耐高温乳液稠化剂压裂液的制备及性能研究

制备了一种耐高温乳液稠化剂压裂液。实验结果表明:该压裂液适用于30~180℃储层改造,低浓度时可作为滑溜水使用,满足大规模体积改造;高浓度时满足加砂压裂改造。在180℃条件下,2 h时,黏度在100 mPa·s以上;弹性指数储能模量G′大于10 Pa,优于常规压裂液体系,具有良好的支撑剂携带能力;破胶彻底;微观结构可见明显的网状及交联结构;现场应用效果显著。该体系实现了滑溜水到携砂液的无障碍切换,满足目前体积改造大规模施工、工厂化作业的需求。

耐高温一体化乳液型压裂液研究与应用

乳液型一体化压裂液体系被当做滑溜水在非常规油气储层改造中得到广泛应用,但其高温(大于120℃)静态悬砂能力弱,在高温深井较低排量加砂风险高。为此,以丙烯酰胺单体为主,引入抗高温功能团,合成一种耐高温一体化压裂液乳液型稠化剂。乳液稠化剂性能稳定,室温存放60 d无沉淀分层;按一定比例加水,10~15 s即达到最高黏度的50%以上,3~5 min后达到最高黏度;具有自交联性能,1.6%以上乳液质量分数配制的压裂液,在160℃条件下,170 s-1剪切120 min后,黏度大于150 mPa·s;30/50目陶粒160℃条件下,静态悬砂120 min沉降5 cm;加入破胶剂2 h后,破胶液黏度小于5 mPa·s,破胶液岩心伤害率24.6%。现场应用井储层最高温度153℃,1.5%乳液稠化剂用量,施工排量8~11 m^(3)/min,最高砂浓度480 kg/m^(3),与相同黏度羟丙基瓜尔胶相比,降阻率提高10%左右,应用井改造后产量稳定。

鄂尔多斯盆地东缘深煤层用一体化变黏压裂液研究及应用

结合深煤层大规模压裂开发工艺要求,研发了一套一体化变黏压裂液体系,该压裂液体系由乳液稠化剂、多功能添加剂等组成,可通过调整乳液稠化剂的浓度实时调整为低黏-中黏-高黏滑溜水体系。实验测试表明,该压裂液体系在速溶、增黏、降阻、耐剪切性等方面表现优异:速溶时间20~30 s;在剪切速率为1 s^(-1)→1000 s^(-1)→1 s^(-1)下表观黏度基本不变;流动剪切下降阻率>70%且变化不大。此外,该体系具有较低的表面张力和较好的防膨性能,表现为对煤岩具有较小的岩心伤害率。配合体积改造压裂工艺,在在鄂尔多斯盆地深煤层压裂开发中得到规模化应用,增产效果良好。

可变粘压裂液研究及在深煤层中应用

针对深煤层压裂开发需要,研发一套可变粘压裂液体系,通过粘度、降阻率、表面张力、界面张力等指标优选构建了低粘-中粘-高粘滑溜水体系,并对体系滤失性能、破胶性能和岩心伤害性能进行了评价。实验结果表明:随着体系粘度增加,降阻率先增加后降低;高粘度有助于降低滤失。通过调节破胶剂用量实现破胶可控,对煤岩具有较小的岩心伤害率。配合体积改造压裂工艺,可有效助力深煤层开发。优选的可变粘压裂液具有较好的推广和应用前景。

致密砂岩气藏一体化压裂液体系研究及应用

以丙烯酰胺、丙烯酸为单体,过硫酸铵、亚硫酸氢钠为引发剂,通过反相乳液聚合反应制备了一种既可作为滑溜水降阻剂,又可作为胶液稠化剂的乳液型稠化剂DNFS-1。结合大牛地气田储层特征及现场水质特点,优化得到了一种稠化剂,并进行了现场应用。结果表明,DNFS-1在清水中具有较好的溶解性、降阻性和增黏性能;0.1%DNFS-1的滑溜水降阻率达到75.6%,降阻效果较好;0.5%DNFS-1胶液体系耐温抗剪切能力较好,在90℃、170 s^(-1)下剪切2 h的黏度为52 mPa·s;胶液破胶性能良好,滑溜水和胶液对岩心伤害率小于10%。该体系通过调整乳液稠化剂DNFS-1浓度实现了滑溜水和胶液一体化即时切换,满足大规模混合水压裂在线混配的要求,简化了配液工序,提高了作业效率和经济效益。