自生热压裂液的研制及现场应用

根据化学反应放热原理,以NaNO_2和NH_4Cl为生热剂,研制了自生热植物胶压裂液。本文报导自生热压裂液的生热产气原理及影响生热速度的因素,介绍了自生热压裂液的基本性能及现场应用情况。室内研究与现场试验结果表明,自生热压裂液具有明显的增产效果,适用于高凝稠油油藏的压裂改造。

热压裂液技术研究及应用

辽河油田的高凝油产量占油田总产量的60％以上。由于高凝油的凝固点、含蜡量、胶质沥青质含量高,在油层改造过程中压裂液对储层产生的冷伤害,使蜡、胶质沥青质不断从原油中析出,沉积在油流孔道中,造成出油孔道被堵塞,严重影响压裂增产效果。研制应用了热压裂液工艺技术,使压裂液入井温度高于原油析蜡温度,降低了压裂液对地层产生的冷伤害。通过试验优选出了热压裂液配方。基液:(1.4％-1.8％)浓缩液体瓜胶+0.2％FR-CL/LH-Ⅰ破乳助排剂+0.05％FR-BA/LH-Ⅰ杀菌剂+0.05％CO-DFO/LH-Ⅱ消泡剂+(0.02％-0.03％)NaOH;交联液:(10％-15％)高温延迟交联剂+(1％-2％)胶囊破胶剂;交联比为100:(2-3)。经在稠油区块16口井应用表明,热压裂液工艺技术对高凝油油藏的压裂效果较好,平均单井增产原油12.75 t/d,取得了很好的经济效益。

清洁自生热压裂液技术与实验方法

目前已有的多种自生热压裂液体系,通常需要加入活化剂,配制过程复杂。研究了一种采用疏水聚合物作为稠化剂的清洁自生热压裂液体系,该稠化剂在合成过程中添加了耐盐单体,保证其在盐水中有高溶解性;采用有机锆酸性交联剂,提供酸性交联环境,无需加入生热反应所需要的活化剂和交联反应所需要的调节剂。稠化剂使用浓度为0.6%,具有良好的耐温耐剪切性能、黏弹性能及破胶性能,在100℃、170 s^(-1)下剪切60 min后黏度为140 mPa·s左右,黏弹性与常规瓜胶压裂液相当,残渣含量为11.9 mg/L,残渣伤害小,适用于中低温储层。采用高温高压动态酸化腐蚀仪,通过监测压力变化,计算了生热剂的反应程度,该操作简单,计量准确,可用于自生热压裂液体系配方优化及反应程度的估算。研究结果表明,在40℃时,基液中生热剂之间不发生反应,80℃时反应程度约为55%,120℃时反应完全,因此该体系适合提前配制,实施方法与常规压裂液相同。

新型延迟自生热增压泡沫压裂液研究

随着川西地区中浅层气藏采出程度加深,地层能量逐渐降低,压裂液返排率下降,常规压裂技术已不能适应开发需要。为解决该问题,研制了具有低腐蚀低伤害性能、泡沫携砂性好、低滤失、返排速度快的新型延迟自生热增压泡沫压裂液,并进行了现场应用。实验结果表明,该压裂液体系压后返排速度快,见气早,施工工艺成功率为100%。该研究在一定程度上增加了川西中浅层压裂改造的增产有效性。

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。

彭阳油田自生热增能压裂技术

彭阳油田长8油层存在储层冷伤害,伤害率达70%以上,导致试油产量和试油成功率低。研发自生热增能压裂液体系,在地层中可升温至70℃以上,减少储层冷伤害,降低原油黏度,并可生成大量气体,形成泡沫,降低压裂液滤失,增加储层能量。经现场6口井试验,试油产量由3.5t/d提升至17.2t/d,试油成功率由21.7%提高至83.3%。该技术可为同类油藏的高效动用提供技术支持。