 1． 2．1 VES在纯水中的胶束形成及性状
国内清洁压裂液的研究与应用

国内清洁压裂液的研究与应用

国内清洁压裂液的研究与应用一、介绍国内清洁压裂液的研究背景和现状1. 压裂技术的作用和发展历程2. 清洁压裂液的重要性和发展趋势3. 国内清洁压裂液的研究现状二、清洁压裂液的组成及性能要求1. 清洁压裂液的组成成分2. 清洁压裂液的性能要求3. 相关管控规范三、清洁压裂液的制备工艺1. 传统压裂液的制备2. 清洁压裂液的制备方法和工艺3. 清洁压裂液的配方设计和优化四、清洁压裂液在页岩气开发中的应用进展1. 清洁压裂液在页岩气开发中的优势和应用前景2. 清洁压裂液在国内页岩气开发中的应用现状3. 清洁压裂液在页岩气井生产中的应用效果五、清洁压裂液的未来发展方向和建议1. 清洁压裂液研究的挑战和机遇2. 清洁压裂液的未来发展方向3. 政策建议和技术创新的推广措施注：以上提纲只作参考，具体论文撰写需要根据实际情况进行调整和优化。

压裂技术作为一种提高页岩气开采率的重要技术手段，在页岩气勘探和开发中得到了广泛应用。

随着页岩气产业的发展，越来越多的人关注到了压裂液的环保性和经济性问题。

为了避免污染环境和降低成本，国内开始加大清洁压裂液的研究和应用力度。

压裂技术的作用和发展历程：压裂是一种通过高压液体将石油、天然气等油藏内的裂隙扩大、连接起来，以提高油气开采率的工艺。

自1947年以来，压裂技术经历了长足的发展。

在过去的几十年里，压裂技术已经由浅部压裂发展成为深部压裂、多点压裂和水力喷射等多种技术方法，取得了重大的石油、天然气和地热能开采成果，并成为油气勘探和开发的重要技术手段之一。

清洁压裂液的重要性和发展趋势：随着页岩气开发的快速发展，压裂液的质量成为页岩气开发的一个重要问题。

传统压裂液存在环境污染和经济问题，如井下回收、长距离运输和废液处理等方面都存在一定的问题。

为了缓解这些问题，清洁压裂液逐渐成为了压裂液技术的一个热点问题。

清洁压裂液具有环保、经济、稳定等优点，因此在页岩气开发中的应用前景广阔，这也是为什么越来越多的国内研究机构和公司开始加大清洁压裂液的研究和应用力度。

一种压裂用水溶性减阻剂的研究

一种压裂用水溶性减阻剂的研究

一种压裂用水溶性减阻剂的研究兰昌文;刘通义;唐文越;林波;于毅【摘要】本文通过半连续反相微乳液聚合法,合成了一种新型减阻剂CW-1.测定了减阻剂CW-1的相对分子质量、溶解速度、减阻率;考察了减阻剂的耐温耐剪切性能与助排剂DB-80和防膨剂(KC1、JA)的配伍性.结果表明:减阻剂CW-1的相对分子质量高(M=1.49×107),具备高分子减阻的特性;减阻剂CW-1乳液溶解速度快,基本可以满足连续混配的要求;减阻剂CW-1具有较好的耐温耐剪切性;与压裂液中助排剂DB-80、防膨剂(KCl、JA)等添加剂也具有良好的配伍性;同时,0.1％减阻剂CW-1溶液的减阻率可达70％以上.【期刊名称】《石油化工应用》【年(卷),期】2016(035)002【总页数】4页(P119-122)【关键词】半连续反相微乳液聚合;滑溜水压裂液;减阻率;耐温耐剪切性【作者】兰昌文;刘通义;唐文越;林波;于毅【作者单位】西南石油大学化学化工学院,四川成都610500;西南石油大学化学化工学院,四川成都610500;成都佰椿石油科技有限公司,四川成都610500;西南石油大学化学化工学院,四川成都610500;成都佰椿石油科技有限公司,四川成都610500;西南石油大学化学化工学院,四川成都610500【正文语种】中文【中图分类】TE357.12随着页岩气，煤层气等非常规油气资源的开采再掀热潮，滑溜水压裂液体系不断得到推广使用。

该体系有利于形成网状缝、聚合物用量少，对地层伤害小、压裂施工成本低等优点，但是一个较为突出的缺点是大液量，大排量。

在设备功率一定的情况下，滑溜水压裂液在井筒中的摩阻越高，施工难度越大。

减阻剂能够减小流动液体的紊流度，实现降低摩阻的目的。

因此，高效减阻剂的使用将有助于提高施工效果[1-4]。

本文根据高聚物减阻原理以及本课题组长期研究[5-7]减阻剂的基础上，采用半连续反相微乳液聚合的方法合成了一种成本更低、固含量更高、溶胀速更快的新型减阻剂CW-1，并对其进行了性能评价。

清洁压裂液的特点及在二连油田的应用

清洁压裂液的特点及在二连油田的应用

清洁压裂液的特点及在二连油田的应用VES清洁压裂液的特点及在二连油田的应用穆海林（中国石油渤海钻探井下作业公司工程地质研究所）摘要：介绍了VES清洁压裂液携砂和返排的原理及自身特点，同其他压裂液相比所具有的优点。

结合清洁压裂液在二连地区的具体应用情况并和二连地区其它邻井胍胶液压裂进行对比，对适应清洁液压裂的储层条件、压后效果做了分析，并针对清洁压裂液的现场施工主要施工参数的设定进行实例分析并提出了具体建议。

关键词 VES清洁压裂液原理特点二连油田前言二连油田大多数区块属于低压、低渗井区，为提高低孔、低渗油气层产量，需要进行压裂改造，近年来，清洁压裂液作为一项新技术，正得到广泛的推广和应用。

2007-2009年，VES清洁压裂液在二连油田共施工19井次，其中预探井4井次，开发新井6井次，洪舒尔特合作区块6井次，水平井3井次。

本文通过介绍清洁压裂液的理论基础，分析清洁压裂液与常规压裂液的不同特点，结合二连油田VES清洁压裂液的现场施工情况，对VES清洁液的适用情况和压裂设计施工参数的设定提出一些具体的建议。

一、VES清洁压裂液携砂和返排的原理VES清洁压裂液主要由长链脂肪酸衍生物季铵盐表面活性剂组成，这种表面活性剂是一种具有粘弹性的小分子,它的分子尺寸比胍胶分子小5000倍的数量级,它包括亲水基和长链疏水基,分子链上有正电荷端和负电荷端。

在盐的存在下,它们形成伸展的胶束聚集体，当这种表面活性剂在溶液中的浓度高于临界胶束浓度时,这些胶束互相缠绕并形成空间网状结构,流体呈现出粘弹性,能有效地携带支撑剂。

这种体系,不像胍胶压裂液,它不需要交联剂，胶束结构中存在相互间排斥力,正是这种力使胶束保持球形,从而导致流体具有很低的粘度。

但采用无机或有机阳离子能提高表面活性剂流体的粘度，当与油气接触或被地层水冲洗,VES 压裂液通过将蠕虫状的胶束破坏成小球形胶束而降低粘度，这些球形胶束彼此不能缠结,因而导致流体具有水一样的粘度,不需要破胶剂流体就很容易被返排至地面。

CO2泡沫双子表面活性剂清洁压裂液研究与试验

CO2泡沫双子表面活性剂清洁压裂液研究与试验

CO2泡沫双子表面活性剂清洁压裂液研究与试验杨浩珑;向祖平;李龙;袁迎中【摘要】目前常用的压裂液存在与非常规油气储层配伍性差、破胶返排困难和容易对储层造成二次伤害等问题,无法满足非常规油气井压裂施工的需求.为此,结合清洁压裂液和泡沫压裂液的特点,研制了新型双子表面活性剂WG-2,形成了一种CO2泡沫双子表面活性剂清洁压裂液,并对其综合性能进行了评价.评价结果表明:该压裂液具有较强的泡沫稳定性、良好的耐温抗剪切性能、黏弹性能、携砂性能、破胶性能和低伤害特性.CO2泡沫双子表面活性剂清洁压裂液在X-3井进行了现场试验,该井压裂施工过程顺利,压裂后的日产油量是采用羟丙基胍胶压裂液邻井X-4井的2倍多,增产效果显著.室内与现场试验结果表明,该压裂液能够满足非常规油气储层的压裂施工作业,具有良好的推广应用前景.%Current prevailing fracturing fluid systems exhibit problems in the fracturing of unconven-tional oil and gas reservoirs such as poor formation compatibility,difficult gel breaking and flow back as well as secondary damage to formations,so they cannot meet the requirements of fracturing in unconven-tional oil and gas wells.To overcome these problems,a new type of gemini cationic surfactant WG-2 was synthesized in combination of the characteristics of clean fracturing fluid and foam fracturing fluid.On this basis,a clean fracturing fluid system with CO2foam gemini surfactant was developed and its comprehensive performance was evaluated in the laboratory.The evaluation results demonstrated that the fracturing fluid system has strong foam stability,good temperature and shear resistance,viscoelastic properties,sand carry-ing capacity,gel breaking performance and lowdamage characteristics.The clean fracturing fluid with CO2 foam gemini surfactant was used in Well X-3 for field tests.The fracturing operation went well,and the daily oil production after fracturing was twice of that from adjacent Well X-4,which had been fractured with the fracturing fluid system of hydroxy propyl guar gum.The results of laboratory and field tests showed that this fracturing fluid system could meet the fracturing operation requirements for unconven-tional oil and gas reservoirs and also possesses good popularization and application prospects.【期刊名称】《石油钻探技术》【年(卷),期】2018(046)002【总页数】6页(P92-97)【关键词】双子表面活性剂;CO2泡沫压裂液;清洁压裂液;非常规储层【作者】杨浩珑;向祖平;李龙;袁迎中【作者单位】重庆科技学院石油与天然气工程学院,重庆401331;重庆科技学院石油与天然气工程学院,重庆401331;中国石油西南油气田分公司勘探开发研究院,四川成都610051;重庆科技学院石油与天然气工程学院,重庆401331【正文语种】中文【中图分类】TE357.1+2非常规油气资源开发的关键是对储层进行压裂改造，实现油气工业化开采[1]。

ADQY清洁压裂液室内性能评价

ADQY清洁压裂液室内性能评价


， ＩｌｌｉＩ１
图 ２ ＡＤＱＹ一３清 洁 压 裂 液 剪 切 实 验 （９０ ℃ ） Ｆｉｇ．２ ＡＤＱ￣－３ ｃｌｅａｎ ｆｒａｃｔｕｒｉｎｇ ｆ ｌｕｉｄ ｓｈｅａｒ ｔｅｓｔ（９０ 。Ｃ１
表 ３ 清 洁 压 裂 液 剪 切 实验 数 据 （９０ ℃ ） ＴｌａｂＩｅ ３ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｄａｔａ ｏｆ ｃｌｅａｎ ｆｒａｃｔｕｒｉｎｇ ｆｌｕｉｄ（９０ 。Ｃ１
破胶效果好 ，且破胶后无残渣 ；很低 的表 面张力 和界 面张力 。因此 ，较为适用于低渗储层压裂工艺 ，能起 到更
加 良好的压裂效果。
关 键 词 ：低渗储层 ；清洁压裂液 ；压裂工艺 ；实验分析
中图分类号 ：ＴＱ ３１７
文献标识码 ： Ａ
文章编号 ： １６７１—０４６０（２０１８）０５—１０３８—０４
Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｏｆ ＡＤＱＹ Ｃｌｅａｎ Ｆｒａｃｔｕｒｉｎｇ Ｆｌｕｉｄ ｉｎ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ
Ｍ ＥＮ Ｇ Ｘ／ｎ （Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｇｅｏｐｈｙｓｉｃｓ ａｎｄ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ，Ｙａｎｇｔｚｅ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈｕｂｅｉ Ｊｉｎｇｚｈｏｕ ４３４０２０，Ｃｈｉｎａ）
（１） 实验 条什 实验 温度 ：８０ 。【 ： 压 裂 液 配 方 ： ＡＤＱＹ一３ 清 洁 压 裂 液 ： ０．５％ＡＤＱＹ一３Ａ＋０．５％ＡＤＢ一２＋０．６％ＡＤＱＹ一３Ｂ： 胍 胶 压裂液 ：０．４５％羟丙 基胍 尔胶 （一级 ）＋０．５％ 助 排 剂 ＋０．１％杀 菌 刹 ＋０．１２％Ｎａ ＣＯ件０．５％气 井 粘 土 稳 定￣ｌＪ＋０．５％起 泡 剂 ； 交联 剂 ：有 机硼 交联 剖 ； 交联 比 ：ｌ００：０．４： 砂 比 ：４０％一 （２） 实验 力‘法 压 裂液 卜ｊ一定 量 ２０～４０目陶粒 混合均 匀 后放 入 ８０ ℃的恒 温水 域 中恒温 ，观察 不同 时间 支撑 剂下 降 情 况 。

一种高悬砂性聚合物清洁压裂液室内评价研究

一种高悬砂性聚合物清洁压裂液室内评价研究以阴离子聚合物为稠化剂，J为交联剂，研究了一种聚合物清洁压裂液，参照中国石油天然气行业标准，采用水基压裂液性能评价方法对其性能进行了室内评价研究。

实验结果表明该压裂液基液粘度随稠化剂浓度的增加而增加，当稠化剂浓度为0.5%时，其粘度达到最大值，并且在130℃、170s-1下剪切70min后黏度保持在60mPa·s以上，在90℃、稠化剂浓度为0.35%的条件下，砂比分别为15%、20%、30%的20/40目陶粒砂的沉降速率为0mm·s-1，分别在20℃、45℃、60℃、90℃条件下，破胶时间为180min，岩心伤害率低，为9.4%。

说明聚合物清洁压裂液具有较高的悬砂性能和较强的耐温、耐剪切性能，表现出较低的岩心伤害率，能够满足现场压裂施工要求。

标签：高悬砂性；聚合物清洁压裂液；室内评价目前，国内外使用的压裂液大多为水基压裂液，大致可分为2种类型：天然植物胶压裂液和VES清洁压裂液，其中使用最多的为瓜胶及其改性压裂液。

常规瓜胶压裂液使用浓度大，破胶后产生残渣，残渣残留在裂缝中，对裂缝的导流能力伤害率达45%。

VES清洁压裂液具有流动摩阻小、滤失小、对储层伤害小、不需要交联剂、组成简单等优点，但高成本限制了它在压裂施工中的应用。

同时目前的压裂液悬砂能力有限导致有效支撑缝长仅为动态缝长的50%。

为了提高人工裂缝的有效支撑缝长，采用自主研发的交联剂，增强分子网络复杂度，提高压裂液的悬砂性能，形成了一种高悬砂性聚合物清洁压裂液，通过实验评价的方法对压裂液的性能进行了测试。

一、实验部分1.1 药品及仪器药品：稠化剂A，一种阴离子聚合物，其水溶液呈中性，可在碱性条件下被交联形成冻胶；交联剂J，在水溶液中呈中性，室内合成样品；促进剂C，在水溶液中形成碱性环境，室内合成样品；防膨剂KCL，工业品；破胶剂过硫酸铵，化学试剂。

主要仪器：HAAKE MARS III流变仪、恒温水浴箱、六速旋转黏度计、高温高压滤失仪、6100 型伤害仪等1.2 实验方法参照中国石油天然气行业标准SY/T 5107-2005《水基压裂液性能评价方法》、SY/T 6376-2008《压裂液通用技术条件》，测定压裂液的耐温耐剪切性能、携砂性、破胶液性能等。

BCG-1深井加重清洁压裂液体系

BCG-1深井加重清洁压裂液体系刘通义;陈江明;赵众从;于毅;林波【期刊名称】《钻井液与完井液》【年(卷),期】2016(033)002【摘要】对于埋藏深、低渗透和温度高的储层进行压裂改造施工时,抗高温硼交联改性瓜胶压裂液体系存在摩阻高、残渣不能消除的问题.在实验室中合成了一种具有一定水解度的以丙烯酰胺和离子功能单体为主链的聚合物压裂液稠化剂,通过对添加剂进行优选,形成了一种BCG-1加重清洁压裂液体系.室内实验结果表明:BCG-1加重压裂液体系具有良好的耐温耐剪切性,在160℃、170s-1条件下剪切120 min,压裂液黏度保持在57 mPa·s以上,且该压裂液配方实验重复性好.用自行设计并研制的多功能流动回路摩阻测试仪对BCG-1加重压裂液进行摩阻测试,实验采用8mm测试管径,测试数据显示,体系增效剂ZJFA-1具有很好的降低BCG-1压裂液体系摩阻的特性;NaNO3加重剂对该体系摩阻性能基本无影响;体系破胶性能好,破胶液黏度小于21 mPa·s,残渣含量小于5 mg/L,具备清洁压裂液的特性.【总页数】5页(P122-126)【作者】刘通义;陈江明;赵众从;于毅;林波【作者单位】西南石油大学化学化工学院,成都610500;成都佰椿石油科技有限公司,成都610500;西南石油大学化学化工学院,成都610500;成都佰椿石油科技有限公司,成都610500;西南石油大学化学化工学院,成都610500;成都佰椿石油科技有限公司,成都610500【正文语种】中文【中图分类】TE357.12【相关文献】1.高温深井加重压裂液流变性研究 [J], 张成娟;彭继;王俊明;熊廷松;郭玲玲;张煜;陈晓宏;王国庆;2.高压深井压裂液加重技术研究进展 [J], 段志英3.深井高破裂深层低腐蚀性加重酸应用研究——以元坝区块为例 [J], 王明贵;王萍;李晖;陈飞宇;冯郭4.高温深井非交联无残渣加重压裂液性能研究 [J], 袁学芳;刘通义;杨向同;赵众从;刘辉;林波5.高密度酸加重酸化技术在川西深井异常高压气层增产中的应用 [J], 李刚;郭新江;陈海龙;胥云;丛连铸因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

探井清洁压裂液优化设计研究

探井清洁压裂液优化设计研究【摘要】探井由于对储层的认识程度及施工的风险等的不确定因素较多，更需高效，低伤害等液体体系施工。

本文以清洁压裂液机理为理论基础，分析清洁压裂液与常规压裂液的不同特点，进行探井应用清洁压裂液的压裂潜力分析，并对清洁压裂液的压裂设计思路进行系统分析，提出了提高裂缝的导流能力减少对储层伤害和大规模造长裂缝是清洁压裂液取得很好改造油层效果的关键所在，得出探井改造中清洁压裂液适用的储层条件。

通过20余井次现场应用，压后效果比常规液体增加3倍，为进一步的提高探井的高效改造及清洁压裂液的应用前景提供了新的优选目标。

【关键词】探井；清洁压裂液；低伤害；裂缝伤害；优化设计1.清洁压裂液作用机理及技术优越性1.1作用机理清洁压裂液VES（主用成分为粘弹性表明活性剂）主要由长链脂肪酸衍生物季铵盐表面活性剂组成，这种表面活性剂是一种具有粘弹性的小分子，它的分子尺寸比瓜胶分子小5000倍的数量级[1-3]。

它包括亲水基和长链疏水基，分子链上有正电荷端和负电荷端在盐的存在下，它们形成伸展的胶束聚集体，当这种表面活性剂在溶液中的浓度高于临界胶束浓度，这些胶束互相缠绕并形成空间网状结构，流体呈现出粘弹性，能有效地携带支撑剂”这种体系，不像瓜胶压裂液，它不需要交联剂胶束结构中存在相互间排斥力，正是这种力使胶束保持球形，从而导致流体具有很低的粘度[4-7]。

但采用无机或有机阳离子能提高表面活性剂流体的粘度，当与油气接触或被地层水冲洗，VES压裂液通过将蠕虫状的胶束破坏成小球形胶束而降低粘度，这些球形胶束彼此不能缠结，因而导致流体具有水样的粘度，不需要破胶剂流体就很容易被返排至地面。

1.2清洁压裂液与常规压裂液的优越性分析清洁压裂液依靠胶束互相缠绕并形成空间网状结构，流体呈现出粘弹性，能有效的携带支撑剂量，不需要交联剂；粘度25MPa.S的流体即能非常有效的携砂[8]。

图1为某口井的清洁压裂液在50℃时的变剪切性能及耐温耐剪切试验，可以看出清洁压裂液在高剪切下仍能保持很高的粘弹性。

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二、室内实验结果
图 2 为胍胶 压裂液 ( 511 s- 1, 0. 107 Pa# s) 和 CFF 清 洁 压 裂 ( 液 稠 化 剂 CFF 的 质 量 含 量 为
收稿日期: 2009- 04- 17; 修回日期: 2009 - 08 - 30 作者简介: 刘通义 ( 1964- ) , 高级工程师, 博士, 油气藏改造专业。地址: ( 610500) 四川省成都市新都区 新都大道 8号西 南石油大学研发 楼 1705 室, 电话: 028- 83032595。
一、试验装置与方法
自制多相流试验回路的原理图如图 1。实验段 包括裂缝实验段和圆管实验段两部分。本实验以圆 管实验段为主要研究对象, 裂缝实验段为辅助部分, 用于对比圆管阻力与矩形裂缝阻力的差异。
实验采用水力压裂模型预测的典型裂缝宽度作 为设计裂缝试验段几何尺寸的依据, 实验选定缝宽 为 8 mm。圆 管试验 段为内 径 35 mm 的 有机 玻璃 管。试验的压裂液由单螺杆泵输送, 流量大小由变 频器控制。计算所需的压力、温度与摩擦阻力分别 由压力计、温度计与差压变送器测量 [ 2] 。
水对比的降阻率, 并且这种计算结果是一个保守数
据, 但是卡封压裂由于无法测定井底压力不能计算
压裂管路的总摩阻, 只能定性观察摩阻性能。
卫侧 214井位于卫城油田卫 81块, 原生产层位
为沙四 4- 5, 由于产能低, 补孔沙四 3 砂组进行压 裂改造, 井段 2 719. 8~ 2741. 3 m, 14. 9m /5n。最大
Pf = Pt - P a
( 1)
G= ( 1- Pf ) @ 100%
( 2)
Pf, w
式中: Pf ) 管路总摩阻, M Pa;
Pa ) 套压 ( 环空压力 ) , M Pa;
Pt ) 油管压力, MP a;
Pf, w ) 清水摩阻, M Pa;
G) 降阻率, % 。
因此, 可通过观测施工中油压和套压数据由式 ( 1) 计算管路总摩阻, 由式 ( 2) 计算清洁压裂液与清
( 2)在室内设计的流动回路中进行了胍胶压裂 和 CFF系例清洁压裂液的摩阻性能对比实验, 结果 表明, 随着流速的增加, 液体的摩阻系数降低的趋势 远大于常规的胍胶压裂液。
( 3)现场施工试验 表明, CFF 系列清洁 压裂液 摩阻很低, 其降阻率可达 78% , 大 大超过目前普通 胍胶 /改性胍交压裂液的降阻率, 从而显著降低了施 工泵压, 提高了设备效率。
参考文献
[ 1] 罗平亚, 郭拥军, 刘通义, 一种新型压裂液 [ J]. 石油与 天然气地质, 2007, 28( 4): 511- 515.
[ 2] 刘通义, 刘磊. CO 2泡沫压裂液在裂缝中的两 相流动研 究 [ J]. 钻井液与完井液, 2006, 23( 1): 55- 57.
[ 3] 刘通义. 新 型抗高温清洁压裂液研究 [ D ]. 西 南石油大 学博士论文, 2005: 71- 73. (编辑: 包丽屏 )
A dd: No. 168, Section 1, Sh iyou Road, Longch ang C oun ty 642150, S ichuan Prov ince, P. R. Ch ina
Te:l 86- 832- 3918435 E- m a i:l wuyuexian2005@ 163. com
图 3表明, 开始泵注不含稠化剂的 活性水 ( 清 水 ) 总摩阻为 49. 0 MP a, 之后改为 CFF 清洁压裂液, 压力开始剧烈下降, 直到压裂液过喇叭口后进入孔 眼时, 油 管压力 下降 才 停止, 其 总摩 阻仅 为 10. 8 M Pa, 降阻率达到 78. 0 % , 具有十分优良的降摩阻 特性。
66. 5 M Pa, 加砂压力 24. 1M P a, 排量 3. 8 m3 /m in, 停 泵压力 14. 1 M Pa, 施工曲线如图 3。
三、施工试验
为了验证 CFF 系列清洁压裂液的摩阻特性, 进
行了十余口井的压裂施工, 采用了油管注入和卡封
压裂两种方式。假设忽略油管喇叭口至孔眼段的摩
阻, 管路总摩阻及降阻率分别为:
K ey w ords: xanthan gum, ch aracteristics, function, eng ineering technology, case analysis, technology innovation
LU Yuex ian ( senior eng in eer ), born in 1945, graduated from Chengdu G eological In stitu te in 1970, is engaged in the research on fractu re ac id iz ing.
# 86#
钻
采
工
艺
DR ILL ING & PRODU CT ION TECHNO LOGY
2009年 9月 Sep. 2009
0. 50% ) 的达西 - 韦氏摩擦阻力系数与流速的关系 实验图。图 2表明, 尽管胍胶压裂液与 CFF 清洁压 裂液的流动阻力随流速的增加而降低, 但 CFF 清洁 压裂液的摩阻曲线位于胍胶压裂液摩阻曲线之下, 即在相同流速的情况下, CFF 清洁压裂液具有更低 的摩阻 [ 3] 。
于深井压裂、小管柱压裂施工中降低摩阻减轻设备负荷, 提高压裂水马力具有重要意义。
关键词: 流动回路; 清洁压裂液; 摩阻 系数
中图分类号: TE
文献标识码: A
DO I: 10. 3969 / .j issn. 1006 - 768X. 2009. 05. 029
压裂液的功能是在地面泵注设备的作用下将 支撑剂携带进入裂缝, 应该具有携带能力强、性能稳 定、低摩阻、低伤害、经济、安全等特点。对于浅井压 裂, 摩阻问题不是首要的, 但是, 对于深井压裂、采用 小尺寸管柱压裂, 压裂液的摩阻将会对压裂施工产 生严重影响, 有的甚至会关系到施工的成败。
摘 要: 在流动回路中研究 了清洁压裂液的摩阻特性, 对比了不同流速下胍胶压 裂液和 CFF 清洁 压裂液的摩
阻系数。在相同流速下, CFF清洁压裂液比胍 胶压裂液有更低的达西 - 韦氏摩 擦系数。经过 十余口井 的现场施工
试验验证数据表明, CFF清洁压裂的 确具有十分优良的降摩阻 性能, 其降阻率 可达 78% 以上。这种 独特的 性能对
聚合物及交联的聚合物压裂液技术为水力压裂 的发展具有巨大的推动作用。交联的聚合物冻胶的 摩阻性能要受到排量、黏弹性、交联速度、物理化学 环境等许多因素的影响, 降阻特性很难令人满意, 降 低了设备效率。同时由于管路高剪切, 还将导致聚 合物分子链部分断裂, 影响液体的携砂性能。目前 普通交联胍胶 /改性胍交压裂液的降阻率只能达到 25% ~ 35% , 甚至更低, 使压裂施工质量受到严重影 响。
从 2005年至 2007年, 在中原油田使用 CFF 系 例清洁压裂液进行了十余口井的试验施工, 均显示 了优良的降摩阻特性, 提高了压裂设备的使用效率。
四、结论
( 1)研究了一种新的 / 可逆结构溶液 0 ( CFF ), 该溶液是一种可逆结构流体, 具有很好的剪切稀释 特性, 对于降低摩阻具有重要意义。是解决压裂液 降低摩阻问题的一条新的有效途径 [ 1] 。
A bs tract: Th e b enton ite has m any advan tages, such as good adsorbab ility, n ice cation comm utativity, large specific surface area, cheap p rice, abundan t resources and so on. Th erefore, th e developm en t and app lication of the ben tonite in env ironm en tal protection are very im portan .t Th e article in trodu ced the m echan ism and th e m ethod s of the ( C a) b enton ite mod ified by th e sod ium sal.t By tak ing the ben ton ite from W e ifang C ity as m ateria,l the ( Na ) ben ton ite has been synthes ized in d ifferen t cond ition s, and th en th e best mod ified cond itions h ave b een found by s tudying on the influen cing factors of th e p reparation by sod ium sal.t The resu lt of the experim en t ind icated tha,t th e cation exchange capacity and the expan sion capacity of (N a) ben ton ite w ere more than those o f ( Ca) ben ton ite. On the basis of the research, th e organ ic mod ify of the ( Na) ben ton ite cou ld be carried ou .t A t the sam e tim e, th e research on d eve-l opm en t of th e organoben ton ite and treating the oil con tain ing w astew ater by organ ic ben ton ite cou ld also b e carried th rough.