深层页岩气体积压裂用自悬浮支撑剂评价与应用

四川盆地威荣页岩气开发中,通常采用较小目数的砂阻止裂缝向下向外过度增长,但石英砂在深层页岩储层较高应力下可能无法提供足够的导流能力,因此会混用较高耐压级别的陶粒支撑剂,页岩压裂缝多为垂直裂缝与水平裂缝的交互复杂缝网,传统石英砂支撑剂及陶粒支撑剂在垂直裂缝的铺至效率低,对一种新型自悬浮覆膜石英砂进行了室内评价与测试,其性能能够满足页岩气压裂需要,并能有效改善支撑剂在垂直裂缝中的铺置效率。

H_(2)S/CO_(2)分压下环空保护液腐蚀性评价与表征

针对深层含硫气藏环空保护液体系因长期存在于油套管之间对生产管柱产生腐蚀的问题,模拟地层条件开展了环空保护液对金属材质的腐蚀速率评价实验。结合微观形貌分析、电化学极化曲线、原子吸收光谱、红外光谱、拉曼光谱等分析手段对钢片的腐蚀形态、溶液中的铁离子浓度及钢片表面附着物等进行表征。结果显示,同一分压下,温度越高,腐蚀越严重;同一温度条件下,H_(2)S和CO_(2)分压越高,腐蚀越严重。钢片表面附着物中大部分为环空保护液中的有机组分,表明环空保护液对含硫气藏下的油管外壁和套管内壁具有保护作用。

生物酶降解聚合物钻井液

实验所用聚合物钻井液配方（质量分数，下同）为：OCMA黏土5％，两性离子聚合物增稠剂0．3％，两性离子聚合物降黏剂0．3％，低黏羧甲基纤维素钠0．8％，自来水93．6％。选用酰胺特异酶、纤维素酶和碱性蛋白酶对聚合物钻井液进行降解反应。结果表明，前2种酶对聚合物钻井液具有较好的降解作用，而后者对钻井液的降黏效果较差；3种酶在降解的同时不会引起钻井液滤失量的大幅增加；酰胺特异酶对聚合物钻井液的降解效果最好，其最佳实验条件为：温度50℃，pH值5—7，用量0．3％。

新型自生热类泡沫压裂液体系

川西中浅层气藏在压裂开发中由于地层压力较低,导致工作液滤失量较大、返排率较低,因此对已有的自生热类泡沫压裂液进行了改进。通过合成有针对性的酸性交联剂,将体系的抗温性从低于50℃提高至65℃,稠化剂浓度由0.5%～0.55%大幅降至0.3%,膨胀倍数从低于10倍提高至14倍,同时该体具有良好的降滤失性能和助排性能,且在稠化剂用量较低的情况下,仍具有优异的耐剪切性能。

酶降解聚合物钻井液的研究

对于钻井液中聚合物造成的产层伤害和环境污染问题,可采用生物降解法进行处理。通过测定聚合物降解前后钻井液黏度、滤失量的变化,测试了纤维素酶、碱性蛋白酶和胰酶对聚合物钻井液的降解性能并进行了对比研究。实验结果表明,3种酶在降解聚合物的同时都不会引起钻井液滤失量的大幅度增加,其中纤维素酶对聚合物钻井液的降解效果最好,它的作用主要是使构成高分子骨架的键断裂,其最佳作用条件为:温度为30℃、pH值为7～8、加量为0.3%;纤维素酶能在短时间内清除泥饼,其解堵效果比HCl及H_2O_2好。

压裂液助排剂GCY-3的研制及室内评价

针对压裂液返排造成的地层伤害问题,采用季铵盐阳离子表面活性剂及醇复配了一种价格低廉、制作工艺简单的压裂液助排剂GCY-3,确定了其最佳配方。依据行业标准对该助排剂进行室内评价,结果表明,GCY-3具有较高的表面活性和良好的热稳定性,它不仅降低了破胶液的表面张力,还能提高川西常用压裂液的抗剪切能力。

川东北元坝气田高温抗硫环空保护液研制及应用

针对元坝气田高温含硫化氢气井,为降低油套管腐蚀程度,确保气井长期安全生产,文章通过优选密度调节剂、缓蚀剂、除氧剂等添加剂种类及加量,形成了一套以复合甲酸盐溶液为基液的环空保护液体系。该产品密度1.0～1.6 g/cm^3可调,具有良好的高温稳定性能,在160℃条件下钢片腐蚀速率仅为0.0644 mm/a;抗H2S、CO2腐蚀性能优异,相应条件下钢片腐蚀速率仅为0.0005 mm/a。在元坝气田应用15口井,共计配液量约3000m^3。

生物酶在油气田生产中的应用

综述了近年来生物酶在油气田生产中的应用,包括生物酶作为解堵剂解除由稠油或聚合物引起的堵塞问题、生物酶在暂堵型钻井液中的应用、利用生物酶控水及防砂并就地生产酸液等。

国外生物酶解堵剂应用研究

阐述生物酶解堵机理，重点介绍国外生物酶解堵技术发展历程，包括从混合酶的使用到特异酶的提出，再到特异酶与酸、粘弹性表面活性剂等化学剂的复配或与物理法结合应用。展望国内外生物酶解堵剂的发展趋势，发掘更多的适用范围更广的生物酶是今后的主要研究任务。

压裂用有机硼交联剂GCY-1的研究

针对川西中、低温储层缺乏自主研发的压裂液交联剂的现状,在对比国内外压裂液交联剂的优缺点和适用范围的基础上,选择合成了有机硼交联剂。通过对合成条件的考察,得到了有机硼交联剂的最佳合成工艺:溶剂为水与乙二醇复配,配位体为葡萄糖与乙二醇复配,加量为20%;催化剂为NaOH,反应温度为70℃,反应时间为2.5h,硼砂∶葡萄糖=4x∶y。合成的有机硼交联剂交联时间在30s～3min可调,形成的压裂液冻胶在80℃、65℃和45℃,170s-1条件下剪切120min,粘度均大于80mPa·s;能彻底破胶,破胶液粘度≤5mPa·s。该交联剂适合川西中、低温储层压裂改造的需要。

CSAa黏弹性表面活性剂压裂液的研制

用化学试剂长链烷基季铵盐CSAa制备了两种VES压裂液并研究了相关性能,其组成(CSAa/水杨酸钠/氯化钾/正丁醇,以g/dL为单位)如下:1.0/0.3/1.0/0.2;2.0/0.6/0.5/0.1。在耐温性测定中,1.0 g/dL CSAa压裂液的黏度由30℃时的75.0 mPa.s降至50℃时的37.5 mPa.s;2.0 g/dL CSAa压裂液的黏度由40℃时的225 mPa.s逐渐降至55℃时的110 mPa.s,再降至60℃时的65.0 mPa.s。在170 1/s剪切2 h后,剪切温度为42℃时1.0 g/dLCSAa压裂液的黏度下降26%,剪切温度为53℃时2.0 g/dL CSAa压裂液黏度下降9%。陶粒沉降速度测定结果表明,40℃、42℃时的1.0 g/dL CSAa压裂液(黏度分别为60和54 mPa.s)和50℃、53℃时的2.0 g/dL CSAa压裂液(黏度分别为180和145 mPa.s)携砂性能良好,而45℃、50℃时的1.0 g/dL CSAa压裂液和55℃、60℃时的2.0 g/dL CSAa压裂液,携砂性能则较差或很差。认为VES压裂液的携砂性能来源于棒状胶束网络,并不全由压裂液黏度决定。还考察了VES压裂液的破胶性能。图1表2参5。

川西低固相钻井完井液泥饼清除技术初探

针对川西地区钻井完井液在井壁上形成的泥饼完井后影响固井质量和造成油气通道堵塞的问题,进行了室内泥饼清除实验。通过实验得知,生物酶破胶剂和氧化破胶剂NaClO无法降解目前配方中的聚合物,但是能降解纤维素类钻井液,因此选用增黏剂HV-CMC和降滤失剂LV-PAC、SL-PAC来提高生物酶和氧化破胶剂NaClO对泥饼的清除作用。根据黏度降低率和渗透率恢复率结果,可推荐固井冲洗液中加入氧化破胶剂NaClO或生物酶来提高冲洗液的清洗效果,而对川西地区致密性砂岩储层的泥饼推荐复配使用氧化破胶剂和酸液进行清除。

川西中浅层压裂改造中的水锁损害研究

针对川西中浅层压裂改造中水锁损害严重的问题,分析得出其水锁损害主要产生在高挤冻胶和测压返排阶段,主要的损害方式是正压差下的冻胶滤失和破胶液侵入损害。建立了用于评价气藏岩石水锁损害的实验评价方法,对目前常用压裂液进行了水锁损害研究,最终形成了能降低压裂改造中水锁损害的增效、自生热类泡沫压裂液和压裂工艺措施。该压裂液经L87D-1井应用表明,与使用常规压裂液的邻井相比该井产量明显提高;在HP16井应用后获得测试产量为1.136×10~4m^3/d,增产效果显著。

温度稳定剂对自转向酸高温流变性的影响

针对川东北元坝气田对高温自转向酸的需求,自行研制出自转向酸用温度稳定剂,并深入研究了温度稳定剂对自转向酸鲜酸、乏酸流变性及破胶性能的影响。结果表明:温度稳定剂对自转向酸鲜酸高温黏度几乎没有影响,鲜酸黏度较低而利于泵注;但稳定剂含量对自转向酸乏酸高温黏度具有关键性作用,在高温条件下可使乏酸体系具有良好的剪切恢复能力,在120℃,170 s-1条件下转向酸黏度约为140 mPa.s;另外,稳定剂不影响酸液破胶性能,体系破胶彻底。

高压地下储气井腐蚀与防护

随着国内压缩天然气(以下简称CNG)的大力发展。作为建设周期短、造价较底的CNG储气井将在国内推广使用起来,而CNG地下储气井的安全性是保证CNG加气站正常运行的关键。针对目前国内CNG加气站高压地下储气井腐蚀的实际问题进行了分析,提出了现有储气井的防护技术,为进一步推广CNG汽车的应用提供了技术支持和安全保障。

元坝长兴组碳酸盐岩储层酸化用复合暂堵剂研究

针对元坝长兴组储层水平段酸化改造中均匀布酸难题,开展了暂堵酸化用复合暂堵剂研究。通过泥浆漏速与缝宽拟合软件分析了长兴组储层裂缝宽度,研究确定了酸溶性纤维种类、长度及用量,优化了颗粒材料的种类、用量及粒径组合,在此基础上形成复合暂堵剂并开展堵漏性能评价实验。结果表明,研制的冻胶＋纤维＋碳酸钙颗粒复合暂堵剂酸溶解性好,对储层伤害性低,在10MPa压力条件下能够封堵1～5 mm不同宽度的裂缝。

新型酸化用铁离子稳定剂研制

通过资料调研,油田油水井注水、酸化作业中的铁离子的二次沉淀所造成的地层伤害是一个潜在的问题。酸液本身带入地层的铁离子、酸液溶蚀管壁铁锈和地层中含铁矿物所产生的铁离子会因为pH值的升高而产生氢氧化铁沉淀。沉淀一经形成,就可能堵塞地层孔隙及油气渗流通道,进而降低酸化处理效果及油气产能。采用有机酸及金属盐与其它助剂复配,通过实验确定各组分最佳浓度配比,研制出一种铁离子稳定剂PY-33;依照行业标准《酸化用铁离子稳定剂性能评价方法 SY/T 6571-2003》对研制出的铁离子稳定剂的稳铁能力和高温老化后的稳铁能力以及配伍性进行评价。室内试验结果表明,该剂能有效地控制注入水酸化作业中的铁沉淀。

新型抗盐耐油泡排剂性能评价及应用

针对川西地区气井地层能量不断下降,常规泡排剂难于将井底积液高效泡携出井筒的严峻问题,本文对自行研制的泡排剂FA开展了性能评价,并进行了泡排剂产品在两口井的现场试验。试验结果表明,FA泡排剂适用于川西中浅层沙溪庙组、遂宁组、蓬莱镇组及深层井底积液排水采气,其耐盐性能可达80000 mg/L,耐温达120℃,抗油起泡性能好,现场应用四口井共增产天然气超过60×104 m^3。

碳酸盐岩储层改造用自生酸技术

针对油气藏深层海相碳酸盐岩储层酸化改造难点,介绍了相关自生酸体系种类、发展现状,并指出耐高温深穿透自生盐酸是未来碳酸盐岩储层改造自生酸技术发展趋势,体系需具有两个明显特点:(1)低温下体系不显酸性或酸性较弱,有利于降低井下管柱腐蚀速率,而在高温下则产酸浓度高,提高岩心溶蚀率;(2)高温下酸岩反应缓速效应明显,可增大酸蚀作用距离,提高酸压效果。

磨溪气田低含硫天然气脱硫剂的评价

采用干法脱硫工艺技术,通过考察不同进口天然气H_2S浓度和不同空速下,4种脱硫剂对净化气中H_2S浓度及脱硫剂硫容量的影响,评价了各种脱硫剂的脱硫效果。结果表明, CT8-6B脱硫剂适合于磨溪气田低含硫天然气的处理,自制SWPU脱硫剂有待进一步研究。