减阻剂对表面活性剂性能的影响研究

滑溜水压裂施工过程中的用液量大,为减少压裂液滞留而引起的储层伤害,需加入促返排的表面活性剂。研究了油基乳液类、粉末类以及JHFR纳米复合减阻剂对TMAC(四甲基氯化铵)、BTAC(丁基三甲基氯化铵)、OTAC(辛基三甲基氯化铵)和DTAC(十二烷基三甲基氯化铵)4种表面活性剂的影响,结果表明JHFR纳米复合减阻剂对多数表面活性剂具有增效作用,如二者协同使用,则可增强表面活性剂的促返排效果。该研究成果可为滑溜水中化学剂的选择提供参考依据,并为研究滑溜水中化学剂之间的相互作用提供借鉴。     

纳米SiO_2表面改性对复合减阻剂应用性能的影响

针对聚a烯烃减阻剂在应用过程中易发生剪切降解的问题,基于聚合物基纳米复合材料与纳米SiO_2/聚a烯烃复合减阻材料前期研究成果,分析硅烷偶联剂KH550质量分数和体系温度对纳米SiO_2表面改性效果的影响。表面羟基数和吸油值表征测试结果表明:当KH550质量分数为15%、体系温度为50℃时,可以获得表面羟基少、吸油量大的改性纳米SiO_2粒子。采用旋转圆盘和减阻剂环道测试纳米复合减阻剂的应用性能,结果表明:改性纳米粒子可以更好地与聚a烯烃相互作用形成复合减阻材料,经圆盘剪切和离心泵2次剪切,复合减阻材料表现出更为优异的抗剪切性能。通过开展纳米SiO_2粒子改性条件研究和减阻性能测试,得出结论:相比聚a烯烃减阻剂,纳米复合减阻材料的减阻性能和抗剪切性能明显提高。     

复合油品减阻剂初步合成及性能测试北大核心

为了解决高分子聚合物类油品减阻剂存在的抗剪切性能差的问题,将纳米粒子与聚合物减阻剂进行复合,采用硅烷偶联剂对无机纳米粒子(Si O2、蒙脱土、V2O5、Ca CO3、Ti O2)进行亲油改性,并分别将改性纳米粒子与自制的界面相容剂及聚α-烯烃复配制备了一类新型的复合油品减阻剂。减阻剂试验环道测试结果表明:含有纳米Si O2和纳米蒙脱土的减阻剂抗剪切效果最佳,所制备的复合油品减阻剂不仅抗剪切性能提高了约200%,而且减阻增输性能也得到相应的提高。     

复合油品减阻剂初步合成及性能测试

为了解决高分子聚合物类油品减阻剂存在的抗剪切性能差的问题,将纳米粒子与聚合物减阻剂进行复合,采用硅烷偶联剂对无机纳米粒子(Si O2、蒙脱土、V2O5、Ca CO3、Ti O2)进行亲油改性,并分别将改性纳米粒子与自制的界面相容剂及聚α-烯烃复配制备了一类新型的复合油品减阻剂。减阻剂试验环道测试结果表明:含有纳米Si O2和纳米蒙脱土的减阻剂抗剪切效果最佳,所制备的复合油品减阻剂不仅抗剪切性能提高了约200%,而且减阻增输性能也得到相应的提高。     

页岩气开发用绿色清洁纳米复合减阻剂合成与应用

针对页岩气井现场压裂施工过程中亟待解决的问题,研发了JHFR-2绿色清洁纳米复合高效液体减阻剂。该减阻剂为易溶于水的乳白色液体,密度1.05~1.26g/cm3,黏度小、体系稳定性好。性能评价表明,该减阻剂不起泡,抗温达到130℃,抗钙离子污染能力强,几乎无地层伤害,性价比高。通过现场施工应用,该减阻剂只需柱塞泵按比例泵入,实现在线配制滑溜水,节约设备、运输和土地使用等费用,可满足现场即配即注的工艺要求。     

顺序输送原油管道中减阻剂效果的评价方法

在顺序输送管道加注减阻剂现场试验中,首末站压差取决于减阻剂的作用效果及管道中各品种原油所占管容的比例,因此不能沿用输送单品种原油管道减阻率的计算方法进行减阻剂效果评价。依据乌鄯原油管道顺序输送北疆油、哈国油的运行实例,对顺序输送过程中减阻剂作用效果提出了评价方法。当顺序输送管道首站注入的加剂油与末站排出的未加剂油为同种原油时,管道中各品种原油所占管容比例不变,管道首末站压差的降幅仅取决于减阻效果;对应注入加剂油的管长,通过理论计算得到该管段输送未加剂原油产生的摩阻;首末站压差降幅与该摩阻的比值即为减阻剂对管道输送该原油产生的减阻率。现场试验证明:添加减阻剂A,在410~600 m3/h流量范围内,对乌鄯线输送哈国油减阻率为31.4%~34.7%;添加减阻剂B,在550~933 m3/h流量范围内,减阻率为15.8%~17.2%。     

聚合物基纳米复合材料作为油品减阻剂的相关分析

针对当前聚α-烯烃类油品减阻剂抗剪切性能差的问题,探讨了在油品减阻剂研究中引入聚合物基纳米复合材料技术,依靠纳米粒子的微观效应提高减阻剂分子强度及抗剪切性能的可能性.综述了聚合物基纳米复合材料的技术特点和应用价值,基于聚烯烃类纳米复合材料的研究成果,结合聚α-烯烃油品减阻剂的结构和组成特性,讨论了利用聚合物基纳米复合材料技术制备复合油品减阻剂的基本构想,设计了合成方案,分析了技术关键点,展望了预期性能.     

致密砂岩气藏压裂液体系对储层基质伤害性能评价

致密砂岩气藏由于其低孔低渗的储层特性,必须通过压裂增产措施才能实现其经济产能。以延安气田山西组致密砂岩气藏为研究对象,探讨了致密砂岩气藏压裂液评价方法,并进行了压裂液滤液对储层岩石基质渗透率伤害率和压裂液伤害后核磁共振测试试验;研究中基于压裂液与地层流体及工作液的配伍性研究,对压裂液的乳化率和残渣进行了测定,筛选出了3种适用于延安气田致密气高效开发的压裂液体系。基于岩心伤害测试评价和核磁共振测试评价表明,羟丙基胍胶(一级)弱碱性压裂液体系、羟甲基羟丙基胍胶酸性压裂液体系、黏弹性表面活性剂VES体系虽均能满足延安气田压裂液作业要求,但是对比其他2种压裂液体系,羟丙基胍胶(一级)弱碱性压裂液体系具有低伤害、低残渣和高返排的优势,建议采用羟丙基胍胶(一级)弱碱性压裂液体系作为延长致密砂岩气藏储层改造的工作液体系,为该油田储层保护和有效开发提供支持。     

一种阴离子型表面活性剂清洁压裂液的研究

针对阳离子型表面活性剂易在砂岩上产生吸附作用而导致储层伤害问题,对一种阴离子型表面活性剂清洁压裂液配方进行了优化,并对该压裂液性能进行了评价。研究表明,该压裂液具有较好的耐温耐剪切性能和破胶性能,与储层配伍性好,对储层伤害小。同时,现场试验也取得了较好的增油效果,说明了该压裂液具有改善油田压裂施工效果的作用。     

考虑滑移效应的页岩基质纳米孔隙中压裂液滤失速度分形计算新模型

页岩气水平井分段压裂后,大量滑溜水被滞留在页岩基质纳米孔隙中,对压后产量的长期稳定性影响较大.以页岩基质的复杂纳米孔隙结构的分形特征和受限性为基础,考虑受限纳米孔隙空间内滑溜水流动的滑移效应和毛细管压力作用,建立了反映页岩纳米孔隙中的压裂液滤失速度分形计算新模型,新模型与经典滤失速度在机理方面存在一致性.分别讨论了滑移长度、压裂液黏度、基质纳米孔隙半径、毛细管压力等4个因素对滤失速度的影响:滑溜水滤失速度随滤失时间增加而降低,最后趋于稳定;纳米基质孔隙中压裂液滑移效应不容忽视,滑移长度越大,滤失速度越大;滑溜水压裂液黏度越大,流体流动阻力亦越大,滤失速度就越小;基质纳米孔隙半径越小,滤失速度越小,其降低幅度也越快;毛细管压力越大,滤失速度越大,其降低幅度也越慢.该研究结果可为页岩气压裂后返排与焖井制度及优化提供理论参考.     

长庆油田压裂返排液对储层支撑裂缝损害室内研究

为降低压裂返排液对储层支撑裂缝的损害,对长庆油田目前使用的压裂液类型如胍胶体系、生物胶体系、滑溜水体系及滑溜水-胍胶体系开展了压裂返排液对储层支撑裂缝损害的研究。首先在室内测定了4种压裂返排液体系的pH值、密度、固相含量、颗粒粒径;然后对4种压裂返排液进行了预处理,评价了压裂返排液对岩心基质渗透率损害程度;最后探讨了4种压裂返排液中悬浮物粒径、悬浮物浓度与支撑裂缝损害之间的关系。评价结果表明,胍胶和生物胶对支撑裂缝的损害程度较小,滑溜水和滑溜水-胍胶混合液对支撑裂缝的损害程度较大;随着悬浮物颗粒粒径以及质量浓度的减小,压裂返排液对支撑裂缝损害也随之减弱;压裂返排液对地层岩心基质损害率较小,可以实现压裂返排液体系的再利用,具有一定的应用前景。     

南堡油田2号构造中浅层储层保护技术研究

在全面了解南堡油田2号构造储层特征的基础上,分析了南堡油田2号构造储层的潜在损害因素,主要表现为一定的速敏伤害、严重的水敏伤害、中等偏强-强酸敏、中等偏强-强碱敏、中等偏强-强盐敏、较强的应力敏感性及结垢伤害。对南堡油田现有几种入井液体系的储层进行了保护效果评价,结果表明,2％KCl、2％NH4C1、1．20g／cm^2普通压井液具有较好的储层保护效果,其渗透率恢复值大于80％;1.20g／cm。优质压井液、微泡修井液具有优良的储层保护效果,其渗透率恢复值大于95％;固化水储层保护效果较差。渗透率恢复值只有53．1％,通过加入3％破胶荆后,渗透率恢复值达93．7％,储层保护效果好。     

酸性压裂液体系在低渗透油藏中的应用研究

结合低渗透油藏储层特征,在认识油藏特性的基础之上,针对油井堵塞机理和重复改造需要,开发出了酸性压裂液体系。该体系能够保证在常规压裂液携砂、耐剪切等性能的同时,依靠其酸性改善储层基质渗透率,解除裂缝壁面无机垢物堵塞,疏通油流通道,达到措施增油的目的。     

致密气压裂液与储层全过程渗吸伤害规律研究

致密砂岩气是我国重要的非常规天然气资源,目前主要采用水力压裂的方式开采.压裂过程中,由于毛细管压力的作用,压裂液与储层接触后发生渗吸作用进入储层孔喉造成储层伤害.为研究致密气储层从"压裂-关井-返排"全过程中压裂液对储层的渗吸伤害,定量描述不同时刻的渗吸伤害程度,选用临兴致密气区块储层岩心,通过室内试验模拟压裂液进入储层到返排生产的过程,采用低场核磁共振的手段表征了整个渗吸过程.研究结果表明,压裂液的渗吸伤害从压裂液与储层接触就开始发生,进入岩心的深度随着渗吸时间的增加而增加;从不同时刻的核磁共振的τ2(弛豫时间)谱来看,由于毛细管压力的作用,压裂液先进入小孔隙,然后进入大孔隙,岩心孔喉越小其毛细管压力的作用越强,渗透率较小的岩心由于具有较强的滞留压裂液能力而受到压裂液的损害程度更高;通过核磁共振信号的一维编码处理可以得到不同时刻压裂液渗吸前缘的位置,定量描述渗吸伤害的程度.该研究可为致密砂岩气压后返排渗吸伤害的解除工艺提供定量的分析支持.     

鄂尔多斯盆地长6油层组储层水驱窜流影响因素实验研究

依据鄂尔多斯盆地长6油层组储层的地质特征,研制了均质、非均质及裂缝型等3类模拟目标储层性质的人造岩心,并利用研制的储层模型开展了水驱窜流影响因素评价实验。实验可知,长6油层组储层受微观非均质性的影响,见水时间早且见水后含水率上升快,同时受微观非均质影响,驱油效率比中高渗透储层驱油效率低10%以上。岩心非均质程度增大,见水PV数逐渐减小,见水后含水上升快,当渗透率级差为50时,采收率比等渗透率均质油藏低12%。含裂缝的岩心中,注入水窜流严重,裂缝型特低渗油藏与同等渗透率均质油藏相比,采收率降幅近50%。     

华池油田华152区低渗透砂体层内非均质性

依据岩心、钻井、测井、分析化验等资料的综合分析,鄂尔多斯盆地华池油田华152区上三叠统延长组长3油层组发育三角洲相沉积,微相类型主要有水下分流河道、水下天然堤、河口坝、远砂坝、席状砂等5种,其孔隙度为1.2%~23.1%,渗透率为0.01~72.2mD,属于中、低孔-低渗储层。根据单砂体内在垂向上的岩性、孔隙度、渗透率等参数以及测井响应特征,识别出正韵律、反韵律、复合韵律等3种基本的层内非均质类型。     

一种新型低分子聚合物压裂液体系及其性能评价

中原油田储层物性差,压裂层位较深。为满足当前油田增产增效开发的需要,研发了一种新型低分子聚合物压裂液体系。对该压裂液体系的配方进行研究并评价其综合性能,发现该压裂液体系具有较好的耐温抗剪切性能、易于破胶且破胶彻底、配伍性好、对储层的伤害较低。现场施工结果表明,使用新型低分子聚合物压裂液体系可以取得较好的增产效果。     

特低渗透砂岩油藏压裂液损害实验评价

以镇泾油田长8组砂岩油层为研究对象,探讨了压裂液损害评价方法,并进行压裂液滤液对基块岩样渗透率损害率和压裂破胶液动态滤失对造缝岩样返排恢复率测定的压裂液动态损害实验;考察了压裂液与地层流体、工作液之间的配伍性,压裂液和原油的润湿性,测定了压裂液乳化率和残渣。压裂液原胶液组成为0.4%HPG（瓜尔胶）+ 0.4% AS-6（季铵盐类黏土稳定剂）+ 0.3% CX- 307（阴离子型破乳助排剂）+ 0.1% HCHO（杀菌剂）。实验结果表明,原油与破胶液按3:1、3:2、1:1 体积比混合后的乳化率均在60% 以上,而破乳率仅为12.00%～23.77%。压裂液残渣含量平均为703 mg/L,易阻塞储层渗流通道。裂缝岩样经压裂液驱替后的返排恢复率为1.48%～85.83%;当裂缝充填支撑剂后的返排恢复率为0.02%～42.9%,较单纯裂缝岩样低。基块岩样压裂液乳化损害程度强,平均损害率为89.83%;残渣液损害程度强,平均损害率为73.71%;压裂液滤液损害程度中等偏弱,平均损害率为44.85%。压裂液产生的润湿反转使岩石由水湿转化为油湿。固相侵入、碱敏、润湿反转是储层损害的主要因素。固相侵入的损害率为28.86%,润湿性相关的损害率为44.98%,基块岩样碱敏损害率26.38%、裂缝岩样为32.18%。建议采用清洁压裂降低残渣损害、选用合适的表面活性剂提高返排率,为该油田储层保护和有效开发提供支持。     

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。     

YC-ZJ-1清洁压裂液的性能评价及应用

为满足即配即用的连续混配压裂作业需要,对开发出的YC-ZJ-1清洁压裂液性能进行评价,通过岩心伤害试验和现场应用进一步了解其特性。研究结果表明,YC-ZJ-1清洁压裂液耐温抗剪切性较强,在弱碱性条件下流变性能较好,岩心伤害率低,破胶返排能力良好,可以适用于延长油田特低渗储层的连续混配压裂作业中。