压裂液技术研究新进展
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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。
压裂液技术现状与发展趋势压裂液技术,即水力压裂技术,是一种应用于页岩气、煤层气等非常规气源开采中的关键技术。
它通过将大量高压水泵送至深部岩石中,产生强大的压力,使岩石发生裂缝,从而提高气体流通性,促进气体的释放与采集。
本文将从技术现状与发展趋势两个方面对压裂液技术进行探讨。
一、技术现状1.压裂液配方:目前,常用的压裂液配方主要包括水、粘土矿物、添加剂和控制剂等。
水是压裂液的主体,占总体积的70%以上,常用的水源是地表水和淡水。
粘土矿物主要用于维持压裂液的黏度和稳定性。
添加剂如增稠剂、降解剂等用于改善液体流动性能,控制剂则主要用于调节压裂液的性能与效果。
2.压裂液泵送技术:压裂液泵送技术是实现压裂液高效输送的关键。
目前常用的泵送技术包括高压泵、齿轮泵、隔膜泵和柱塞泵等。
高压泵是最常用的泵送设备,其具有泵送流量大、压力高、结构简单等优点,但能耗较大。
隔膜泵则是一种节能型泵送设备,其通过隔膜的周期性振动,实现压裂液的泵送。
3.施工技术与工具:压裂液的施工技术包括固井施工、射孔施工、水力压裂施工等。
常用的施工工具包括固井管、射孔弹、水力压裂装置等。
施工工具的研发与改良对提高压裂液的施工效果和采气效率具有重要意义。
二、发展趋势1.绿色环保化:近年来,压裂液技术在环保方面存在一些问题,如废水排放、地下水污染等。
未来的发展趋势将更加关注绿色环保,研发低污染、高效、可回收利用的压裂液技术。
2.高效低耗能:随着油气资源的逐渐枯竭,对压裂液技术的要求也越来越高。
未来的发展趋势将注重提高压裂液技术的效率和降低能源消耗,通过改进泵送技术、配方优化等手段实现高效低耗能。
3.智能化与自动化:随着科技的不断发展,压裂液技术也将朝着智能化、自动化方向发展。
智能化技术可以实现对压裂液的自动控制和监测,提高施工效率和精确度。
4.全球化合作:压裂液技术在世界范围内得到广泛应用,特别是美国页岩气革命的推动下,国际合作和经验交流日益重要。
合成聚合物压裂液最新研究及应用进展1. 绪论a. 合成聚合物压裂液的概念及研究背景b. 研究目的与意义2. 合成聚合物压裂液的制备方法及特性a. 制备方法的分类与原理b. 合成聚合物压裂液的物化特性c. 合成聚合物压裂液的性能评价3. 合成聚合物压裂液的应用进展a. 合成聚合物压裂液在页岩气开发中的应用b. 合成聚合物压裂液在砂岩油藏开发中的应用c. 合成聚合物压裂液在地热能开发中的应用4. 合成聚合物压裂液的优化研究a. 合成聚合物压裂液体系的优化b. 合成聚合物压裂液防止污染的措施c. 合成聚合物压裂液可持续性发展的研究5. 合成聚合物压裂液的未来展望a. 合成聚合物压裂液发展趋势b. 合成聚合物压裂液在未来的应用前景c. 合成聚合物压裂液研究中存在的问题及进一步发展方向6. 结论a. 总结合成聚合物压裂液的研究现状b. 对合成聚合物压裂液未来的研究和应用提出建议第1章节:绪论1.1 合成聚合物压裂液的概念及研究背景合成聚合物压裂液是一种复杂的化学液体,由多种化学物质组成。
它主要用于破裂油气层以提高产出,被广泛应用于石油、天然气等能源产业。
由于其在传统油藏和非常规油气资源开发中的重要性,近年来,合成聚合物压裂液的研究和应用备受关注。
随着石油资源的逐渐枯竭与能源需求的日益增加,非常规油气资源成为未来石油产业的增长点。
预计到2025年,页岩气开采将占美国天然气总产量的一半。
而压裂技术是非常规油气开采中应用最为广泛的技术之一,合成聚合物压裂液作为压裂技术的重要组成部分,其研究和应用也越来越受到关注。
1.2 研究目的与意义合成聚合物压裂液在非常规油气开采中起到非常重要的作用,而随着技术的不断进步,合成聚合物压裂液的研究和应用也在不断发展。
本文的目的是:首先,介绍合成聚合物压裂液的制备方法及特性,包括其制备方法的分类与原理、物化特性以及性能评价等,以便研究人员更好地掌握合成聚合物压裂液的基础知识。
其次,回顾合成聚合物压裂液在页岩气开发、砂岩油藏开发以及地热能开发等领域中的应用进展,以揭示合成聚合物压裂液的应用前景。
万方数据 万方数据 万方数据64江汉石油职工大学学报8压裂实时监控技术实时监控和监测技术,是通过在施工现场实时地测定压裂液、支撑剂和施工参数,模拟水力裂缝几何形状的发展,随时修改施工方案,以获得最优的支撑裂缝和最佳的经济效益。
(1)施工参数监控,包括排量、泵压、砂比等由仪表车直接显示和控制。
(2)压裂质量监测:分别监测混砂车出、人口压裂液(携砂液)的流变性、温度、pH值等参数,对压裂液流变性,特别是加人各种添加剂后的性能以及携砂能力进行定量分析,常用的仪器为范氏系列粘度计,并在模拟剪切和地层温度条件下模拟整个施工过程。
对于延缓硼交联压裂液和延缓释放破胶剂体系,矿场实时监测更为重要。
(3)实时压力分析:根据测定的施工参数和压裂液参数用三维压裂模拟器预测井口或井底压力,并与实际值进行拟合,预测施工压力变化(泵注和闭合期间)和裂缝几何形状。
主要用途如下:①识别井筒附近的摩阻影响(射孔和井筒附近裂缝的弯曲),并能定性判断其主要影响因素,判断井筒附近脱砂的可能性;②评价压裂设计可信程度:如果施工压力与矿场实时预测压力相吻合,则设计的裂缝几何形状是可信的;③预测砂堵的可能性;④确定产生的水力裂缝几何形状I⑤提供施工过程的图像和动画信息。
矿场实时分析随着便携式计算机的发展,在矿场上得到了广泛应用,除GRI外,其它石油公司也都相继研制和发展了这套系统。
在实际应用中.经常与小型压裂测试分析结合应用。
9FASTFrac压裂管柱贝克石油工具公司新近开发出一种连续油管压裂系统一FA刚下rac压裂管柱,用于对先前未处理到的层位进行选择性的增产措施,从而获得比常规压裂更高效、更经济的压裂效果。
应用该技术能一趟管柱实现多层隔离与措施。
从而降低了修井作业成本,节省了完并时间。
由于该连续油管传送系统能保证高比重压井液不接触生产层,使完井和增产措施均不造成油井伤害,从而快速实现生产优化。
FAsTFrac工具与Auto—J系统组成一个整体,Auto—J系统的作用是保证连续油管将压裂管柱送入或从井筒中起出。
关于新型压裂液进展的研究与分析【摘要】压裂液是压裂技术的重要组成部分,是决定压裂成败的关键,随着时代的发展,压裂液体系也经历了聚合物压裂液,聚合物交联压裂液,泡沫压裂液和粘弹性表面活性剂压裂液四个发展阶段的变革.而高效,低伤害,低成本,是压裂液技术发展的方向,也是当下研究压裂液的首要问题,本文结合目前国内外对当下压裂液体系的发展情况以及现在压裂液存在的问题。
针对这些问题出现了一种新型压裂液体系粘弹性表面活性剂(VES)基压裂液(又称清洁压裂液),通过对国外清洁压裂液和聚合物压裂液体系的性能对比研究发现;清洁的压裂液具备高效能,低伤害,低成本的优势,迎合了压裂液未来发展的潮流,也是未来新型压裂液发展的方向。
【关键词】压裂液压裂液的发展与现状清洁压裂液性能方向1 压裂液的概述压裂液是压裂技术的重要组成部分,压裂主要用于油气藏增产,增注,因此压裂技术在油气勘探中得到迅速发展和广泛的应用。
我国的压裂液体系也经历了聚合物压裂液,聚合物交联压裂液,泡沫压裂液和粘弹性表面活性剂压裂液四个阶段的发展,压裂液也在逐步完善化,水基压裂液是目前国内外最普遍用的压裂液。
目前随着国外加大对油气田的开采力度,对压裂液的要求也越来越高,无(低)伤害的压裂液已在国外油气田中广泛应用。
2 国内压裂液的发展与现状自1947年压裂液首次用于油田增产之后压裂液也随之发生巨大的演变。
初期人们利用原油成品油配置油基压裂液,避免了使用水基压裂液对水敏地层造成伤害,五十年代后,随着研究出对水敏地层伤害的控制方法之后,水基压裂液才被推广与应用,但是仍以油基压裂液为主导,六十年代后随着胍尓胶增稠剂被研制成功,标志着压裂技术进入了现代压裂化学的新起点。
七十年代后成功的把胍尓胶化学改性尓获得了其他多种衍生物的产品完善了相应的交联体系,随之水基压裂液也逐步被认可,在实践中也被广泛的采用,替代了油基压裂液占据了主导地位,到八十年代时,伴随着致密气藏的开采和部分低压油井返排困难等问题的出现一部分的水基压裂液逐渐被泡沫压裂液所取代到了九十年代以后压裂液技术的体系日益成熟水力压裂液,油基压裂液,乳化压裂液和醇基压裂液等都被广泛应用于油气田的开采中,但是水基压裂液其自身具备成本低,配方方便等优点因而被广泛的推广,目前国内使用最普遍的压裂液是水基压裂液,它的使用量约占总量的70%,但是水基压裂液也有一定的缺陷,水基压裂液不能够完全的破胶,而破胶后残渣留在了缝隙中,从而使支撑剂充填层的渗透率严重降低,最终导致影响产层,大大降低了压裂液的使用效果和功效。
压裂液的研究进展调研报告压裂已经广泛应用于增产当中,压裂液的性能在作业中起到至关重要的作用。
压裂液存在着破胶难,污染环境,污染储层,抗温抗盐性能差的问题。
为此,在研究大量文献的基础上,回顾了压裂液技术的发展和现状,总结了适合不同地层条件的国内外压裂液新技术,以及现阶段存在的问题,展望了未来的发展方向。
研究结果表明,目前仍是以聚合物增黏剂为主的水基体系,并且研究出了抗高温清洁压裂液,微束聚合物压裂液,无聚合物压裂液以及新型原油基压裂液等等。
水基压裂液残液五步处理法,在现场应用效果明显,残渣,破胶性能,相容性,水锁伤害是储层伤害的主要原因。
压裂液将主要朝着地层伤害小,抗温抗盐,地层适应性强,环境友好的方向发展。
压裂液的类型:水基压裂液、油基压裂液、酸基压裂液、泡沫压裂液。
压裂液自从1947年首次用于裂缝增产以来经历了巨大的演变。
早期的压裂液是向汽油中添加足以压开和延伸裂缝的黏性流体;后来,随着井深的增加和井温的升高,对压裂液的黏度提出了更高的要求,开始采用瓜胶及其衍生物基压裂液。
为了在高温储层中达到足够的黏度和提高其高温稳定性,研究出了高温油基压裂液。
最初使用的压裂液是炼制油和原油,由于最初担心压裂液和含有非酸性水液的油气储层接触,可能产生不利影响,后来实验已经证明,用适当的添加剂(粘土控制物质,表面活性剂等),使用水基液能处理大部分油气储层,在一个已知储层的压裂液处理中,最好是通过实验室地层岩心实验(或者一贯的现场结果)来确定水基压裂液的可用性。
水基压裂液体系及技术包括:非交联型黄原胶/魔芋胶水基冻胶压裂液技术、pac阳离子聚合物压裂液体系、有机硼交联水基压裂液技术、哈利伯顿微束聚合物压裂液体系、高黏度水基压裂液、无聚合物压裂液体系、低凝胶硼酸压裂液、无固相压裂液、无破胶剂压裂液技术压裂液。
油基压裂液体系及技术:低渗、低压、水敏性油气藏储量占每年探明储量的1/3而且有继续上升的趋势,有效合理地开发这部分油气藏对稳定增加油气产量意义重大。
国外减阻水压裂液技术发展历程及研究进展国外减阻水压裂液技术发展历程及研究进展发布时间:2019-07-30 11:11 来源:特种油气藏摘要:致密页岩气储层具有低孔、低渗的特点,勘探开发难度较大,大多数页岩气井需要储层改造才能获得比较理想的产量。
目前,国外页岩气开发最主要的增产措施是减阻压裂,即利用减阻...致密页岩气储层具有低孔、低渗的特点,勘探开发难度较大,大多数页岩气井需要储层改造才能获得比较理想的产量。
目前,国外页岩气开发最主要的增产措施是减阻压裂,即利用减阻水压裂液进行体积改造。
减阻水压裂液体系是针对页岩气储层改造而发展起来的一种新的压裂液体系。
在美国、加拿大等国,减阻水压裂液的使用获得了显著的经济效益并且已经取代了传统的凝胶压裂液而成为最受欢迎的压裂液。
近年来,页岩气能源的开采在中国受到越来越高的重视。
作为页岩气体积改造的关键技术,减阻水压裂液在中国具有广阔的应用前景。
一、减阻水压裂液发展历程减阻水压裂液是指在清水中加入一定量支撑剂以及极少量的减阻剂、表面活性剂、黏土稳定剂等添加剂的一种压裂液,又叫做滑溜水压裂液。
减阻水最早在1950 年被引进用于油气藏压裂中,但随着交联聚合物凝胶压裂液的出现很快淡出了人们的视线。
在最近的一二十年间,由于非常规油气藏的开采得到快速发展,减阻水再次被应用到压裂中并得到发展。
1997 年,Mitchell 能源公司首次将减阻水应用在Barnett 页岩气的压裂作业中并取得了很好的效果,此后,减阻水压裂在美国的压裂增产措施中逐渐得到了广泛应用,到2019 年减阻水压裂液的使用量已占美国压裂液使用总量的30%以上(表1) 。
表1 2019年美国油气田各类压裂液用量所占百分比早期的减阻水中不含支撑剂,产生的裂缝导流能力较差,后来的现场应用及实验表明,添加了支撑剂的减阻水压裂效果明显好于不加支撑剂时的效果,支撑剂能够让裂缝在压裂液返排后仍保持开启状态。
目前在国外页岩气压裂施工中广泛使用的减阻水的成分以水和支撑剂为主,总含量可达99%以上,其他添加剂(主要包括减阻剂、表面活性剂、黏土稳定剂、阻垢剂和杀菌剂) 的总含量在1%以下,尽管含量较低,这些添加剂却发挥着重要作用(表2) 。
清洁压裂液的研究与应用进展摘要:基于传统聚合物压裂液上提出的黏弹性表面活性剂(VES)压裂液(又名清洁压裂液)中可形成球形胶束,进而演变成具有高黏弹性的空间网状结构,从而实现对支撑剂的有效携带。
清洁压裂液无残余物,不会堵塞地层裂缝,返排性能强,提高了裂缝的导流能力,降低了对地层的损害和污染,增产效果显著。
本文首先综述了清洁压裂液的概况及其三种基本机理,其次对国内外的研究现状进行了简述,最后从目前的发展状况出发提出了几点清洁压裂液的发展趋势。
关键词:清洁压裂液;黏弹性表面活性剂;机理;发展现状水力压裂技术作为提高油气层产率的有效办法,在油气井增产、水井增注、提高低渗透率方面发挥了巨大的作用。
新型清洁压裂液具有残渣少、耐高温、黏度高、返排性好,同时又具有破胶迅速携砂能力强、降滤失性能优等特点。
在压裂作业时能够在目的储层形成一条具有优良导流能力的缝隙,油气储层的渗透性得到很大的提升,不仅可以有效地提高油气井的采收率,还减少了流体在地层裂缝中的渗透阻力和对油气储层的岩心伤害,达到了油井增产和注水增注的目的,从而受到人们的广泛关注,展现出良好的应用前景。
1 清洁压裂液的作用机理成胶机理黏弹性表面活性剂分子中含有亲水基和疏水基,分子链上有正负电荷。
在纯水中,亲水基伸入水相,长链疏水端远离,形成长链疏水基包裹的低黏度球形胶束。
加入盐或反离子表面活性剂等对胶束和水之间的电荷进行屏蔽,占有空间变小,胶束间通过范德华力和弱化学键的作用互相缠绕,转变为柔性棒状胶束。
随着浓度不断增加,在疏水基作用下胶束之间自动进行纠缠,形成空间网络结构。
抗剪切机理胍胶压裂液等抗剪切能力弱,分子链一旦断开,永久丧失黏度。
清洁压裂液的形成机理不同,其黏弹性来自于胶束相互纠缠形成的空间网络结构,抗剪切能力强,黏度保持稳定,高度剪切后能够恢复。
破胶机理盐溶液中清洁压裂液的流动性很低,而在含碳氢化合物和其他疏水物质的溶液中却很高。
上述物质与胶束接触后,棒状胶束在变化的带电环境中膨胀破裂成球状胶束,空间网络结构解体,黏弹性剧烈下降,同清水一般与产出液一起被返排回地面,在裂缝内部和井壁等处无残渣。
第16 卷第1 期文章编号:1005-8907(2009)01-095-04断块油气田FAULT-BLOCK OIL & GAS FIELD压裂液技术研究新进展梁文利1赵林1辛素云22009 年1 月(1.长江大学石油工程学院,湖北荆州434023;2.长江大学工程技术学院,湖北荆州434020)摘要压裂已经广泛应用于增产当中,压裂液的性能在作业中起到至关重要的作用,压裂液存在着破胶难,污染环境,污染储层,抗温抗盐性能差的问题。
为此,在研究大量文献的基础上,回顾了压裂液技术的发展和现状,总结了适合不同地层条件的国内外压裂液新技术,以及现阶段存在的问题,展望了未来的发展方向。
研究结果表明,目前仍是以聚合物增黏剂为主的水基体系,并且研究出了抗高温清洁压裂液、微束聚合物压裂液、无聚合物压裂液以及新型原油基压裂液等等。
水基压裂液残液五步处理法,在现场应用效果明显。
残渣、破胶性能、相容性、水锁伤害是储层伤害的主要原因。
压裂液将主要朝着地层伤害小、抗温抗盐、地层适应性强、环境友好的方向发展。
关键词水基压裂液;油基压裂液;环保问题;储层损害中图分类号:TE357.1+2 文献标识码:AThe latest development of fracturing fluids systemsLiang Wenli1Zhao Lin1Xin Suyun2(1. School of Petroleum Engineering, Yangtze University, Jingzhou 434023, China;2. School of Engineering and Technology,Yangtze University, Jingzhou 434020, China)Fracturing has been broadly used in the stimulation , the performance of fracturing fluids plays an important role in the fracture work. Fracturing fluids has a series of problems of bad breaking property, environment pollution, formation pollution,low heat and salinity tolerance .Therefore , based on the study of literature, the article forecasts the future development of fracturing fluids after reviewing its development and present situation in detail and summarizing new technology of fracturing fluids system suitable for different formation conditions both domestic and abroad and problems at present stage. The results indicate that at present,fracturing fluids are most polymer thickening agent water-base system, and high temperature tolerance and clean fracturing fluids, Micro -beam polymer fracturing fluid, no polymer fracturing fluids as well as new crude oil based fracturing fluids have beendeveloped. Five steps treating method for the residue of water-base fracturing fluids liquid has apparent field using result. Residue,breaking property, compatibility and water lock damage are main reasons for formation pollution. The development trend offracturing fluids is to ones with properties of low or zero formation damage, high temperature and salinity resistance, good reservoir adaptability and environment friendly.Key words: water-base fracturing fluids, oil-base fracturing fluids, environment protection problem, formation pollution.压裂液自从1947 年首次用于裂缝增产以来经历了巨大的演变。
早期的压裂液是向汽油中添加足以压开和延伸裂缝的黏性流体;后来,随着井深的增加和井温的升高,对压裂液的黏度提出了更高的要求,开始采用瓜胶及其衍生物基压裂液。
为了在高温储层中达到足够的黏度和提高其高温稳定性,采用硼、锆、钛等无机和有机金属离子交联线性凝胶。
20 世纪80 年代,泡沫压裂液因其对地层伤害小而受到广泛研究和应用;90 年代,通过使用高效化学破胶剂和降低聚合物浓度的方法来减少瓜胶对地层的伤害。
按照组成不同,压裂液可分为油基或水基体系,油水混合物组成的乳状液体系及油基或水基泡沫(氮气或二氧化碳)体系。
压裂作业流体已从20 世纪50 年代的油基体系,发展到90 年代乃至目前仍广泛使用(超过90%)的水基体系,氮气和二氧化碳体系约占压裂施工总数的25%[1-2]。
1 水基压裂液体系及技术1.1 非交联型黄原胶/魔芋胶水基冻胶压裂液技术针对碱敏性油藏、非均质砂砾岩油藏、天然裂缝发育的储层的压裂施工,胜利油田分公司采油研究院开发了一套基于黄原胶和魔芋精粉的冻胶压裂液体系。
作为基础稠化剂的黄原胶是通过微生物发酵制得的,收稿日期:2008-04-15;改回日期:2008-10-29。
作者简介:梁文利,男,1979 年生,助理工程师,在读硕士研究生,主要从事石油工程研究工作。
E-mail:nijiang2007@。
952009 年1 月断块油气田第16 卷第1 期是一种无毒的杂多糖,在酸性、碱性、高矿化度的环境中均能保持稳定,具有良好的水溶性、增黏性及颗粒悬浮性能[3]。
低浓度的黄原胶溶液一般不会凝胶化。
黄原胶溶液同魔芋精粉溶液混合后,在一定的浓度范围内会产生协同稠化作用。
这是由于黄原胶分子的双螺旋结构和多糖分子的β-1 ,4 键可发生嵌合作用,生成具有一定强度的凝胶,使溶液流动性变差,黏度大幅度提高。
在黄原胶基液中加入杀菌剂、黏土稳定剂、助排剂等添加剂,以魔芋精粉液作为凝胶化助剂,制成一种新型压裂液。
体系配方为:(0.3%~0.7%)主稠化剂(黄原胶)+(0.2%~0.5%)助稠化剂(魔芋胶精粉)+0.1%杀菌剂(甲醛液)+0.1% 抗氧化稳定剂(硫代硫酸钠)+pH 值调节剂(盐酸可调)+0.3%黏土稳定剂(四甲基氯化铵)+0.3%助排剂(十二烷基三甲基氯化铵)+0.1% 破胶剂(过硫酸铵)。
该体系具有高表观黏度,携砂能力强,滤失量小,可用强氧化型破胶剂破胶,在中性、偏酸性和高矿化度环境中能稳定存在,可用于碱敏、天然裂缝发育储层的压裂改造。
1.2 PAC 阳离子聚合物压裂液体系长庆油田分公司采油三厂研究开发的PAC 阳离子聚合物压裂液体系配方为:(0.3% ~0.8% )PAC +(0.05% ~0.1% )HPAM +(1% ~2% )KCl 黏土稳定剂+0.1%AE169 破乳剂+(0.05%~0.1%)TA-1 杀菌剂[4]。
破胶液配方为:清水+(0.3%~0.5%)过硫酸铵。
该体系具有良好的流变性和带砂能力以及破胶性,低的表面张力,对岩心渗透率损害低。
由于PAC 是一种阳离子聚合物,分子中不含葡萄糖单元,耐生物降解能力好,分子中含有的季铵离子带有较强的正电性,与带负电的砂岩表面吸附性好,使压裂液具有良好的降滤失性和良好的黏土稳定性。
另外PAC 阳离子聚合物水溶性好,可在低温下与过硫酸铵进行反应破胶,具有较高的破胶效率,大大减少对油层的伤害。
2002 年4 月在靖安油田进行了2 口井的现场试验。
产油量由压裂前的4.26 t·d-1上升到7.49 t·d-1,平均单井增油量3.23 t·d-1,累计增油量2 200 多吨,经济效益良好。
1.3 有机硼交联水基压裂液技术,储层属于中低渗透层,原始地层压力高,黏土矿物以高岭石为主等特点,中国石油勘探开发研究院开发了有机硼交联水基压裂液体系[5],所需要的关键技术是:实现延迟交联,降低施工摩阻,减小施工泵压,改善压裂液的流变性,满足造缝和携砂的要求,提高破胶能力,减小对储96层的伤害。
压裂液体系配方为:稠化剂(改性瓜尔胶)+延迟交联剂(BCL-61 交联剂)+助排剂(DL-6)+降滤失剂(改性淀粉MS-6)+KCl+NaOH+破胶剂(NBA-101 胶囊破胶剂+常规破胶剂)。
1.4 哈利伯顿微束聚合物压裂液体系(HMP)使用新型黏弹性流体技术形成稳定的高性能压裂液[6],可以大大降低常规聚合物压裂液伤害裂缝导流能力的不利性质。
HMP 即使没有高分子量聚合物链,也具有聚合物的流变性能及滤失控制性能。
另外HMP无需使用化学破胶剂即可恢复到最初的低黏度状态。
通过交联/降解的短分子链可以产生一种假聚合物。
这些假聚合物链可以进一步连接形成一种具有高度3D稳定状态的流体。
假聚合物分子瞬间交联属性可使这种流体形成类似于聚合物的性质, 但无须使用化学剂打破聚合物分子链。
通过基准流体的pH 值及用作交联剂的特定金属离子来测定交联剂的强度。
地层的固有pH 足以降解这种压裂液。
因而,施工结束停止泵送以后,这种新型压裂液体系可以降解至短分子链,可以清洁支撑剂充填层并将伤害降至最低。
由于新型压裂液体系提高了裂缝中的砂比,能够最大限度地减少由压裂液产生的伤害,增加裂缝的导流能力。
凝胶滤饼及未破碎的凝胶对裂缝导流能力的伤害一直是石油工业界的难题。