有效降解PRD钻井液的低温破胶剂JPC室内研究

用PRD聚合物钻井液钻井完钻后，须对井筒内余留的钻井液实施破胶处理，以免钻井液污染地层。常用的氧化荆破胶法低温破胶效果差。本文报道低温破胶刑JPC的实验研究结果。实验钻井液（胶液）为0．65％PF-VIS增粘的PRD钻井液。用破胶率即以空白处理胶液为基准的破胶剂处理胶液表观粘度降低率表示破胶效果。在包括强氧化性酸、盐、碱的9种化学（生化）刑中，JPC的50℃、4h破胶率最高，为95．2％（加量1．0％），α-葡糖酶次之,为72．1％（加量1．5％），其余均低于50％。JPC的破胶率随加量增大而增大，加量≥1．5％时趋于恒定，适宜加量为2．0％；破胶温度升高（21-95℃）或破胶时间延长（0.5～5．0h）时破胶率增大，加量2．0％、50℃、3h破胶率超过90％，破胶液21℃表现粘度为4．0mPa·s。JPC对储层无伤害，注入2．0％的JPC海水溶液4．5PV时，南海西江23—1油藏岩心渗透率不降低，油相渗透率在注入煤油7．0PV时完全恢复。图3表3参2。

油田聚合物解堵生物酶制剂的研究进展

聚合物广泛应用于油气开采过程,如瓜尔胶及其衍生物、聚丙烯酰胺和纤维素基聚合物等都可应用于压裂过程,但是在压裂作业后聚合物会在储层断裂面堆积形成滤饼,导致储层堵塞,影响油气开采。通常使用酸和化学氧化剂作为“破胶剂”来降解聚合物滤饼,但化学破胶剂可能导致基础设施被腐蚀及储层伤害。基于此,利用生物酶作为破胶剂来降解聚合物则更加环保,也更有吸引力。当前,针对瓜尔胶的酶破胶剂已在油田中得到应用,针对其他聚合物的酶破胶剂仍处于研究开发阶段。因此,本文综述了瓜尔胶、聚丙烯酰胺(PAM)、羧甲基纤维素(CMC)和黄原胶等聚合物的生物降解机制和降解酶的研究现状,讨论了生物酶破胶剂在实验室开发和油田应用中面临的挑战。

聚合物降解产物伤害与糖甙键特异酶破胶技术

综述了钻井、完井、尤其是水力压裂作业中产生的多糖类聚合物伤害和应用糖甙键特异酶破胶、解除多糖类聚合物伤害的技术。第一节报道了聚合物降解产物造成的伤害 ,指出冻胶破胶液粘度低并不代表压裂液已从充填裂缝中充分返排 ,氧化破胶剂和普通酶破胶剂不能使多糖类聚合物充分降解 ,产生的大分子量的、水不溶的降解产物可对地层造成伤害 ,消除伤害的办法是采用对糖甙键有特异性的各种水解酶作压裂液破胶剂或伤害地层处理剂。第二节报道了各种聚合物 (纤维素、瓜尔胶、淀粉 )糖甙键特异酶降解聚合物的机理。第三节报道了糖甙键特异酶 (主要针对瓜尔胶 )的应用性能测试及结果 ,包括岩心流动实验、含糖量和分子量测定、传导性测试。第四节介绍了糖甙键特异酶消除聚合物伤害和用作压裂液破胶剂的现场应用 ,包括选井原则、实施工艺要点及 3个典型井例。

可重复使用的水基压裂液的制备与性能评价

针对目前水基压裂返排液重复利用效率低的问题,本文以一种疏水缔合型聚合物BT1218为增稠剂、十二烷基苯磺酸和三乙醇胺为黏度促进剂FJ-1、Na_(2)CO_(3)为pH调节剂、KCl为黏土防膨剂、氨基磺酸与过硫酸盐为复合破胶剂,制备了一种可重复使用的水基压裂液RFrac-H,同时利用RFrac-H破胶液制备了新的压裂液,并对其耐温、耐剪切性和破胶性能进行了评价。实验表明:0.4%BT1218+0.1%Na_(2)CO_(3)+0.5%KCl+0.30%FJ-1制备的RFrac-H压裂液,在170 s^(-1)下,温度由30℃升至120℃时,压裂液的黏度大于50 mPa·s,压裂液在100℃、170 s^(-1)下连续剪切60 min后的黏度大于40 mPa·s,静态沉砂速率为0.0214 cm/s,破胶液的黏度为2.51 mPa·s,表面张力为24.4 mN/m,油水界面张力为0.282 mN/m,黏土防膨率大于80%。利用RFrac-H破胶液重复制备压裂液的性能完全满足压裂液性能指标要求,且破胶液重复使用次数多,压裂液制备成本低。利用破胶液制备的压裂液与RFrac-H比较,增稠剂和黏度促进剂加量减少了70%以上。

氯化钙加重聚合物压裂液破胶技术研究

为解决氯化钙加重聚合物压裂液的破胶难题,研发了专用氧化还原型破胶剂,并对破胶性能进行了评价。该破胶剂由氧化剂(主剂)和还原剂(辅剂)构成,在低温50℃以下,主剂分解出游离氧自由基的半衰期时间较长无法满足破胶需求,还原剂能够激活低温下氧化剂的分解反应,解决低温破胶难题。该破胶剂在水溶液中不产生SO^(2-)_(4),没有硫酸钙二次沉淀,也不出现凝胶柱现象,破胶彻底。该专用破胶剂在施工过程中缓慢释放,确保压裂施工顺利实施;破胶后粒径与常规胍胶压裂液相当,70%小于109.6μm,95%小于195.2μm;破胶后聚合物分子量为10万,破胶效果良好。

废钻井液固液分离处理用化学剂性能评价

为了满足废钻井液固液分离处理要求,通过试验优化出两种无机破胶剂,同时对该处理用化学剂的性能进行了详细的评价。结果表明,所合成阳离子聚合物与无机破胶剂配伍使用可以保证滤出液具有较好的透明性,且具有良好的协同增效作用。用滤出液配制处理液进行反复处理,效果同用清水配制处理液处理相当,可节约处理费用。

胍胶压裂液高效破胶降解剂体系研究

胍胶压裂液是低渗透油藏水力压裂应用最广泛的压裂液体系,针对其破胶不彻底,残渣、残胶易造成压后储层伤害的问题,通过耐温耐剪切性、破胶液黏度、破胶液残渣含量测试实验,从10种破胶剂、9种降解剂中筛选、优化了胍胶压裂液复合破胶降解剂。并利用凝胶渗透色谱仪和激光粒度仪对胍胶压裂液破胶液中聚合物分子量和残渣粒径进行了测试。结果表明,0.06%(质量浓度)破胶剂P4(过硫酸铵∶亚硫酸钠=9∶1,质量比)+0.009%降解剂M2(BAT-2)为最佳复合破胶降解剂体系,其对应胍胶压裂液耐温耐剪切性测试稳定黏度、破胶液黏度、破胶液中残渣含量分别为103 mPa·s,1.5 mPa·s和202 mg/L。相对于现用过硫酸铵破胶剂,优化的破胶降解剂体系可降低破胶液中聚合物平均分子量16.0%;减小破胶液中残渣粒径中值21.5%。

耐温230℃的新型超高温压裂液体系

目前使用的天然植物胶压裂液,耐温极限约为177℃。为了解决压裂液的耐超高温问题,通过大量的室内实验,筛选出新型的超高温稠化剂、耐高温的锆交联剂、高温稳定剂和有效的破胶剂,形成了一种耐温在200~230℃的超高温压裂液体系。实验结果表明,这些添加剂协同作用下,形成适用于地层温度高于常规冻胶耐温极限的超高温聚合物压裂液体系,该压裂液在230℃时具有很好的耐温耐剪切性能,并且显著降低了聚合物用量,可以实现完全破胶,对支撑剂导流层的伤害小。

一种低温破胶激活剂APS-1研究与应用

随着页岩油气勘探开发不断深入,出现越来越多的低温井。目前常用的破胶剂为过硫酸盐、过氧化氢等过氧化物,在50℃以上才能产生自由基使压裂液破胶,因此需要研究一种与过氧化物配套的激活剂,使过氧化物在低于50℃能够产生自由基使压裂液破胶。根据破胶剂的破胶机理,在室内研究一种低温破胶激活剂APS-1,配合过硫酸铵使用可在20℃条件下使聚合物压裂液及瓜胶压裂液破胶。此破胶激活剂作用于压裂液破胶初始2h粘度变化小,满足施工基本要求。其适用范围广,效果好,满足油田压裂施工要求。