大牛地致密气藏超低浓度瓜胶压裂液体系的开发与评价

大牛地气田为低孔致密气藏,压裂改造是提高单井产量的有效措施。为了满足大牛地气田绿色建设的需求,需要降低储层伤害、经济高效的压裂液体系。文章开发并评价适合于低孔致密气藏的超低浓度瓜胶压裂液体系,其优势是应用自主研制的超强延迟交联剂,降低羟丙基瓜胶用量到0.25%~0.30%,较常规0.45%羟丙基瓜胶用量降低了30%~44%。该超低浓度瓜胶压裂液体系的交联时间35~45 s;90℃,170 s^-1连续剪切120 min,黏度100 mPa·s以上,耐温耐剪切性能良好;38%砂比条件下的静态悬砂能力强;采用APS和FANTA生物酶破胶剂复合技术,破胶时间从120~240 min可控,破胶液黏度<3 mPa·s,破胶残渣量<200 mg/L,易返排,储层伤害小。超低浓度瓜胶压裂液体系降低生产成本,满足大牛地低孔致密气藏现场施工的需要,应用价值和推广潜力巨大,具有较好的发展前景。

超低浓度羟丙基瓜尔胶压裂液体系

为符合低成本、低伤害、环保绿色开发的理念,针对低渗透储层特点,利用长链多点螯合技术,增加交联剂链的长度,研发了高效交联剂;针对煤层气井温度低(20~40℃)、破胶困难等难题,开发了三元复合破胶技术;形成了30~163℃压裂液系列配方体系,相同温度条件下,稠化剂用量降低30%~50%,对储层的伤害率降低了30%~40%,材料成本降低30%以上,实现稠化剂交联下限至0.10%。在长庆油田、冀东油田、华北油田、吐哈油田、煤层气田等推广应用979井1368层(段),施工成功率100%,试验井产量分别为对比井的2.5~5.3倍,展示出良好的应用前景,为低渗特低渗油气藏、致密油气藏的高效开发提供技术保障。

超低浓度羟丙基胍胶压裂液体系的研制及在苏里格气田的应用

在分析苏里格气田上古储层地质条件的基础上,依据"羟丙基胍胶的临界重叠浓度就是交联的最低浓度"理论和有机硼交联机理,通过对交联络合剂和合成条件的优选,研发出新型的高效交联剂,采用该交联剂体系,羟丙基胍胶稠化剂质量分数较常规气井降低40%时,仍保持了良好的耐温和流变性能。该压裂液体系残渣残胶含量大大降低,降低了对储层的伤害程度。截至到2011年底,该压裂液已成功应用于苏里格气田42口直井、3口水平井,取得了较好的改造效果。

低浓度瓜胶压裂液体系评价及在大牛地气田的应用

水力压裂是大牛地气田低孔低渗储层开发的有效手段,压裂液是压裂工艺技术的重要组成部分,而目前0.45%HPG压裂液残渣含量较高(300~700 mg/L),对储层基质和人工裂缝伤害大。通过室内实验评价,优选有机硼交联剂HB-JLJ、高效助排剂HB-ZPJ以及生物酶破胶剂HB-PJJ,并结合常规黏土稳定剂、杀菌剂和起泡剂等添加剂,形成一套适合90℃储层温度条件的低浓度瓜胶压裂液体系。该压裂液体系具有良好的交联、携砂和流变性能,破胶液残渣含量为173~202 mg/L,表面张力为22.2~22.6 m N/m,较现用0.45%HPG压裂液对岩心伤害率降低19.96%。0.30%HPG压裂液体系在D井现场应用各项性能良好,增产效果显著。

超低浓度瓜胶强交联压裂液体系在东胜气田的应用研究

为了降低配制压裂液所使用的羟丙基瓜胶数量及压裂液残渣对人工裂缝导流能力的伤害,本文从储层改造需求出发,通过对低浓度瓜胶强交联压裂液的研究及其性能评价,形成了适合于东胜气田储层改造需求的低浓度瓜胶强交联压裂液配方。室内实验表明:当瓜胶质量分数为0.3%时,该低浓度瓜胶强交联压裂液在100℃、170s^(-1)的剪切速率下经过120min耐温剪切,粘度保持在130mPa.s以上。与常规瓜胶压裂液相比,残渣含量明显降低,携砂性能明显提高。截止目前,该低浓度瓜胶强交联压裂液体系在东胜气田累计施工4井次,破胶后返排液粘度小于5mPa.s,取得了较好的增产效果。

耐高温超低浓度纳米胍胶压裂液性能评价研究

致密砂岩储层孔渗低、物性差,必须经过水力压裂改造后才能具有较好的产能。为了降低施工成本和压裂液对储层的伤害,同时在高温条件下具有良好的耐剪切性能和破胶性能,需要研发一种耐高温、低伤害的压裂液体系。以改性纳米二氧化硅为交联剂,对新型耐高温超低浓度纳米二氧化硅压裂液性能进行了较为全面的评价研究。结果表明,该压裂液体系在135℃条件下剪切2 h后平均黏度为100 m Pa·s,具有良好的携砂能力。破胶液残渣质量为常规胍胶压裂液质量的37.2%,破胶液的表面张力小,具有良好的返排性,压裂液与地层水配伍性好。超低浓度纳米胍胶压裂液大幅降低了对地层的伤害程度,适用于低渗的致密砂岩储层。

超低浓度胍胶压裂液在苏里格气田的应用研究

苏里格气田苏77区块泥质含量高、压力系数低、储层物性差、层薄、砂泥岩互分布。为有效控制和降低压裂液对储层的伤害,进一步提高压裂效果,降低压裂成本,开发了满足低渗透储层压裂需要的低质量分数、低残渣、低伤害的超低浓度胍胶压裂液配方体系。室内性能评价结果表明,该体系能有效降低胍胶质量分数,大幅度降低压裂液残渣含量,岩心伤害程度明显降低,具有优良的防膨、起泡、助排及降滤失性能。2012年在苏77区块试验应用了20口井,施工成功率达98.0%。对比同区块物性相近储层的7口井,平均日产气比常规羟丙基胍胶压裂液有了显著的提高,取得了较好的增产效果和经济效益,值得推广应用。

体系酸碱度对羟丙基瓜胶压裂液的影响

体系的酸碱度直接影响着羟丙基瓜胶粉溶胀、溶解的过程,也影响着压裂液冻胶的形成及其性能。本文阐述了羟丙基瓜胶原胶液配制时,在中性或弱酸性的配液水中,能加快瓜胶粉溶胀溶解成胶液,是快速配制原胶液的有效方法;瓜胶液与硼砂形成冻胶的速度及冻胶的耐热抗剪性能,也受体系的酸碱度影响。体系的酸碱度关系到压裂液性能和压裂施工的成败。

超低浓度胍胶体系在姬塬区块的运用及性能优化

介绍了姬塬地区深井压裂施工情况,针对目前姬塬北部开采层次逐渐加深,现场施工过程中出现的地层温度高、水质比较差,稠化剂溶胀不均匀造成施工压力偏高、砂堵井等多种问题,从姬塬地层、水质和压裂体系等方面进行了分析,提出用多种离子交联形成黏弹性冻胶,经过施工验证,具有抗剪切性和热稳定性好、水不溶物和破胶残渣含量较低、控制滤失能力强等诸多优点。

超低浓度多点交联压裂液体系性能评价

为满足致密气藏开发需要,在原胍胶有机硼交联体系基础上,进一步降低胍胶分子量、增大交联剂分子尺寸,改变交联剂分子结构,实现超低浓度多点交联,形成一种超低浓度胍胶压裂液体系,与常规体系相比胍胶粉比可有效降低27%,耐温可达140℃,同胍胶粉比条件下压裂液体系残渣含量降低22.4%,基质伤害率为18.4%,较常规体系大幅降低。本文针对该体系开展性能评价研究,并形成了不同温度条件下的液体配方。

低浓度羟丙基胍胶压裂液交联剂合成与性能评价

为进一步降低有机硼交联的羟丙基胍胶压裂液对地层和支撑裂缝导流能力的伤害，通过室内实验合成了一种新型树枝状有机硼交联剂。最佳合成条件为：硼酸15％，树枝状大分子G16％，配体用量25％，催化剂用量o．4％，反应温度lOO℃，反应时间4h。该树枝状状有机硼交联剂在0．2％～0．25％的羟丙基胍胶条件下，耐温温度为120～150℃，并且0．2％的羟丙基胍胶压裂液在80℃条件下，剪切120min黏度保持在100mPa·S以上，证明通过新方法合成的树枝状交联剂交联的超低浓度羟丙基胍胶具有良好的耐温耐剪切性能。

低浓度聚合物压裂液体系研究与应用效果评价

聚合物压裂液冻胶体系在压裂施工过程中会在裂缝中和裂缝壁留下残渣造成储层伤害,降低聚合物浓度可以减轻这种伤害,但又会遇到冻胶体系黏弹性降低支撑剂沉降的问题,因此,研究优选满足携砂要求的低浓度聚合物压裂液体系具有实际意义。用实验方法研究了低浓度聚合物压裂液的增稠剂、交联剂及破胶剂,并评价了压裂液体系的抗温抗剪切性能、流变性能、携砂性能、破胶性能、低伤害性能、防膨性能和滤失性能。实验结果表明,低浓度聚合物压裂液的浓度为常规聚合物压裂液浓度一半时即可满足压裂时的携砂要求,抗温抗剪切性能优于清洁压裂液和常规聚合物压裂液,并且破胶后的残渣量明显减少,降低了对储层的伤害程度,是一种较为环保的低伤害压裂液。

低浓度胍胶压裂液的性能研究与现场应用

目前全球瓜尔胶紧缺,导致羟丙基胍胶价格飙升,压裂成本攀升。因此,研究优选满足携砂要求的低浓度胍胶压裂液体系具有实际意义。通过实验,对低浓度胍胶压裂液体系的配方进行了研究,评价了低浓度胍胶压裂液体系的耐温耐剪切性能、流变性能、滤失性能、破胶性能、静态伤害及残渣含量。实验结果表明,低浓度胍胶压裂液的浓度为常规胍胶压裂液浓度一半时即可满足压裂施工时的携砂要求,并且破胶后的残渣含量明显减少,降低了对储层的伤害程度,是一种低成本、低伤害压裂液。

青海油田低浓度胍胶压裂液的性能研究与现场应用

开发了稠化剂浓度为0．18％-0．20％的低浓度胍胶压裂液体系，使稠化剂浓度比常规胍胶压裂中的稠化剂浓度低40％-50％，单方液成本降低30％-38％。通过对该低浓度胍胶压裂液的性能评价，确定了该体系具有良好的耐温耐剪切性能和滤失性能，破胶快速彻底。岩心损害率为22．53％，压裂液残渣含量仅为226．3mg／L，为常规胍胶压裂液的一半，大大降低了压裂液残渣对裂缝导流能力的损害。2012年，低浓度胍胶压裂液体系在青海油田应用总井数87井次，累计降低成本403．7万元，其中在昆北区块应用55井次，增产倍数为该区块2011年压裂井的1．08倍，降本增产效果明显。

几种重点元素对胍胶压裂液性能影响的研究

通过水体内硼,钠,钾,铁,铝和钙元素含量对瓜胶体系压裂液性能的影响进行系统研究,明确了这几种元素含量对瓜胶体系压裂液基液配制及稳定性的影响和对交联后瓜胶压裂液胶体性能的影响。为胍胶体系压裂返排液回收处理重新配置胍胶压裂液提供有效技术支撑。

低浓度胍胶压裂液体系室内研究

目前全球瓜尔胶原材料紧缺,导致胍胶价格飙升,压裂成本攀升。因此,研究优选满足携砂要求的低浓度胍胶压裂液体系具有重大意义。通过实验,对低浓度胍胶压裂液体系的配方进行了研究,评价了低浓度胍胶压裂液体系的耐温耐剪切性能、流变性能、滤失性能、破胶性能、静态伤害和残渣伤害。实验结果表明,低浓度胍胶压裂液可满足压裂施工时的携砂要求,并且破胶后的残渣含量明显减少,降低了对储层的伤害,是一种低成本、低伤害压裂液体系。