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。     

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。     

连续混配压裂液在山西致密气中的应用

山西致密气压裂采取先配液后施工措施,传统配液形式不仅造成施工周期长、配液强度大等问题,而且压裂液中含有大量水包粉,粉料浪费大,自然溶胀时间长,溶胀速度慢。为去除传统配液方式的弊端,同时结合山西区块地形崎岖、水源寻找困难、施工场地空间狭小等特点,采取配套的速溶瓜胶压裂体系替代常规瓜胶体系,连续在线配制压裂液,瓜胶得以充分溶胀,解决了材料浪费、压裂液变质和环境污染等难点,实现了高效、绿色环保的压裂施工。     

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。     

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。     

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。     

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%。     

压裂液流动压降及敏感性因素分析

连续油管内压裂液沿程摩阻压降是现场压裂施工设计的一个重要方面,同时也是压裂作业成功与否的关键因素之一。现场压裂液摩阻计算时,通常采用经验方法或相关计算软件进行分析,由于压裂液不同流体类型等因素限制,因此有必要针对连续油管压裂工作液的沿程摩阻进行分析,特别是支撑剂对流体压降的影响规律研究。在调研前人对该领域研究成果的基础上,对23/8in连续油管内前置液、携砂液、顶替液的流动压耗进行了实例分析,并对影响连续油管内压裂液摩阻压降的影响因素,如流体流变性、管径、支撑剂体积分数等进行敏感性分析。分析结果表明:幂律型压裂液,随着稠度系数的增加,压裂液的摩阻压降梯度对流变指数越来越敏感;管径是影响压裂液压降梯度较大,随着管径减小,其效果越显著;随着石英砂体积分数增加,携砂液压将系数和压降梯度呈现先增加后减少的变化规律,其分界点为体积分数30%。     

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。     

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。     

基于PLC的压裂液连续混配车自动控制系统研究

以可编程控制器为核心，配备高精度的传感器和可靠的控制单元，混配车标配本地监控，也可选配远程监控。此外，混配车可连接数据采集器，用来记录、存储并打印数据。现场应用表明，该系统能够按照预设的配比参数自动进行混配作业，配制的液体均匀稳定、溶胀充分、出口粘度高，提高了配比精度和控制速度。此外，该系统可直接与压裂设备配套，从而实现连续混配、即配即压的施工过程。     

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。     

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。     

聚丙烯酰胺/魔芋胶压裂液的研制

[目的]研制出聚丙烯酰胺/魔芋胶压裂液。[方法]基于魔芋葡甘聚糖和聚丙烯酰胺的协同增稠效应,制备出聚丙烯酰胺/魔芋胶复合型稠化剂,以有机硼为交联剂,加入杀菌剂、抗氧化剂、黏土稳定剂等添加剂,研制出聚丙烯酰胺/魔芋胶压裂液,并对其性能进行评价。[结果]该压裂液是非牛顿流体,具有较好的耐剪切性、易破胶、低滤失、残渣少、伤害低的特点。[结论]聚丙烯酰胺/魔芋胶压裂液满足油田压裂液的应用要求。     

VES压裂液配方及其应用研究

通过室内试验确定了一种粘弹性表面活性剂（VES）压裂液配方，对其性能进行了相关评价，并对其在建南气田须家河组气藏、志留系深层致密砂岩的应用进行了研究。研究表明，该压裂液具有流变性好、携砂能力强、低残渣低伤害、摩阻低等重要优点，适合用于建南致密砂岩储层改造；应继续改进VES压裂液配方，提高井温适用范围，形成一套适合建南致密砂岩储层的粘弹性表面活性荆（VES）压裂液体系，挖掘致密砂岩气藏的开发潜力。     

基于模糊层次法的张网作业性能评价体系构建及实例应用

张网是一种沿海和内陆水域的重要渔具,具有良好的经济效益。由于选择性差和对资源的破坏性,对张网性能的评价尤为重要。运用模糊层次方法,在渔业专家问卷数据的基础上,按照隶属度原则确定张网作业性能评价体系的一级指标及二级指标,以及确定考核指标的权重,并通过了一致性检验对指标权重进行了调整,确保评价体系指标权重的合理性。在以上基础上构建了张网作业性能评价模型,运用实例验证评价体系的科学合理性,为今后的张网作业性能评价提供参考和依据。     

农村清洁能源发展及应用研究

农村能源问题关系到农村的经济发展,也关系到农村人民的福祉。因此,进行新农村建设时,政府应注重加强发展与应用新能源。基于此,对农村清洁能源的主要类型和应用模式、现阶段其发展面临的形势和机遇进行分析,并对农村清洁的合理开发利用提出建议。     

有机硼压裂液在江汉油田的研究应用

针对江汉油田深井压裂施工的特点,研究筛选了以有机硼做交联剂的压裂液体系,介绍了室内性能测试结果和现场应用情况。室内及现场试验表明,该压裂液体系具有良好的综合性能,适用于深井、高温油层的压裂改造,增油效果明显,有较好的推广应用前景。     

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。