羧甲基羟丙基压裂液体系在长庆华庆油田的应用

为降低压裂液残渣和残胶对导流能力的伤害,根据华庆油田低孔、低渗的特点,研制了稠化剂质量分数为0.25%的羧甲基羟丙基压裂液体系。该体系具有携砂能力强、破胶彻底等特点,残渣含量仅为128 mg/L,同时降低了配液用水中较高浓度钙、镁离子对压裂液携砂性能的影响。在华庆油田长6储层现场应用23井次,投产后6个月的平均比采油指数为同井组对比井的1.4倍,为低渗透油藏高效改造提供了一条有效途径。

羟丙基胍胶压裂液重复利用技术研究

针对南泥湾采油厂压裂施工后返排液多、处理费用高,研究了羟丙基胍胶压裂液重复利用技术.首先,以羟丙基胍胶为稠化剂,硼砂为交联剂,缓释型SS-1为破胶剂制备可重复利用的压裂液基液.然后在40℃条件下,优化重复利用时破胶液与基液的混合比例,以及向混合液中加入交联剂、破胶剂和交联促进剂的量,满足现场施工60 s内交联、3 h后破胶的要求.通过室内实验确定了重复利用压裂液体系最佳配方:破胶液与基液混合体积比为1∶3,加入交联剂硼砂质量分数0.035%～0.045%,缓释型破胶剂SS-1质量分数0.25%～0.35%,交联促进剂质量分数0.03%～0.06%.性能评价结果表明,该压裂液体系具有良好的流变性和抗剪切性,滤失量小,破胶彻底和残渣低等优良性能,实现了压裂液的重复利用.

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。

一种化学生热增能助羟丙基胍胶压裂体系的室内研究

将Na NO2-NH4Cl化学生热体系引入到常规胍胶压裂液体系中,提出一种新型可控型化学生热增能助压裂液体系。通过数字式温度计测量对该化学生热体系生热峰值及达到生热峰值的时间,分别考查了生热剂浓度、催化剂种类及浓度、环境温度的影响。采用冷冻断裂蚀刻透射电子显微镜(FF-TEM)和光学显微镜对交联冻胶压裂液及其破胶后的微观结构进行观察,系统研究了影响压裂液交联和破胶的因素,测定了不同条件下冻胶的流变性能。基于该化学生热助压裂技术的室内研究,证实了Na NO2-NH4Cl可控型化学生热增能助压裂体系用于改善低温低压油层破胶效果的可行性。

羟丙基胍胶压裂返排液的循环利用技术

随着油气储层压裂改造技术的广泛应用,压裂用水短缺和压裂返排液的有效处理已成为油气田亟待解决的问题。为了缓解新疆油田油田压裂用水与降低返排液处理成本,开展了羟丙基胍胶压裂返排液的循环利用技术研究。研究结果表明,电解氧化处理可实现返排液的快速降黏与杀菌,然后利用气浮、沉降等方式即可将返排液中的悬浮物有效去除。通过调节处理后返排液的pH至6.5左右,实现了羟丙基胍胶粉在返排液中的分散起黏,即快速配制羟丙基胍胶基液。通过引入0.05%数0.2%的缓交联剂葡萄糖酸钠,利用缓交联剂与残余交联剂之间的络合作用,有效解决由残余交联剂的引起的交联过快问题,返排液配制的压裂液交联时间可控制在10数120 s之间。通过添加稳定剂亚硫酸钠消除返排液中残余的破胶剂,有效提升了压裂液的耐温能力。利用该方法累计完成2.2万方返排液的处理,配制出的羟丙基胍胶冻胶压裂液应用于新疆油田75口井的压裂改造中,井底温度范围22数97℃,施工成功率100%。

巴喀致密砂岩气藏醇基压裂液研究及效果评价

为解决巴喀致密砂岩气藏压裂时的水锁等地层伤害问题,研制了一种低浓度醇基压裂液体系,用于改善地层气相渗透率和压裂效果。在筛选醇、增稠剂、交联剂等主剂与添加剂,研究评价醇对瓜胶液性能的影响,醇基压裂液体系的抗温抗剪切性能、破胶性能的基础上,通过室内实验表明,醇基压裂液体系可降低破胶液的表面张力,解除水锁提高返排效率,对岩心的伤害率比常规水基压裂液降低30%以上。现场醇基压裂井平均增产9.5倍,残液自喷返排率达到55%以上。

羧甲基胍胶压裂液体系的推广应用

羧甲基胍胶压裂液体系生成的半交联型冻胶具有摩阻低,残渣低,浓度低,高耐温耐剪切性能[1],增粘快,粘弹性好,携砂性能优异等特点。自推广以来羧甲基胍胶压裂液体系累计施工216口/497层,注入压裂液149045m3,支撑剂11452m3,施工过程平稳,开发效果良好,取得了很好的经济效益和社会效益。

中高温低浓度压裂液研究与应用

简介了国外近期降低水基压裂液中植物胶类增稠剂浓度的三种技术：Nimerick等人的pH缓冲体系；锆交联羧甲基瓜尔胶压裂液；更高分子量的精加工瓜尔胶PEG硼交联压裂液。针对中原油田研发了90～140℃中高温低浓度HPG硼交联压裂液。在压裂液设计中采用浓度优化和泵注浓度由高到低变化两条原理，黏度低限为：在地层温度和1701／s连续剪切90min后前置液黏度≥150mPa·s。携砂液黏度≥100mPa·s。用0．45～0．90mm的陶粒和压裂液破胶液测试，HPG浓度由0．5％减至0．4％时，15h后的导流能力提高11．3％。得到了如下基本配方（HPG/有机硼交联剂／NaOH）。用于90～120℃的前置液：0．35％／10．35％／10．08％，携砂液：0．25％～0．30％／0．30％／0．08％；用于120～140℃的前置液：0．40％／0．45％／10．10％。携砂液：0．30％～0．35％／10．35％／10．10％。2002-2005年，该低浓度压裂液在中原油田应用于超过40井次的压裂，仅4井次未完成顶替。介绍了地温92℃和134．8℃的各一口油井的压裂工艺和良好效果。图6表1参6。

深层致密砂岩气藏中高温压裂液开发及应用

通过综合考虑深层致密砂岩气藏特征和压裂工艺的要求,优化形成2套耐高温、低伤害、低摩阻压裂液体系。(1)低伤害聚合物压裂液体系,基液配方为0.50%～0.55%稠化剂SSF-C+0.10%交联剂SSF-CB+1%KCl,170s^(-1)、140℃下剪切120min后表观黏度为50～65mPa.s;120℃下1h后的破胶液黏度2.67mPa·s;压裂液破胶液对储层岩心的伤害率为10.25%。(2)羧甲基羟丙基胍胶压裂液体系,基液配方为0.40%CMHPG(羧甲基羟丙基胍胶)+0.35%高温增效剂(硫代硫酸盐)+0.3%助排剂(氟碳表面活性剂)+0.02%消泡剂(有机硅)+0.1%杀菌剂(甲醛)+0.3%粘土稳定剂(低分子阳离子季铵盐)+pH调节剂(碳酸钠、氢氧化钠),经实验测定,压裂液基液黏度66mPa·s,pH值9.5～10.8,交联时间1～5min;压裂液在170s^(-1)、140℃下剪切120min后表观黏度大于100mPa·s;130℃下1h后的破胶液黏度3.55mPa·s;压裂液破胶液对储层岩心的伤害率为28.29%。现场应用表明:该压裂液体系对储层的适应性好,摩阻低,降阻率为65%～75%。

有机硼高温延迟交联剂的制备及其性能

合成了用于中高温油藏压裂作业的有机硼交联剂,并与羟丙基胍胶压裂液组成了有机硼交联冻胶体系。研究了合成条件对交联时间的影响,考察了有机硼交联冻胶体系的性能。实验结果表明,制备有机硼交联剂适宜的反应条件为:130℃、络合剂醇胺质量比4∶2。制备的有机硼交联剂冻胶体系适用于90~120℃的中高温地层压裂作业。破胶剂添加量为0.2%~0.3%(φ)可满足不同的施工工艺参数要求。有机硼交联冻胶体系可在110~120℃下保持表观黏度稳定大于100 mPa·s,并在作业后120~240 min实现破胶水化。

苏里格区块压裂返排液处理再利用分析

压裂作业是油气资源开发和增产中的重要环节,压裂液体系则是压裂施工的关键技术之一。随着压裂规模的扩大,压裂液用量越来越大,施工后返排液量也随之大幅增加,这些压裂返排液的大量排放对环境造成了严重污染。如果这些返排液可以合理处理再利用,不但可以避免污染,并且可以节约水源,为油气开采的可持续发展做出贡献。本文总结了目前苏里格区块水平井用羟丙基压裂液体系返排液的现场处理方法,分析了规模处理过程中每种方法存在的优劣势,并就如何实现返排液的低成本、高效率、大规模处理应用,提出了见解和想法,为现场返排液的处理提供了指导。

羧甲基压裂液在苏里格气田的初步应用与认识

2011年羟丙基瓜胶价格开始上涨,由昆山公司生产的羧甲基羟丙基瓜胶压裂液体系在苏里格气田某区块现场试验两口井。苏里气田属于低渗透气藏,储层埋藏深度在3150-3510m,温度在100-115℃之间。现场应用表明羧甲基羟丙基瓜胶压裂液的携砂性能与羟丙基瓜胶压裂的携砂性能相当,但是返排效果明显优于羟丙基瓜胶压裂液体系,并且该体系具有耐高温,低浓度、低残渣、低伤害、低摩阻、价格低等特点,是今后压裂液发展的方向。