低分子环保型压裂液技术的开发及应用

低分子环保型压裂液技术的开发及应用徐非凡李景群马玉峰张和开高红萍可回收再利用的低分子胍胶压裂液技术研究熊颖刘友权石晓松张永国吴文刚黄晨直陈楠低损害新型多侧基植物胶压裂液开发及应用肖丹凤【摘要】：大庆外围低渗透储层是目前油田产量接替的主要开发调整对象,低渗透储层必须通过压裂改造才能投入开发。由于该类油藏储层物性差,压裂过程中,储层极易受到伤害,如何有效控制和降低压裂过程对储层和人造导流裂缝渗透率的损害,提高单井产量,是大庆外围低渗透储层压裂改造时必需要面对的严峻挑战;大庆海拉尔油田岩性复杂、储层物性条件差,压裂中经常出现低砂比时砂堵,甚至出现压不开的情况,提高施工成功率,是海拉尔油田开发必须要解决的关键问题。利用红外、核磁、激光光散射、黏度等实验手段,对新型多侧基植物胶的结构和分子量进行表征。新型多侧基植物胶的分子结构是由半乳糖和甘露糖组成,半乳糖与主链上甘露糖的比值为1:1.34,明显高于胍胶的1:1.67。新型多侧基植物胶的分子量为5×105,显著低于常规用胍胶的分子量。由于新型多侧基植物胶分子量较低,并且含有更多的侧基,其空间位阻效应增加了高分子链的刚性,阻止了溶液中植物胶因分子间氢键相互作用产生聚集,因此新型多侧基植物胶水溶性更好,水不溶物含量更低,是一种比胍胶性能更加优越的压裂液增稠剂。利用新型多侧基植物胶为增稠剂制备了新型多侧基植物胶压裂液并且和羟丙基胍胶压裂液进行了对比和分析。在相同剪切粘度和温度条件下,新型多侧基植物胶的使用浓度要比羟丙基胍胶降低近30%,残渣含量比常规羟丙基胍胶压裂液降低45%左右,降低了对储层和人造导流裂缝渗透率的损害,适合对低渗透储层进行压裂增产改造。利用小幅振荡剪切实验得到的平台模量Gp和零切粘度η0结合起来对压裂液的网络结构和性能进行评价,并且对不同交联剂类型、浓度、不同多侧基植物胶浓度以及多侧基植物胶交联液和羟丙基胍胶交联液的流变性能进行对比和分析。优化和筛选出分子尺寸以及与硼离子络合能力不同的两种有机分子,通过控制反应条件制备出复合型有机硼交联剂,利用空间位阻效应和逐级释放技术提高了硼离子稳定性和延缓释放的时间,使压裂液的成交时间达到延缓可控,提高了压裂液冻胶的耐温和耐剪切性能。采用延缓交联新型多侧基植物胶压裂液,大幅度降低了压裂液施工时的沿程管路摩阻,提高了压裂施工成功率。优化了新型多侧基植物胶压裂液的整体性能,通过引入阳离子型低分子量和多支化度的聚二甲基二烯丙基氯化铵类高分子,利用其高分子链上的正电荷把不同的粘土颗粒结合在一起,可以有效抑制粘土破碎、脱落和运移;通过将含类表面活性剂与氧化铵类表面活性剂相结合,在降低表界面张力的同时增加了接触角,从而大幅度降低了毛细管力,显著提高了压裂液的返排性能。利用新型多侧基植物胶压裂液在大庆外围油田低渗透储层油井中共应用了576口井1719个层,压裂施工成功率达97.0%,压裂后初期平均单井日产液3.19m3/d。低损害新型多侧基植物胶压裂液有效解决了低渗透储层压裂液伤害问题。利用延缓交联多侧基植物胶压裂液技术,对大庆海拉尔油田深部高含泥南屯组储层进行了压裂改造,现场试验52口井89层,储层平均深度2634.9m,施工成功率为96.6%,压后初期平均单井产液10.84m3/d。通过现场下入井底压力计对比测试结果表明,利用延缓交联压裂液技术,压裂液的沿程摩阻下降了5.7MPa以上,由此在不改变地面压裂施工设备的条件下,有效解决压裂中经常导致低砂比时砂堵,甚至出现压不开的情况,施工成功率由原来的百分之八十左右,提高到百分之九十六以上,有效解决了深部南屯组高含泥储层压裂成功率低难题。到目前为止,新型多侧基植物胶压裂液628口井1808个层,成功率达96.96%,压裂后平均单井增油量为2.65t/d,比常规羟丙基胍胶压裂液的增产效果提高了133%,改善了压裂增产效果,满足了低渗透油田开发需要。【关键词】：压裂液植物胶低渗透储层高含泥储层渗透率损害单井产量施工成功率瓜尔胶聚合物低分子化的降解条件研究王丽伟卢拥军单文文张汝生【摘要】：正瓜尔胶是一种天然的高分子植物胶,具有良好的水溶性和增稠作用,广泛应用于石油开采、化工和食品领域。在石油天然气开采领域多用于水力压裂的增稠剂。为了改进瓜尔胶的水溶性、温度稳定性,降低残渣含量,在70年代成功地完成了瓜尔胶改性,如羟丙基瓜尔胶(HPG),羧甲基羟丙基瓜尔胶(CMHPG)。最近出现的低分子瓜尔胶压裂液是一种新型、性能优良的压裂液。通过对常规的高分子瓜尔胶进行降解,可得到不同低分子量的瓜尔胶稠化剂。低分子瓜尔胶压裂液具有特殊的流变性能,可以在压裂工程中重复再利用。【作者单位】：中国石油勘探开发研究院廊坊分院中国石油勘探开发研究院廊坊分院中国石油勘探开发研究院廊坊分院中国石油勘探开发研究院廊坊分院低分子环保型压裂液体系的研究开发与推广应用导出下载PDF阅读器HPGF水基冻胶压裂液具有良好的流变性能，可满足不同的井温和改造规模而被广泛应用，但施工后在地层中易残留高分子聚合物，对地层孔喉和微裂缝造成持久的伤害；破胶返排液不可再利用，污染环境。针对上述问题，开发了具有低残渣、低滤失、低伤害，填砂裂缝导流能力高，可回收利用的低分子环保型压裂液体系(LMF)，设计制作了压裂返排液回收再利用装置，进行储层改造。本文重点介绍了该体系的关键技术、性能特点和现场应用情况及应用效果分析。小分子支链化聚合物压裂液的合成与应用曾科，韩福利，董健敏，...-《钻井液与完井液》-2013-万方收藏引用摘要采用氧化还原引发体系,以AM、AMPS为主要原料,以硫酯YP为链转移剂和支链化促进剂,合成得出特性黏数不高于3.0的小分子支链化聚合物增稠剂.在室内大量研究的基础上,得到了小关键词聚合物/合成工艺/压裂液/稠化剂/剪切稳定性/增产措施被引量0多功能清洁压裂液F-VES性能评价《钻井液与完井液》2012年第4期|王满学何静王永炜周宏伟西安石油大学化学化工学院西安陕西延长石油集团有限责任公司研究院西安延长油田英旺采油厂陕西宜川