五八区低渗致密气藏压裂改造技术研究

新疆油田五八区佳木河组储藏属于低渗、致密、安山岩气藏,需要进行压裂改造开发生产。开展针对低渗致密气藏的压裂改造技术研究尤为重要。在分析了五八区地质、油藏、物性和以往压裂改造的基础上,研究出以多级段塞、液氮伴注及快速返排为基础的压裂改造技术,现场应用取得了明显的增产效果。为五八区致密气藏改造开发生产提供了技术保障。

羟丙基胍尔胶压裂液优化设计在沙南油田的研究与应用

针对沙南油田油藏,结合压裂工艺对压裂液的特殊要求,对羟丙基胍尔胶(HPG)压裂液进行优化设计,通过室内研究,优选出适合沙南油田60～70℃中温地层条件的新型HPG压裂液配方,前置液:0.42%HPG+0.08%纯碱+0.20%有机硼交联剂+0.02%过硫酸铵破胶剂;携砂液:0.36%HPG+0.08%纯碱+0.14%有机硼交联剂+0.014%过硫酸铵破胶剂。在沙南油田现场实施3口井,均取得成功,并获得良好的增产效果。

影响羟丙基瓜尔胶压裂液破胶性能的确定性因素研究

针对油田压裂中温地层偶尔有时出现的二次交联的现象进行了的室内实验分析,认为一定pH值条件下,影响瓜尔胶压裂液破胶的主要因素有环境温度、APS用量以及HPG浓度;研究结果表明,HPG的过硫酸铵降解破胶主要有非氧化性降解和氧化性降解组成,其中氧化性降解完全与否是影响其破胶性能的主要因素。HPG的过硫酸铵氧化降解主要分为两步,首先是主链降解,然后才是主链上糖环被氧化,该氧化降解过程是不可逆的。

致密油层体积压裂滑溜水体系研究及在昌吉油田的应用

针对昌吉油田致密油水平体积压裂要求，研制出新型耐温耐盐降阻剂WH24及具有助排、破乳、黏土防膨和杀菌作用为一体的多功能增效剂。通过室内实验对滑溜水体系进行评价，直管降阻实验结果显示质量分数0.06％-0．1％降阻剂的滑溜水降阻效果明显。大排量连续混配滑溜水体系在昌吉油田致密油层3口水平井共计55层的压裂施工成功率100％，滑溜水施工排量11m^2／min，降阻率相比清水可降低80％。该滑溜水体系出色的降阻效果为昌吉油田致密油层的体积压裂成功实施奠定了基础，同时也节约了成本，减少了环境污染。

一种油田压裂用耐高温聚合物增稠剂PAS-1研制

为配制热稳定性优良的压裂液,以丙烯酰胺、丙烯酸为骨架单体,磺酸基单体、阳离子单体、亲水长链单体为功能单体合成了一种可以用于地层温度在200℃以上的压裂液增稠剂PAS-1。通过研究单体比例及其他反应条件对增稠剂性能的影响确定了PAS-1最佳合成条件,通过红外光谱和核磁共振氢谱表征了其分子结构,并评价了其作为压裂液增稠剂PAS-1的主要性能。研究结果表明:增稠剂PAS-1的最佳合成条件为:单体AM、AA、PSN、APEG、DMDAAC摩尔比4.5∶2.5∶0.80∶0.0040∶0.18,引发剂过硫酸铵用量为单体总质量0.8%,引发温度40℃下反应30 min后在60℃下保温反应24 h。增稠剂PAS-1高分子本身在300℃以内具有较好的热稳定性,增稠剂PAS-1还具有较强的增黏能力,质量分数0.6%的PAS-1溶液黏度达43.7 m Pa·s。1.0%增稠剂PAS-1基液中加入0.6%有机钛锆复合交联剂SJ66,支撑剂沉降速率为0.095 mm/min,表明合成的增稠剂配制的压裂液交联体系具有优良的悬砂性能。1%增稠剂PAS-1+0.6%有机钛锆复合交联剂SJ66的压裂液具有较好的耐温抗剪切能力,在温度200℃、剪切速率170 s-1下剪切2 h后的压裂液黏度保留值在50 m Pa·s以上,可满足高温压裂液的施工性能要求。

抗高温聚合物压裂液复合交联剂的研制

根据高温聚合物压裂液对交联剂的要求,采用四氯化钛、氯氧化锆、乙酰丙酮（AAT）、马来酸（MA）、异丙醇（IPA）为主要原料,制备出一种高温压裂液用复合交联剂JL-1。利用单因素实验法对各物质配比、反应温度等交联剂的合成方案和条件进行了研究,确定了最佳合成方案;运用红外光谱、核磁共振等现代分析手段,对交联剂的结构进行了表征;评价了交联剂的综合应用性能。交联剂的最佳合成方案为：n（ZrOCl_2）∶n（TiCl_4）∶n（MA）∶n（AAT）∶n（IPA）=0.120∶0.080∶0.220∶0.180∶0.440,络合剂滴加反应温度为5℃,反应时间为1.5h,60℃回流反应时间为5h。在交联液与交联剂质量比为100∶0.7时,0.80%~1.0%（w）增稠剂XSS296压裂液交联黏度为0.80~1.49Pa·s;180℃、170s-1剪切1.5h后黏度为50mPa·s以上,交联压裂液具有良好的悬砂性和耐温耐剪切能力。

北32井区石炭系储层酸压裂技术研究

新疆油田北32井区石炭系储藏属于低渗、微细喉道、火山岩油藏,储集空间主要为发生在充填于气孔中方解石上的溶蚀孔隙和微裂缝,各溶蚀孔隙连通性差,常规的压裂改造措施效果不明显。在分析了北32井石炭系储层地储集空间、物性、岩性和以往压裂改造存在问题的基础上,提出以多级注入酸压闭合酸化技术、胶凝酸液体系及配套的优化设计技术为基础的酸压裂改造技术,现场应用取得了明显的增产效果,为北32井区石炭系储藏高效开发生产提供了技术支撑。

纤维加砂压裂技术在新疆油田三区的应用

文章分析认为,纤维在压裂施工中能够起到良好的防支撑剂回流作用和携砂作用。通过对其机理进行研究,了解了纤维具有超强的支撑剂固定能力、良好的悬浮携砂能力、对支撑剂的导流能力的影响可忽略不计等特点。结合新疆油田三区的地质资料可行性分析,确定了该区采用冻胶全程加入的纤维加砂压裂技术方案。通过对施工工艺的优化,形成了一套适合该区的加砂压裂技术,同时也取得了良好的增产效果。

超高温聚合物压裂液体系室内研究

深层超高温储层由于埋藏深,地层渗透率低,射孔后自然产能低甚至无产量。压裂作为这类储层最为有效的增产措施,也受到国内外越来越为广泛的关注。通过对超高温聚合物压裂液体系进行机理研究及实验验证,形成了可耐温195℃以上压裂液配方:1.0%XSS302稠化剂+0.6%F0-1助排剂+1.0%KJ-03粘土稳定剂+0.6%SJL302交联剂+0.1%T302调节剂。形成了超高温聚合物压裂液体系加重技术,基液密度1.2g/cm3,170℃以上有较好的耐温能力耐剪切能力。合成稠化剂及交联剂的原材料来源广,配制合成简便,该压裂液体系耐温耐盐性好,溶胀速度快,破胶彻底,现场应用可操作性强。符合行业标准,具有良好的现场应用前景。

吉木萨尔页岩油压裂返排液再利用技术

随着水平井体积压裂技术的推广与应用,压裂液用量越来越大,同时产生大量的返排液,返排液成分复杂,难以高效利用,直接排放会造成环境污染。为了缓解新疆油田压裂用水和降低压裂成本,开展了吉木萨尔页岩油压裂返排液再利用技术研究。对吉木萨尔页岩油区块返排液进行pH调节、硼离子屏蔽、杀菌的处理,然后利用处理后的返排液再次复配胍胶压裂液,通过考察所配制压裂液的溶胀性能、交联冻胶耐温耐剪切和破胶性能确定了利用返排液复配胍胶压裂液的最佳配方,并在J1井进行了现场试验。吉木萨尔页岩油返排液具有高含碱、高含硼、高含菌的特点,通过引入0.06%pH调节剂A、0.08%屏蔽剂C,0.10%高效杀菌剂BLX-1,将返排液的pH值调节至7.0,然后加入0.3%的交联剂XJ-3和0.045%的pH调节剂B。所配制的压裂液的交联时间控制在90~110 s,具有良好的耐温耐剪切性能,成胶后剪切120 min后黏度的依然大于200 mPa·s,且携砂性能良好,破胶液性能满足行业标准。利用页岩油压裂返排液连续混配再利用技术处理返排液4.5×10^(4)m^(3),且所配制的压裂液被成功应用于新疆油田页岩油J1井,为后期页岩油的高效环保开发奠定了基础。

苏里格气田压裂返排液重复利用技术

苏里格气田压裂返排液具有返排量大、成分复杂、处理难度大等特点。简单的氧化-絮凝-沉淀的处理方法不足以使压裂返排液达到直接排放或再利用的标准,同时还会因为处理后液体需要贮存从而提高运营成本。因此,我们通过增加还原-吸附等处理过程,使处理后的压裂返排液达到重复配制压裂液的标准。实验结果表明,压裂返排液经过处理后,损伤压裂液性能的硼、钙镁离子浓度均出现了明显降低,水质明显改善;复配压裂液体系黏度达到150 mPa·s,配伍性良好,破胶性能良好,平均伤害率17%左右,均满足相关标准要求。并且该压裂返排液重复利用技术在苏里格气田进行了现场运用,均取得成功。

浅议新型低伤害增能压裂液体系

针对新疆油田低压、低渗、水敏油气藏压裂改造中常规压裂液体系存在的对储层伤害大等问题,研制了一种新型压裂液——新型低伤害增能压裂液体系:既能在地层条件下生成大量气体、增压助排,又能在弱酸条件下交联、防止碱敏损害,同时具有低滤失、低残渣、携砂性能好的优点,能够大幅度降低压裂液对储层伤害,现场取得良好应用效果。

滴西18井区石炭系气层压裂改造技术研究

在滴西18井区滴西184井石炭系气层压裂成功的基础上,针对石炭系气藏特征,通过调研、实验研究、室内分析,总结出了前置液段塞技术、提高前置液比例、变排量工艺、小阶梯砂比加砂工艺等压裂改造技术,研制出适合低渗透率致密气藏压裂改造的防水锁压裂液体系,采用前置液段塞技术解决了裂缝性储层压裂时容易产生多裂缝、裂缝扭曲的现象;前置液比例在40%～46%,能够达到充分造缝的目的;采用变排量工艺能够控制缝高,有助于增加裂缝长度、增加裂缝导流能力;采用15%～20%的较低平均砂比,提高无因次导流能力;选用YLYJ-10防水锁压裂液体系,解决了低渗透率致密气藏水锁严重的问题,为同类气井压裂积累了成功的经验。

一种级差式投球滑套节流摩阻的计算方法研究

针对“裸眼封隔器+级差式投球滑套”水平井分段压裂工艺中存在的问题—对节流摩阻计算不准确、无法准确预测井口施工压力进行研究，首先是对级差式投球滑套结构认真分析，然后通过水力学对局部阻力产生的机理、不同结构局部阻力系数计算方法的深入研究，最终寻求出一种针对级差式投球滑套的、准确的节流摩阻的方法。应用该方法对某水平井的施工压力数据进行了反算，所计算出来的施工压力与实际施工压力非常接近，两者相关系数达到了0.7178，误差0.17%~8.01%，大部分小于5%，平均误差4.12%。经过实践验证，该方法基本上可以达到准确预测级差式投球滑套节流摩阻，进而可准确预测出井口的施工压力，为压裂设计优化提供依据。