滑溜水压裂液标准
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压裂返排液标准
压裂返排液的标准如下:
1. 出水标准达到A2回注标准(悬浮固体含量<3mg/L,悬浮物颗粒直径中值<2um,含油量<5mg/L)或达到压裂配液回用水指标,满足《压裂液通用技术条件》SY/T 。
2. 国家行业标准NB/T —2015中主要对SS、Fe和部分特定细菌的浓度/含量规定了限值,压裂返排液在生产现场经“混凝沉淀—过滤—杀菌”工艺处理即可达标。
近年相关单位研究的重点主要在装置的橇装化集成、自动化控制和污泥同步干化等方面。
以上内容仅供参考,具体可查阅关于压裂返排液的国家标准、行业标准和技术规范,或咨询相关领域的专家学者。
SRFR低分子滑溜水及胶液体系性能介绍及现场应用东方宝麟科技发展(北京)有限公司2014年01月20日一、页岩气SRFR液体体系概况页岩气开采的核心技术是水平井技术和水力压裂技术,美国超过一半的天然气都是通过压裂技术开采获得。
页岩气压裂技术具有大液量、大排量、大规模、低砂比、小粒径支撑剂的特点,需要在高排量下注入大量压裂液促使目的储层形成理想的裂缝系统。
压裂液及其性能无论是在页岩气开发还是在常规油气开发的压裂过程中,都是影响压裂最终效果的重要因素。
根据页岩气井压裂技术特点和压裂液的要求,东方宝麟科技发展(北京)有限公司在学习、吸收国内外常规压裂液和页岩气压裂液体系的基础上,通过艰难攻关、自主创新研发了“SRFR低分子滑溜水及胶液体系”。
该体系经过多次配方优化和实验评价后,其性能得到了国内能源国企的高度认可,并在页岩气田先导开发区块中应用,取得了理想的效果。
随后经过公司科研人员的优化研究,并结合重点开发区块储层的特点完善调整,“SRFR低分子滑溜水及胶液体系”在国内众多页岩气井压裂施工中广泛应用,尤其是在江汉油田焦石坝页岩气井压裂施工中,压后产量屡创新高,证明了该液体体系能够满足页岩气井压裂施工的需求。
二、液体主要性能优异“SRFR低分子滑溜水及胶液体系”属于低分子聚合物压裂液,是利用分子间缔合作用形成超分子聚集体,进而发展成可逆式空间网状结构的结构型流体,高效减阻剂及低分子稠化剂为白色粉末状(高效减阻剂目前研制了乳液型),配制完成后均为透明状粘稠液体,流动性好,PH值在7-7.4之间,适用储层温度-20~180℃之间。
该液体体系的主要优点为低摩阻、低膨胀、低伤害、易返排、性能稳定和溶胀速度快等特性,具有类似清洁压裂液的特点,粘弹性性好,易于在线配制,适应性强,能够满足不同储层油气井压裂的需要。
“SRFR低分子滑溜水及胶液体系”与传统的胍胶体系相比较,主要具有以下两个方面的优点。
1、基本性能优点(1)超分子结构性流体具有抗盐、耐碱的先天特性;(2)携砂能力强(粘弹性作用),0.5%SRFR浓度的胶液能够达到32%的砂比,静置18小时后有轻微沉降,而胍胶4个小时后全部沉降;(3)无残渣、低伤害,SRFR体系对岩心伤害在10%以下,而胍胶为34%左右;(4)剪切稀释性好,这一特性能够大幅度降低流动阻力,滑溜水降阻率达70-78%;(5)抗剪切性能,水基交联压裂液由于其交联作用的不可逆性则其有效粘度必然随剪切时间增长而不断下降;而结构性流体由于其结构随剪切作用而可逆变化,则当剪切速率一定时,其结构将达到与该剪切速率平衡的状态,则其有效粘度不再随剪切时间增长而下降,长期保持恒定,表现出优良的抗剪切特性。
滑溜水压裂液
滑溜水这个概念引进到国内后产生了很多种叫法,国外也没有统一的叫法,比如滑溜水(slick water),减阻水(reduction friction water),有的甚至叫清水压裂(water fracture)。
目前滑溜水指的是伤害低、粘度低、摩阻低的液体。
滑溜水一般由降阻剂,杀菌剂,粘土稳定剂及助排剂等组成,与清水相比可将摩擦压力降低70-80%,同时具有较强的防膨性能,其粘度很低,一般在10mPa.s以下。
滑溜水的出现跟其开发背景是分不开的。
随着美国福特沃斯盆地barnett页岩的开发,人们逐渐认识到由于Barnett页岩石英矿物含量高,天然裂缝发育,因此低粘度的液体更容易进入地层沟通天然裂缝,从而形成复杂的网络裂缝体系;另外由于裂缝复杂,形成的单个裂缝宽度很窄,因此对于支撑剂粒径要求较小,更重要的是,页岩储层较低产气量,高砂比形成高的铺置浓度是没有必要的,可采用低砂比,这对压裂液粘度的要求不高。
页岩储层一般具有厚度大的特点,因此为了沟通更多天然裂缝和更大泄流面积需要提高排量,所以要求泵注液体的摩阻要低。
页岩储藏压裂改造规模大,所需液量大,所以要求液体成本低。
新型滑溜水压裂液的性能研究新型滑溜水压裂液的性能研究摘要:本论文通过对新型滑溜水压裂液的性能研究,对该液体在岩石破裂中的应用效果进行了探讨。
研究表明,新型滑溜水压裂液具有良好的渗透性和扩散性能,能够有效地刺激岩石的破裂和裂缝扩展,因此具有较好的应用前景。
关键词:滑溜水压裂液、性能研究、渗透性、扩散性、岩石破裂1. 研究背景滑溜水压裂技术是一种将液体射入岩石内部,使岩石自然断裂和破裂的技术。
该技术是一种用于石油和天然气的采集过程中对井壁进行完善的工具。
不同种类的滑溜水压裂液在采油采气的过程中具有相应的应用效果。
但是,现有的传统滑溜水压裂液在应用过程中存在一些问题,如有毒、易燃等。
因此,开发研究新型滑溜水压裂液,提高其应用效果,是当前的一项重要工作。
2. 实验方法本论文选取了自然岩石样本,通过实验研究新型滑溜水压裂液在岩石中的作用效果。
实验过程中主要采取以下方法:2.1 研究滑溜水压裂液的渗透性和扩散性能通过对不同密度和粘度的滑溜水压裂液的渗透性和扩散性能进行研究,评估其在岩石中的推进能力和扩散能力。
2.2 监测岩石的断裂和裂缝扩展情况在实验过程中,通过监测岩石的变形情况、应力变化等指标,评估新型滑溜水压裂液在岩石中的破裂效果和裂缝扩展情况。
3. 实验结果通过实验研究发现,新型滑溜水压裂液,具有良好的渗透性和扩散性能。
经过各项指标测试,滑溜水压裂液达到浓度和粘度的平衡状态,可以达到最好的渗透和扩散效果。
同时,通过对岩石的变形情况、应力变化等指标的检测,可以看到新型滑溜水压裂液可以实现对岩石破裂、裂缝扩展等效果的提高。
由此得出,新型滑溜水压裂液具有更优秀的应用效果,其渗透性和扩散性能较好,可以有效地刺激岩石的破裂和裂缝扩展。
4. 结论本论文通过实验研究新型滑溜水压裂液的性能,发现其在岩石破裂和裂缝扩展中的应用效果更佳,具有良好的应用前景。
研究并分析了滑溜水压裂液的渗透性和扩散性能,发现浓度和粘度的平衡是获得最佳应用效果的关键。
consider the effect of the viscosity term on the calculation of the Reynolds number. Based on the indoor and outdoor data sets, the recommended non-Newtonian fluid model coefficients are adjusted, and the calculation software suitable for field engineering parameters is formed.This paper can be used as a reference for the experimental study of slickwater and the study of model. It is of great significance to the field application of drag reduction agent.Key Words:Slickwater Fracturing Fluid;Drag Reduction Rate;Friction Resistance;Evaluation Experiment;Prediction Model目录硕士学位论文独创性声明 (I)硕士学位论文版权使用授权书 (I)摘要............................................................................................................. I I ABSTRACT....................................................................................................... I II 第1章绪论 (1)1.1 研究目的及意义 (1)1.2 国内外研究现状 (2)1.2.1 减阻现象与高聚物减阻机理 (2)1.2.2 减阻性能影响因素概述 (3)1.2.3 减阻实验装置 (4)1.2.4 减阻实验测试评价方法 (7)1.2.5 井筒摩阻计算模型和方法 (8)1.3 主要研究内容和技术路线 (9)1.3.1 研究内容 (9)1.3.2 技术路线 (10)第2章滑溜水减阻评价实验装置与测试方法 (11)2.1 减阻剂室内环路评价原理 (11)2.2 减阻剂室内环路测试装置 (12)2.3 室内实验管径的率定 (15)2.3.1 管径率定的重要性 (16)2.3.2 管径率定原则及结果 (16)2.4 基本实验准备与测试方法 (18)2.4.1 试剂、材料、仪表与设备 (18)2.4.2 液样配制与准备 (19)2.4.3 测试方法 (19)2.5 本章小结 (20)第3章滑溜水压裂液减阻性能影响因素 (21)3.1 评价用减阻剂的确定 (21)3.2 变排量对DR800减阻的影响 (22)3.3 变化管径的影响 (25)3.4 减阻性能流动参数的细化选择 (28)3.4.1 控制流速剪切 (29)3.4.2 控制雷诺数剪切 (31)3.4.3 控制剪切速率剪切 (33)3.4.4 流动参数选择评价与建议 (35)3.5 浓度的影响 (36)3.6 温度的影响 (39)3.7 本章小结 (40)第4章摩阻模型研究 (42)4.1 清水摩阻对比与优选 (42)4.1.1 清水摩阻模型介绍 (42)4.1.2 清水摩阻模型优选 (43)4.2 滑溜水减阻预测模型的对比分析 (44)4.2.1 主流速度降阻比法 (45)4.2.2 阻力速度法 (46)4.2.3 改良Virk渐近线法 (47)4.2.4 非牛顿流体模型 (48)4.2.5 Hoyt尺度放大法 (50)4.2.6 滑溜水预测模型小结 (50)第5章现场施工与模型调整 (52)5.1 现场压裂与数据采集 (52)5.2 模型预测比对与调整完善 (55)5.3 摩阻计算软件展示 (58)5.4 本章小结 (59)第6章结论与建议 (60)参考文献 (62)致谢 (67)第1章绪论1.1 研究目的及意义21世纪,美国兴起的“页岩气革命”使其实现了能源自给,并深刻的改变了国际能源格局。
减阻剂--滑溜水压裂滑溜水压裂液是指在清水中加入少量的滑溜水压裂用减阻剂,一定量支撑剂以及表面活性剂、黏土稳定剂等添加剂的一种压裂液,又叫做减阻水压裂液。
由于滑溜水压裂施工中泵速较大,因而会产生较高摩阻。
作为减阻水体系的主剂,压裂用减阻剂的作用是减少压裂液流动时的摩擦系数,从而减少施工压力。
为了达到现场大排量条件下即配即用的目的,减阻剂不仅应具有较高的减阻性能,还应具有较好的溶解分散性能。
1、分散性能:减阻剂的分散性能可以用分散时间来表征,分散时间是指减阻剂聚合物完成溶解、破乳并且聚合物分子完全展开达到最大黏度所需要的时间,新乡市京华净水材料有限公司生产的乳液减阻剂,分散快且无需破乳,分散性能好。
2、减阻性能:减阻剂的减阻性能具体表现为减阻剂溶液流速加快和摩阻压降减少:当输送压力一定时,减阻效果表现为流速的增加;当流量一定时,减阻效果则表现为摩阻压降的减少。
新乡市京华净水材料有限公司生产的乳液减阻剂,价格低、用量少,且减阻效果可达60%以上。
近年来,页岩气能源的开采在中国受到越来越高的重视,作为北美地区页岩气体积改造的关键技术,滑溜水压裂液在中国具有广阔的应用前景。
滑溜水压裂的优势:1、传统的凝胶压裂液体系使用较高浓度的凝胶,这些凝胶的残留物以及在压裂过程中产生的滤饼会堵塞地层并降低裂缝导流能力。
而滑溜水压裂液中只含有少量的减阻剂等添加剂,并且易于返排,大大降低了地层及裂缝伤害,从而有利于提高产量。
2、滑溜水压裂液中的化学添加剂及支撑剂的用量较少,可节省施工成本40%~60%。
由于成本的降低,许多原来不具商业开采价值的储层便可以得到开发。
3、减阻水能够产生复杂度更高体积更大的裂缝网络。
这是由于减阻水具有较低的黏度以及施工时的泵入速率较高。
裂缝复杂度和体积的提高增加了储层的有效增产体积,使得产量增加。
4、由于减阻水中添加剂含量少,较为清洁,因此更易于循环利用滑溜水压裂优势总结:减阻水压裂液的优点是减阻效果好、低伤害、低成本、产生的裂缝网络复杂度高体积大、易于循环利用。
体系特点:
1、连续配制、在线添加,真正实现了大排量的施工要求且配制操作简便;
2、滑溜水优良的低摩阻性能,在节约能量的同时更是降低了对储层的伤害;
3、无不溶残渣,且配伍性良好,更大程度地提高作业的成功率;
4、压裂液靠液体聚合物溶解后的本身粘度携砂,使得支撑剂更容易切入,支撑剂的添加能够促进流体更加稳定,携带支撑剂的能力更加优良,因此可以有效的提高砂比;
5、适用范围广,可应用于常规油井、水井、气井压裂,也可用于页岩气、煤层气高砂比的压裂工艺中,完善现有压裂工艺。
适用于各种支撑剂,包括石英砂,陶粒砂,树脂包层砂等不同类型规格的支撑剂。
现场应用:
新木嫩1井目的层段
施工设计:
(1)根据井网及储层物性进行裂缝模拟产能预测软件优化设计,优化合理的半缝长为100-130m;缝高40-60m,全井设计加40-70目86MPa陶粒10m3, 30-50目69Mpa陶粒15m3,20-40目52Mpa陶粒10m3,配置总液量1438m3;
(2)压裂施工排量6-4 m3/min;
(3)预测最大排量下施工压力:43.6MPa;
施工及采油跟踪:
1)现场施工顺利,完全达到了设计排量;
2)在设定泵压下,排量最达可达近9方/分的排量;
3)返液速度快,采油恢复周期短;
4)施工后初期出液量达到了试采时水平,日产油液可达5方;5)一月半后排液量稳定至日产油液3.4方,远高于常规作业的增产效果。
压裂用滑溜水体系技术规范ICSDB陕西省地方标准DB XX/ XXXXX—XXXX压裂用滑溜水体系技术规范Technical specifications of Sliding water system for fracturing (征求意见稿)XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施目次前言(Ⅱ)1 范围 (1)2 规范性引用文件 (1)3 术语和定义 (1)3.1 滑溜水体系 (1)4 技术要求 (1)5 性能测定 (2)5.1 仪器、设备 (2)5.2 滑溜水体系pH值测定 (2)5.3 滑溜水体系表观粘度测定 (2)5.4 滑溜水体系表界面张力 (2)5.5 滑溜水体系与地层流体配伍性测定 (2)5.6 滑溜水体系粘土防膨率测定 (3)5.7 压裂液降阻率测定 (3)5.8 滑溜水体系对岩心基质渗透率损害率测定 (4)前言本标准按照GB/T 1.1-2009 标准化工作导则给出的规则编写。
本标准由陕西延长石油(集团)有限责任公司提出。
本标准由陕西省能源局归口。
本标准起草单位:陕西延长石油(集团)有限责任公司。
本标准主要起草人:王香增、高瑞民、雷晓岚、吴金桥、高志亮、段玉秀。
本标准首次发布。
压裂用滑溜水体系技术规范1 范围本标准规定了压裂用滑溜水体系的技术指标、配制方法及性能评价方法。
本标准适用于油气田水力压裂用滑溜水体系的配制和性能评价。
2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
SY/T 5107-2005 水基压裂液性能评价方法SY/T 5336-1996 常规岩心分析方法SY/T 5370-1999 表面及界面张力测定方法SY/T 5971-1994 注水用粘土稳定剂性能评价方法SY/T 6074-1994 植物胶及其改性产品性能测定方法SY/T 6376-2008 压裂液通用技术条件3 术语和定义下列术语和定义适用于本标准。
SY 中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T 5107 -1995水基压裂液性能评价方法1995-12-25发布1996-06-30实施中国石油天然气总公司发布前言根据压裂液技术研究的发展、先进技术的引进、仪器设备的更新以及原标准实施过程中存在的—些问题,本标准对SY 5107—86《水基压裂液性能评价推荐作法》进行了修订。
本标准保留了原标准中多年实践证明适合我国压裂液性能测定方法的主要内容。
但随着我国压裂液技术研究发展,压裂液性能不断的提高和改善,为了更全面地测定压裂液性能,增加了用表面张力仪测定破胶液表面张力和界面张力的测定方法、压裂液交联时间测定方法、降阻率的现场测定方法;由于试验仪器设备的更新,增加了RV20粘度计测定压裂液流变性的方法。
压裂液对岩心基质渗透率损害机理的研究表明,压裂液滤液侵入,滤液在地层孔隙、喉道中发生物理化学变化,是造成压裂地层基质渗透率损害的主要原因。
因此,修订了压裂液对基质渗透率损害的测定方法,删去了原标准中粉剂含水、水不溶物测定方法,还删去RV。
测流变性及管路摩阻测定方法和附录中部分内容,对有的章、条内容作了补充完善和调整。
本标准与原标准相比章、条内容有变动。
本标准从生效之日起,同时代替SY 5107—86。
本标准的附录A是标准的附录;本标准的附录B、附录C、附录D都是提示的附录。
本标准由油田化学专业标准化技术委员会提出并归口。
本标准起草单位:石油勘探开发科学研究院采油工程研究所、石油勘探开发科学研究院廊坊分院压裂酸化中心。
本标准主要起草人官长质何秉兰卢拥军崔明月目次前言l 范围 (1)2 引用标 (1)3 定义 (1)4 仪器设备及试剂 (1)5 压裂液试样制 (2)6 压裂液性能测定方法 (2)附录A(标准的附录) 压裂液性能测定结果表格式 (10)附&B(提示的附录) 旋转粘度计与管道或裂缝中K,n,值换算………………………………1l 附录C(提示的附录) 旋转粘度计测定说明附录D(提示的附录) 岩心渗透率损害率测定说明 (13)中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T 5107 -1995代替SY 5107-86水基压裂液性能评价方法1 范围本标准规定了水基冻胶压裂液性能测定方法。
滑溜水压裂液是一种用于增强井壁和油气田开采的化学液体,由多种化学物质组成。
在油气田开采中,滑溜水压裂液被注入到钻孔中,在高压作用下将岩石压裂,从而提高油气田渗透率。
滑溜水压裂液的配方非常重要,因为不同的油气田需要不同的配方才能确保最佳的压裂效果。
本文将介绍滑溜水压裂液的标准配方和相关的标准。
一、滑溜水压裂液的基本组成
1. 液相基础
滑溜水压裂液的液相基础通常由水和添加剂组成。
水的质量应该符合当地国家或地区的饮用水标准,并且需要进行过滤和处理以去除其中的颗粒和有机物质。
添加剂的种类和用量应该根据地质条件、井深和岩石类型等因素来确定。
2. 助剂
助剂是滑溜水压裂液中的关键成分之一,它们通常用于改善液相基础的性能。
例如,添加表面活性剂可以降低液面张力,从而提高滑溜水压裂液在岩石裂缝中的渗透性。
另外,添加胶体粘合剂可以增加液相基础的黏度,从而提高压裂液在岩石裂缝中的扩散能力。
3. 改性剂
改性剂通常用于调整滑溜水压裂液的性质。
例如,添加缓蚀剂可以防止液相基础与钢铁管道之间的腐蚀,从而保护钻孔和设备。
另外,添加缓凝剂可以延长滑溜水压裂液的稳定时间,使其在注入到地下岩石之前更容易管理和控制。
二、滑溜水压裂液的标准配方
1. 基本组成
滑溜水压裂液的标准配方应该根据不同的油气田进行调整,但是通常包括以下成分:
- 液相基础:水和添加剂
- 助剂:表面活性剂和胶体粘合剂
- 改性剂:缓蚀剂和缓凝剂
2. 液相基础配方
液相基础的配方应该根据当地的水质和地质条件进行调整。
通常,水的含盐量应该低于5000mg/L,而钾、钠和镁等离子体的含量应该低于500mg/L。
添加剂的种类和用量也应该根据具体情况来确
定。
3. 助剂配方
助剂的种类和用量应该根据地质条件、井深和岩石类型等因素来确定。
例如,表面活性剂的用量通常在0.1-1.0%之间,而胶体粘合剂的用量则在0.05-0.5%之间。
4. 改性剂配方
改性剂的种类和用量应该根据滑溜水压裂液的具体需求来确定。
例如,缓蚀剂的用量通常在0.1-0.5%之间,而缓凝剂的用量则在0.02-0.2%之间。
三、滑溜水压裂液的相关标准
1. 液相基础质量控制标准
液相基础的质量应该符合国家或地区的饮用水标准,并且需要进行过滤和处理以去除其中的颗粒和有机物质。
此外,液相基础的含盐量、钾、钠和镁等离子体的含量等指标也应该符合相关标准。
2. 助剂和改性剂质量控制标准
助剂和改性剂的种类和用量应该根据滑溜水压裂液的具体需求来确定,并且需要符合国家或地区的相关标准。
3. 环境保护标准
滑溜水压裂液在注入到地下岩石之前需要进行管理和控制,以防止对环境造成污染。
因此,滑溜水压裂液的注入应该符合相关的环境保护标准和规定,包括废水排放标准、废弃物处理标准等。
总之,滑溜水压裂液的标准配方和相关标准应该综合考虑地质条件、井深和岩石类型等因素来确定,以确保最佳的压裂效果和环境保护措施得到实施。