压后关井期间压裂液黏度影响因素及预测模型研究

压裂液能否有效破胶是影响压裂效果的重要因素,破胶剂是实现压裂液顺利破胶的重要手段,现场主要依靠经验线性加破胶剂,通常出现压裂液破胶不彻底或过早破胶而影响压裂效果甚至导致压裂失败的现象。针对该问题,利用Arrhenius方程和黏时曲线建立了预测破胶对压裂液黏度影响的经验关系,结合黏度无因次预测模型,建立了综合考虑温度和破胶影响的压裂液黏度预测模型,利用该模型分析了压后停泵温度恢复和破胶剂浓度对压后关井期间压裂液黏度的影响。研究结果表明,停泵后温度恢复和破胶均会降低压裂液黏度;破胶对压裂液黏度的影响比温度更显著。该结果为确定关井时间和优化破胶剂加量提供了理论依据。     

一种新型清洁压裂液低温破胶剂的研制与评价

随着页岩气、煤层气等的开发,出现了越来越多的低温井。目前国内常用的破胶剂只适用于温度在50℃以上地层的压裂液破胶,因此需要研发一种能应用于20℃左右的低温破胶剂。根据破胶剂的破胶机理,在室内研制了一种针对新型清洁压裂液的氧化还原体系破胶剂GMD。并应用流变学原理,通过储能模量和耗能模量在破胶过程中的变化研究了压裂液的破胶情况。研究发现,结果与传统的用粘度表征破胶情况结果一致,该破胶剂的研制对低温储层改造具有一定的指导意义。     

一种新型线性胶压裂液的室内评价及应用

从体系交联性能、耐温耐剪切性能、滤失性能、破胶性能、助排性能以及储层岩心伤害性能等对一种由人工合成的线性胶稠化剂配置而成的新型线性胶压裂液体系进行了室内评价,并在红河油田红河121井长81层进行了现场应用。室内评价结果及现场应用表明,新型线性胶压裂液体系携砂性好,60℃条件下连续剪切90min时压裂液黏度仍保持在100mPa·s左右;破胶彻底,残渣低,在储层温度下均能完全破胶,且180min内破胶液黏度均小于5mPa·s,60℃时破胶后的残渣含量为18mg/L;破胶液黏土防膨效果较强,防膨率达到82.5%;破胶液表、界面张力较低,55℃时,破胶液的表面张力为26.7mN/m,界面张力为1.24mN/m,利于压后返排;破胶液对岩心平均伤害率仅为15.3%,伤害较低,该压裂液既能满足现场压裂施工和压后快速破胶返排的需要,又利于保护储层。     

JK-1002高温羧甲基胍胶压裂液的性能评价及在吉林油田的应用

吉林油田开发的双坨子、小合隆、长岭气田具有储层岩性复杂、埋藏深、地层温度高、压裂改造难度大等特点。针对这些特点研究了 JK-1002高温羧甲基胍胶压裂液,该压裂液具有良好的耐温、耐剪切性能。室内试验中将 JK-1002高温羧甲基胍胶压裂液与羟丙基胍胶压裂液对比,JK-1002高温羧甲基胍胶压裂液在摩阻性、破胶性、悬砂性、黏弹性上优于羟丙基胍胶压裂液。2012~2013年 JK-1002高温羧甲基胍胶压裂液在吉林油田累计施工42口天然气井,注入压裂液143912m3,支撑剂19374m3,施工压力平稳,开发效果良好,得到了广泛应用。     

磺酸型表面活性剂清洁压裂液的性能

本文针对阳离子表面活性剂压裂液在阴离子岩层中损失较大、会降低岩层的渗透率等缺陷,合成出阴离子磺酸盐型表面活性剂——棕榈酸甲酯磺酸钠,将此表面活性剂与助剂十八醇按质量比1:2复配后可作为压裂液增稠剂JL。JL在3.5%氯化钠溶液中迅速交联得到一种阴离子清洁压裂液。考察了该压裂液的耐温抗剪切性能、黏弹性能、携砂性能、滤失性能、破胶性能及对地层的伤害。实验结果表明：质量分数为5%的JL在3.5%的氯化钠水溶液中,1~2 min内即可快速成胶,黏弹性、耐温耐剪切性较好,80℃下的体系黏度仍能达到40 mPa·s。在体积比为40%的砂比下,悬砂效率比普通高分子水基压裂液提高48.7%。体系遇煤油易破胶,破胶液澄清,无残渣。对地层的伤害率低,为7.6%。体系呈中性,能够适用于酸敏碱敏地层,满足了低压低渗透油气藏压裂的要求。     

柳杨堡气田高温压裂液体系优化

针对柳杨堡气田前期压裂施工中存在的稠化剂浓度高、残渣含量高、延时交联时间较短、施工泵注压力高、破胶不彻底等问题,优选了高温缓速交联剂,并在此基础上优化了稠化剂HPG浓度、交联比、破胶剂组合类型:稠化剂浓度由0.55%降至0.45%,最佳交联比为0.3%~0.5%。采用高温胶囊破胶剂+APS组合破胶的方式,开展了破胶剂加量优化及对应破胶时间试验,优化形成了一套适合柳杨堡深层高温气田压裂施工需要的压裂液配方。该配方有效降低了稠化剂浓度,延迟了交联时间,在保证了顺利压裂施工的同时,能够快速破胶返排。现场试验应用3井/11段,施工成功率100%,效果良好,能够满足该区块高温井压裂施工需要。     

GA-16复合清洁压裂液的制备及其性能研究

鉴于常规阳离子表面活性剂压裂液耐温性差,破胶后易被地层吸附引起地层润湿翻转,造成地层渗透率下降等问题,选取阴离子双子表面活性剂GA-16为主剂,制备了GA-16复合清洁压裂液体系,并对其性能进行了评价。结果表明,阴离子双子表面活性剂GA-16与水杨酸钠、十二醇、纳米TiO2的复配体系性能优异,在80℃、170s-1时,其表观黏度为50mPa·s,经150min剪切后黏度保留率为77.7%;破胶完全且破胶液黏度小于5mPa·s;静态滤失对基质渗透损害率为11.02%。     

耐高温海水基植物胶压裂液性能研究

针对海上油田低渗透油藏平台化压裂作业的生产要求,以我国某海域海水为研究对象,优选了离子络合剂,研究建立了耐高温的海水基植物胶压裂液体系。该植物胶稠化剂在添加络合剂的海水中溶胀速率快,压裂液配伍性好,在130℃、170s~(-1)连续剪切60min,压裂液黏度大于100mPa·s,静态滤失系数为1.49×10~(-4) m/min~(1/2),残渣含量为490.0mg/L,破胶液表面张力24.6mN/m,平均岩心渗透率损害率为22.38%,各项性能均优于行业标准要求。     

高温压裂液产生硫化氢因素分析

在高温储层压后返排过程中,产生了微量硫化氢气体。根据现场条件进行模拟试验研究产生硫化氢的原因。结果表明,高温为压裂液反应产生硫化氢提供了条件;破胶剂和含硫温度稳定剂同时参加反应才能产生硫化氢;储层中含硫矿物在高温高压条件下可能发生反应产生硫化氢。在高温压裂液配方优化时,尽量避免选择含硫的温度稳定剂,以减小高温地层产生硫化氢的风险。     

热采用碱木素高温堵剂研究

碱木素冻胶是一种具有热稳定且易于进入地层深部的高温堵剂,可以调整注汽剖面,控制蒸汽窜流,改善蒸汽开发效率.采用单因素法以冻胶强度和成胶时间为指标分别对交联剂酚醛树脂含量、碱木素含量和体系pH值进行优化,并以冻胶强度为指标,通过正交表优化了碱木素-酚醛树脂体系配方,得到了碱木素-酚醛树脂体系的最优化配方：ω（碱木素）=0.10,ω（酚醛树脂）=0.035,pH值为9.75.性能评价结果表明,该配方成胶时间为1.5h,成胶强度为0.092MPa,热稳定性强,是一种良好的热采用高温堵剂.