页岩储层防水锁聚合物水基钻井液体系研究

开发一种适用于页岩储层的水基钻井液体系,以优化钻井过程中的页岩稳定性和防水锁效果。通过页岩滚动回收率、线性膨胀率测试以评价不同处理剂的效果。结果表明:0.5%WEDM+1.5%SFTH复配体系可显著提高页岩的回收率,同时最大线性膨胀率由37.6%降至16.80%。封堵剂CMS在控制滤失量方面表现出色,包被剂KPAM在提高钻井液稳定性和降低滤失量方面具有显著效果。防水锁水基钻井液配方为:4%基浆+1.0%WEDM+1.5%SFTH+1.5%CMS+0.3%KPAM+2.0%op-10。该体系在高温高压条件下展现出了优异的流变特性和滤失控制能力,特别是在抗温性和抗污染性方面表现卓越。该体系在150℃高温下保持了良好的稳定性,且对NaCl和CaCl_(2)的抗污染能力强。在储层保护方面,该体系能有效减少钻井液对储层的伤害,实现高达85.69%的渗透率恢复率,同时形成的泥饼质量良好。研究成果对于页岩气开采具有重要意义。

低渗致密气藏防水锁剂配方性能评价

基于吐哈油田低渗致密气藏,研发一种新型气藏防水锁剂GY-HE85,对其界面张力、表面张力和润湿性等基本性能进行研究,并分析了岩心渗透率恢复效果。实验结果表明,氟碳表面活性剂与碳氢表面活性剂复配后,碳氢表面活性剂除降低界面张力的作用之外,由于异电性亲水基之间强烈的静电吸引作用,表面活性剂分子在更低含量即可达到饱和吸附,还可降低表面活性剂的使用量。防水锁剂GY-HE85含量为0.1%~0.5%(w)的溶液时,表面张力为20.23~47.52 mN/m,随着溶液含量减小,拟黏附功逐渐降低,降幅呈“先快后慢”趋势,防水锁剂GY-HE85溶液优选含量为0.3%(w)。防水锁剂GY-HE85溶液具有较好的抗吸附性能,岩心渗透率恢复率在86.44%~91.20%,较好地预防了致密气藏储层“水锁”现象的发生。

基于低场核磁共振技术的致密砂岩气藏防水锁作用机理研究

致密砂岩气藏孔隙度、渗透率较低,微观孔喉尺度细小,在生产及压裂过程中极易产生水锁伤害。为开展致密储层防水锁作用机理研究,将常规岩心自吸实验、防水锁剂抑制水锁伤害实验与低场核磁共振技术(nuclear magnetic resonance,NMR)相结合,从微观角度揭示致密砂岩储层微纳米级孔喉中的防水锁作用机理,为致密砂岩气藏防水锁相关研究提供理论依据。结果表明:加入防水锁添加剂后,流体表面张力下降,接触角增大,自吸速率变慢,渗透率有一定程度恢复;在此基础上,通过核磁共振T 2谱从微观角度评价缓慢自吸阶段液体在不同孔喉尺度范围内的液相水锁滞留现象,其中加入防水锁添加剂后在自吸20 h时在较小孔喉处自吸液相平均占比为38.61%,整体孔喉平均液相占比为35.79%。而在未加入防水锁试剂的样品中在自吸20 h时在较小孔喉处液相占比为67.48%,整体孔喉占比为54.52%;通过防水锁剂抑制水锁伤害实验得出,加入防水锁剂后渗透率恢复程度在15.38%~20.19%,整体液相滞留占比平均下降幅度在10.73%。防水锁剂有效地降低较小孔候处液相滞留占比,降低流体表面张力以及增大岩心疏水性能,揭示了致密砂岩气藏防水锁作用机理,为致密砂岩气藏降低水锁伤害程度、提高返排效率,为实现高效开发提供理论支撑。

一种应用于低渗透储层的高性能防水锁剂

低渗透油气藏具有岩石致密、物性差和孔喉细小的特点,外来流体在毛细管力作用下进入储层孔喉中,造成水锁损害,严重影响低渗透储层油气藏的产量。针对这一问题,以全氟辛酸、单乙醇胺和氯乙酸钠为原料制备高性能氟碳防水锁剂(FS-1),通过红外光谱对其结构进行了表征,并研究了该氟碳防锁水剂对盐水溶液在岩心孔喉中水锁性能的影响。结果表明,该防锁水剂显著降低盐水溶液的表面张力(小于15 mN/m),且使蒸馏水在砂岩表面的接触角增大至85.3°,表明防水锁剂FS-1可将岩心表面润湿性由亲水性反转为中性湿,有降低了水相对岩心的水锁损害。另外,防锁水剂FS-1含有多个吸附、抗盐基团,提高分子在岩石表面的吸附能力,且使其耐盐能力达到了7%(NaCl)。渗吸实验、渗透率测试实验和核磁共振实验发现该防水锁剂减缓岩心的自吸作用,降低了岩心孔喉对盐水的束缚能力和岩心的水锁损害,提高了岩心渗透率恢复率。

适用于低渗透气藏的新型乳液防水锁剂研究

为了有效减轻低渗透气藏开发过程中出现的水锁损害现象,以十二烷基硫酸钠K12、异丁烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸(AA)和丙烯酸丁酯(BA)为主要原料,制备了一种适用于低渗透气藏的新型乳液防水锁剂FRT-2,并对其综合性能进行了评价。结果表明,新型乳液防水锁剂FRT-2能够大幅降低水溶液的表面张力值,具有良好的表面活性;FRT-2能有效改善目标低渗透气藏储层段天然岩芯表面的润湿性,使其由亲水性转变为中性润湿;FRT-2对储层段岩屑和岩芯的抑制性能较好;FRT-2还具有优良的防水锁性能,使用质量分数为1%以上的FRT-2溶液驱替岩芯时,岩芯的水锁伤害率可降低至20%以下,水锁伤害程度为弱。研究结果表明,新型乳液防水锁剂FRT-2的综合性能较好,能够应用于低渗透气藏的开发。

一种适用于低渗储层的钻井液体系

为了降低钻井液在低渗储层开发过程中带来伤害,针对目标储层孔喉和渗透率进行分析,并优化钻井液性能以期满足钻井、储层保护要求。本文对抑制剂、封堵剂以及防水锁剂进行优选,形成一套适合于低渗油气藏开发的高性能水基钻井液。该钻井液具有良好的流变性能和封堵性能,防水锁剂使钻井液滤液的表面张力和油液界面张力显著降低,降低了钻井液对低渗储层造成水锁伤害。低渗岩心污染后,其渗透率恢复值均大于90%,说明该钻井液具有较好的储层保护效果。

低渗储层新型防水锁剂的研制和性能评价

为了降低外来流体对低渗储层的水锁伤害,本文以高级脂肪酸和二乙醇胺为原料制备了无氟表面活性剂,并与阳离子表面活性剂(起到分散、稳定作用)和有机硅消泡剂复配形成一种新型无氟防水锁剂。实验研究表明,该防水锁剂能显著降低水溶液的表面张力,使表面张力低于15 mN/m,且具有良好的抗温、耐盐性能。接触角测试实验发现,该防水锁剂改变了砂岩岩心表面的润湿性,使亲水性能转变为亲油性能。岩心自吸实验和储层保护实验表明该防水锁剂使岩心的自吸水质量和吸水速度降低,且降低了岩石对流体的束缚能力,有效防止外来流体对低渗储层的水锁伤害。

适合致密砂岩气藏的高性能水基钻井液体系研究

针对延长气田致密区块水平井采用常规水基钻井液钻进时存在井壁失稳、坍塌以及起下钻遇阻等复杂情况,以多功能防水锁抑制剂FSYZ-Ⅱ、微纳米复合封堵剂WNFD-Ⅰ和高效润滑剂GXRH-313为主要处理剂,并辅以其他处理剂,研制了一套适合延长气田致密区块的高性能水基钻井液体系,并评价了其综合性能。实验结果表明:不同密度高性能水基钻井液体系的流变性能稳定,API滤失量小于0.5 mL,高温高压滤失量小于5 mL,润滑系数为0.1。高性能水基钻井液体系的滚动回收率为98.2%。当实验压力为16 MPa时,高性能水基钻井液体系对于宽度为50~300μm的裂缝均具有良好的封堵效果,累计漏失量小于2 mL。高效水基钻井液滤液的水锁损害率低至14.35%。此外,体系还具有良好的抗NaCl、CaCl_(2)和岩屑污染能力。Y-1井水平段采用高效水基钻井液体系钻进,现场钻井液性能稳定,维护简单,施工过程顺利,未出现井下复杂事故,施工效果较好。

海上低渗透油田钻井用高效防水锁剂的制备及性能评价

针对海上低渗透油田钻井过程中出现的水锁损害问题,以异丁烯酸甲酯、甲基丙烯酸和2-丙烯酸丁酯为主要原料,室内制备了一种适合海上低渗透油田钻井用的高效防水锁剂FR-101,并对其综合性能进行了评价。结果表明,防水锁剂FR-101的表面活性和润湿性能较好,当其质量浓度为1.2%时,溶液的表面张力降至23.8 mN•m^(-1),岩心薄片表面的润湿性由亲水性转变为中性润湿;防水锁剂FR-101的加入能够大幅度降低天然岩心的自吸水量,并能有效提高储层岩屑的滚动回收率,当其质量浓度为1.2%时,岩心5 h的自吸水量比在蒸馏水中降低了90%以上,储层岩屑的滚动回收率达到95%以上;防水锁剂FR-101还具有良好的储层保护性能,使用质量浓度为1.2%的防水锁剂FR-101溶液驱替后,岩心的渗透率恢复值可达90%以上。

致密低压气藏纳米微乳液防水锁剂研究与应用

针对低渗储层易受到水锁伤害的问题,合成了一种含氟纳米微乳液防水锁剂M916。相较于传统防水锁剂,M916具有小尺寸和核壳结构特征。该结构能够降低M916在近井地带的吸附,实现深部防水锁。实验结果表明:M916的尺寸约为20nm,可通过纳米级孔喉,改善岩石表面润湿性,达到中性润湿,能同时降低水锁对支撑裂缝及储层基质的伤害。此外,M916与一体化压裂液的配伍性良好,在一体化压裂液中添加0.3%纳米微乳液防水锁剂,施工后见气返排率最低,见气时间最短,试气产量最高,体现了良好的应用前景。

德惠断陷致密气产能主控因素分析与压裂技术优化

德惠断陷致密气藏储集层埋藏深、纵向跨度大、孔喉连通性差,高密度完井体积压裂技术虽实现了效益开发,但存在不同井间压后产能效果差异性大,稳产时间短的难题。通过对已施工井优质储集层厚度、铺砂强度、裂缝复杂程度和水锁伤害等因素与产能关系的分析,明确影响单井产能的主控因素,形成差异性射孔+“三段式”先成缝后成网+多级暂堵转向、防水锁压裂液体系等一系列压裂技术对策。经现场DS80-2井试验,压后第二天见气,见气返排率3.8%,日产气8.5×104 m 3,无阻流量19.2×104 m 3,为同区块同厚度气藏产量最高,见气返排率最低井;较设计产能提产20%,降本19%,达到提产控投的目的,为实现致密气藏高效勘探、效益开发提供了技术支撑。

防水锁阻垢型改性卤水修井液的研发与应用

针对修井作业中采用高密度卤水为压井液滤失进入储层造成的润湿反转后油井产油量急剧下降的现象,首先通过开展卤水对岩心渗透率伤害率实验,确定了卤水对储层的伤害率;其次优选防水锁剂,在矿化度为30万mg/L的卤水中,温度120℃老化48h,界面张力达到了10-1的级别,同时,采用正交实验的方法优选了2种助剂,形成了防水锁阻垢型改性卤水修井液。室内岩心伤害实验表明,储层渗透率恢复率可达80%以上,现场应用5井次,作业成功率100%,作业后产量恢复率达到了132.5%。

上海国药物流大厦屋面防水维修设计与施工

某混凝土结构屋面原采用SBS改性沥青卷材防水层,因使用年久而渗漏需要翻新,本文介绍了采用非沥青基强力交叉膜自粘防水卷材(双面自粘)与丁基自粘高分子防水卷材(TPO)复合为主防水层的屋面防水修复系统,既避免出现窜水隐患,又有很好的耐久性能,实现了“一次防水”的理念。

富水地铁车站大管幕隔水工法研究

在分析总结深埋地铁车站现有建设工法优缺点的基础上,提出了一种新型地铁车站大管幕建设工法(SPR).该工法最大的特点是可在深埋富水地层中做到不降水施工地铁车站.结合双层双跨单柱结构站型对SPR工法的基本原理和施工步序做了详细叙述.SPR车站是一种全新的"类骨架结构",是纵向与横向共同受力的复杂组合体系.采用有限元软件建立了地铁车站模型,对SPR工法车站进行了变形和受力分析.结果表明:采用逆作法施工时管幕结构变形量较小;大管幕纵梁内力远小于其极限强度,结构柱和内撑环梁受力相对较大,极值出现在边墙与底拱交接处,经验算SPR工法车站构件均满足结构强度要求.最后,介绍了SPR工法的防水体系,并详细描述了环向和纵向防水做法.

鄂尔多斯盆地低渗透气藏新型防水锁剂的研制及性能评价

针对鄂尔多斯盆地致密气低渗透储层,研制出一种新型防水锁剂,该防水锁剂属于氟碳表面活性剂类型。通过测定新型防水锁剂与鄂尔多斯区块地层水配伍性、表面张力、岩心自吸、接触角、渗透率恢复值等试验,对其性能进行室内评价。结果表明,防水锁处理剂与地层配伍性良好,可使表面张力达到超低,岩心自吸水质量最低,接触角可达到78.6°,渗透率恢复率可达到89.6%。该新型防水锁处理剂能有效预防水锁伤害的产生,对改善鄂尔多斯盆地低渗透气藏的开发具有指导意义。

低孔渗地层储层保护钻井液技术

低孔渗储层蕴含丰富的资源,但是开采的难度较高,需要合理运用防水锁强封堵钻井液技术。本文对海上低孔渗储层的特点进行分析,并从不同的角度入手探究防水锁强封堵钻井液技术的应用方式,以期为相关人员提供参考,提高海上资源开采的效果。

钻井液用防水锁剂在延长油田水平井应用技术

延长油田主力油层具有较高的毛细管力,针对储层水锁伤害国内外已有相关技术研究,当外来流体与储层接触后可能会发生较严重的自吸水锁伤害。在陕北市场通用钻井液体系基础上,引入钻井液用防水锁剂FS-02,对其常规性能和表面与界面张力作出评价,建立起延长油田储层保护钻井液体系。依靠储层动态渗透率恢复值测试,证明新钻井液体系储层渗透率恢复值提高明显,有效减弱了储层由于钻井液滤液产生的水锁反应。最终建立起延长油田储层保护钻井液技术方案,现场成功应用,效果良好。在保证井壁稳定、有效携岩和润滑的前提下,初期日产量均有较大幅度提升,证明该体系可有效保护储层,具有很好的推广价值。

川西防水锁压裂工艺技术研究及应用

川西低渗致密砂岩气藏特有的低孔-喉连通性和黏土矿物特征,使压裂改造中水基压裂液的水锁伤害成为储层的主要伤害类型之一。针对川西中浅层气藏难动用区块Ⅲb+Ⅲc类储量开采中面临的压裂水锁伤害问题日益凸现、制约了难动用储量的动用程度等问题,在储层水锁伤害特征分析评价基础上,开展了以防水锁低伤害压裂液为特色,以"尾追纤维"强制裂缝闭合返排技术为配套手段的防水锁压裂工艺技术研究。现场应用4井次,相比邻井压后见气时间明显缩短,压后增产效果显著。

鄂尔多斯盆地致密气压裂液技术发展与认识

随着鄂尔多斯盆地天然气勘探开发不断深入,压裂液技术也取得了长足的发展,形成了以低浓度胍胶、EM50可回收系列及防水锁滑溜水为代表的主体压裂液,为提高单井产量提供了技术支撑。同时从降低储层伤害和提高工厂化效率角度出发,研发的阴离子表面活性剂、酸性压裂液、纳米滑溜水及可变粘滑溜水等特色技术也取得了一定进展,认为压裂液主体技术多元化,低成本、低伤害、可回收压裂液仍是未来发展的主要方向,尽快建立致密气藏储层伤害评价新方法。

低渗透油气藏用防水锁剂体系的制备与性能评价

为改善低渗透油气藏水锁损害,以多元醇和脂肪酸为主要原料制备非离子型表面活性剂,将其与分散剂和稳定剂混合制得防水锁剂体系。通过红外光谱对表面活性剂的结构进行了表征,研究了防锁水剂体系水溶液的粒径分布,表面张力、热稳定性及对页岩岩心接触角的影响。结果表明,表面活性剂产物的热分解温度为218℃,在清水中的分散达到微-纳米级别。80℃下防锁水剂体系水溶液的表面张力可降至19.68 mN/m,临界胶束浓度为80 mg/L,表现出良好的抗盐性能。页岩岩心在常温常压下浸泡于防水锁剂体系水溶液中4 h后,清水在岩心表面的接触角从46.1°增至80°数130°;防水锁剂体系经过120℃老化8 h后,清水在岩心表面的接触角仍可达103.9°。防锁水剂体系抗高温、抗盐、防水锁性能良好,可用于改善低渗透油气藏水锁损害。