二氧化碳敏感清洁压裂液的研制及性能评价

采用N-羟乙基乙二胺和长链脂肪酸反应脱水环化合成了二氧化碳敏感清洁压裂液主剂。红外光谱分析和质谱分析表明其成功合成。探究二氧化碳敏感清洁压裂液应用的影响因素发现,该体系在150℃下具有良好的降低表面张力能力,其临界胶束浓度约为0.06 mmol/L,反离子浓度达到50 mmol/L时,体系黏度达到顶峰564 Pa·s;体系黏度在150℃仍有良好的耐剪切性能。在温度150℃下,中试产品压裂液体系与市售压裂液产品体系对比,体系增黏效果最好,二氧化碳敏感性最好;交替剪切中黏度保留率高,抗剪切能力和剪切自修复能力优越;其流动行为符合黏弹性体系的流变行为,流变性能最好,且具有较好抗盐能力。在岩心伤害率评价中,压裂液体系的整体渗透率伤害均远小于相关规定的25%,是绿色清洁的环境友好型压裂液。在现场应用评价中,压裂液体系破胶性能优越,现场对比应用中能够有效防止砂堵,压裂施工中表现出优异的携砂性能,压裂后裂缝具有较好的导流能力,实现压裂增产。

低渗透高温气藏清洁压裂液研究与应用——以吐哈盆地K22气井为例

吐哈盆地K22气井储层埋藏深度3 720 m,地层温度110℃,压力系数1.01,具有低孔隙度、低渗透率特性。邻井岩心流动实验为强水敏、强—极强水锁;所在区域平均应力梯度为0.025 7 MPa/m。因此,基于新型表面活性剂研究了一种新型清洁压裂液,并做了有关的测试分析。RS600流变仪评价测试结果表明,该压裂液黏温性能稳定、黏度可达60 mPa.s;采用控制应力流变仪测试的该压裂液弹性模量远大于黏性模量,因而具有优良的黏弹性、流变性和携砂性能;Fann35黏度计测试结果表明,在辅剂作用下易于破胶,对储层伤害小;环路实验装置测试结果表明,该压裂液流动摩阻低。现场应用表明:摩阻仅为清水摩阻的1/3,成功加砂44.1 m3,平均砂比20.6%;施工过程液体性能稳定,压后破胶彻底、返排率达到79.26%;能够满足中等加砂规模的要求。该清洁压裂液成本相对较低且配制简单,有效地解决了在高温气井难以破胶的问题,对低渗透高温气藏压裂改造提供了技术支持。