活性水压裂液对高煤阶煤岩力学性质的影响

煤层气低产井重复压裂增产效果差异大,裸眼压裂水平井井眼容易垮塌,需要研究压裂液对煤岩力学性质及其对重复压裂及水平井稳定性的影响。通过煤岩样品单轴压缩试验和三轴压缩试验,研究了压裂液对煤岩抗压强度、弹性模量及变形特征的影响,并探讨了其对重复压裂和水平井井眼稳定性的影响。结果表明:煤岩弹性模量和抗压强度随压裂液浸泡时间增加而持续降低,塑性特征更加明显,重复压裂容易形成短宽缝,压裂效果较差,因此需要快速返排压裂液;浸泡后煤岩的弹性模量随围压的增加先增加后降低,围压6 MPa左右时,煤岩弹性模量最大,因此埋深700~800 m时,重复压裂形成长裂缝的可能性较大;浸泡后煤岩的抗压强度随围压的降低而降低,且围压越小,降低幅度越大,因此,储层埋深越浅,浸泡后储层裂缝闭合程度越强,渗透率降低程度大,越需要尽快排出压裂液。

低表面张力活性水压裂液研究及性能评价

研究了低表面张力活性水压裂液的配方并进行了性能测试与评价.该活性水压裂液以KC1为防膨剂,表面活性剂为助排剂.研究了防膨剂KCl,表面活性剂的组成对活性水压裂液的表面张力,润湿角的影响,结合成本分析得到该活性水压裂液的配方.对该活性水压裂液进行表面张力、降阻率、防膨率等性能进行综合评价,表明该压裂液各方面性能均符合要求.

煤层气井压裂用新型煤粉分散剂研究

煤层气储层水力压裂过程中容易产生大量的煤粉,煤粉的积聚和沉降会对压裂形成的裂缝造成严重的堵塞,从而降低裂缝的渗透率和导流能力,影响煤层气井压裂增产的效果。为此,通过大量室内实验,并结合目标煤层气区块的储层特点,研制了一种新型煤粉分散剂MFFS-2,并对其综合性能进行了评价。实验结果表明:当新型煤粉分散剂MFFS-2的质量浓度达到0.3%时,能将水溶液的表面张力降低至25 mN/m以下,并且使煤粉表面的接触角由115.3°降低至60°以下,具有良好的表面活性和润湿性能;当煤粉悬浮液静置10 h时,0.3%MFFS-2的加入能使煤粉悬浮率达到30%以上,当使用0.3%MFFS-2溶液驱替2 h时,煤粉产出率可以达到60%以上,说明其对煤粉具有良好的悬浮分散和携带效果;此外,MFFS-2对目标区块煤岩心基质渗透率的伤害率低于10%,在活性水压裂液中加入MFFS-2后,压裂液体系对煤岩心渗透率的伤害程度有所降低。煤层气井现场压裂施工结果表明:加入新型煤粉分散剂MFFS-2后,S-1井压裂施工顺利,返排液中携带出大量的煤粉,产气量较高,达到了预期的压裂施工效果,并且同区块内新型活性水压裂液的施工效果明显优于常规活性水压裂液。

煤层气压裂液研究现状与发展

为了研究压裂液在煤层气压裂中的应用现状,提高压裂液与煤储层压裂技术的匹配从而提高压裂效果,对目前使用的活性水压裂液、交联冻胶压裂液、清洁压裂液和泡沫压裂液的性能与特点,以及各类型压裂液的应用现状进行了分析总结。分析认为活性水和交联冻胶压裂液配置简单、携砂能力强、使用范围广,仍是煤层气压裂液的主要类型;低压、低温、强水敏等有特殊要求的储层可使用泡沫压裂液、清洁压裂液等低伤害的压裂液。结合目前国内外最新进展阐述了氮气压裂液、增能压裂液、纳米压裂液、混合压裂液等新型压裂液的核心技术与特点。氮气压裂液使用液体氮气作为携砂载体,最大限度地降低了煤储层伤害;增能压裂液内部的化学反应产生的热量使其能够自动升温增压,在储层内部产生泡沫,达到和泡沫压裂液类似的效果;通过纳米技术对压裂液原料进行改性从而提高压裂液性能有望在压裂液研究上获得突破;混合压裂液结合了活性水与交联压裂液的优点。最后指出在满足低伤害、低成本、高效环保等技术指标的前提下,成熟压裂液优化和单剂研发、新型压裂液体系的研究突破口、压裂液返排液的回收利用是煤层气压裂液的研究方向。

煤层气井水力压裂液分析与展望

对目前煤层气常用的压裂液体系进行了分析,对比各自的优缺点及其适用性,并重点分析了泡沫压裂液与清洁压裂液的性能,通过实验室数据与实际应用效果得出,泡沫压裂液体系应优选N_2为其气相;清洁压裂液需要降低合成条件与成本,并研究清洁压裂液内部破胶技术,以减少破胶剂的使用,保护环境。目前煤层气压裂液存在的主要问题有:传统压裂液对地层伤害大,先进的技术难以推广应用,新型压裂液成本高,工艺复杂等;针对存在的问题提出相应的对策:传统压裂液应针对不同敏感性地层条件研制出合适的破胶体系,优化工艺,加强配套工艺技术的研究等。最后指出高效、低伤害、低成本是今后煤层气压裂液的发展方向,开展疏水缔合聚合物–黏弹性表面活性剂清洁压裂液体系、纳米技术的研究,也是今后煤层气压裂、提高煤层气产量的重要手段。

柳林区块煤层气压裂液评价及伤害机理研究

水力压裂是目前国内煤层气增产的重要手段。压裂施工过程中很容易造成煤岩基质伤害,从而影响最终的产气量。主要是研究目前国内常用的活性水压裂液特征,通过对柳林区块煤岩压裂液伤害实验、扫描电镜和红外分析对比煤岩物理化学变化,从而进一步研究活性水压裂液对煤岩的伤害机理。

新疆阜康区块煤层气压裂液评价及伤害机理研究

我国煤层气储层条件较差,并存在低孔、低渗、非均质性强等弊端,常规方式开采能源效果不理想。压裂是煤层岩提高开采产量中应用较为广泛的主要技术之一,压裂之所以可以增产主要在于压裂液体系的选择,因压裂液会伤害储层,影响整体开采的产量。由室内实验研究表明,开展煤层气压裂伤害评价实验,并优选适宜的压裂液体系,合理选择低温地层,压裂液要选择具有较低的界面及表面张力的活性水,便于煤层气单井产量提高,有助于井底渗流条件的改善;同时也有效解决新疆阜康地区煤层气井压裂改造成功率低这一问题,显著提高总产量,并持续推动能源开采技术创新。

沁南地区15~#煤压裂改造技术研究及应用

沁水盆地15~#煤层为3~#煤层产能接替煤层,为研究适合沁南地区15~#煤层的压裂工艺,以沁南某试采区为例,从构造、地应力、水文条件、煤储层参数等多方面分析了试采区地质条件的可行性。根据储层地质认识制定了配套的压裂开发工艺方案,形成了适用于试采区的压裂液体系、支撑剂组合、压裂施工参数,现场应用取得了一定的效果,对指导以后沁水盆地15~#高阶煤层的开发有重要意义。