延长油田油层产出水压裂技术研究

需 满足两方 面的要求 ：一是施 工过程 中拥 有必要的 “ 有 效粘
度 ”，将支撑剂 沿着压裂裂缝携 带至预定位置 ，二是施 工结 束 后表观粘度降至 ５ ｍＰａ ． ｓ以下 ，利 于压后返排 。为了满足 施 工要 求 ，需要 向压裂液 中加入一定浓度的增稠剂和交联剂 ，
使 压裂液形成水 基冻胶提高 有效粘度 ；为 了利 于压后返排 ， 需要 向压裂液 中加入破胶剂 ，使冻胶体 系破胶降低表观粘 度 。
“ 交联 ”和 “ 破 胶 ”技 术 是 压 裂 液 发 展 进 程 中 的 一 项 重 大 进 步 ，但 是 二 者 是 一 对 针 锋 相 对 的 矛 盾 体 。一 方 面 需 要 不
断改进和提 高交联技术形 成性能稳定 的； 东胶 ，另一方面 ； 东胶 越稳定就需要 更加高效的 破胶剂 ，而高效破 胶剂容易导致 压 裂液过早破胶 而出现压裂 事故 。这一矛盾 已成为 目前水基 冻 胶压裂液技 术发展的瓶颈 。此外 冻胶压裂 液对油层的伤 害 性很 大 ，一方面是 因为压裂液增稠 剂本身存在一 定量的水不 溶物 ，另一方面还 有破胶不彻底 的交联聚合物 。它们对油藏 和对支撑剂填充层的堵塞严重时可使渗透率下降 ８ ０ ％ 以上 尤其 是对于延长 油田这样典型 的低压 、低渗透 油藏 ，裂缝渗
博 士 研 究 生 ，主 要 从 事 低 渗 透 油 田 开 发 方 面 的 研 究
ｐ ｏｉ ｎｔ ／
行 业关联度 延 长油 田属于 典型的低渗 、特低渗油藏 ，采用常规的压裂技术 ，压裂液的不溶物 和破胶 液残渣对人工裂缝伤害很大 ，严重时可使渗透 率下 降 ８ Ｏ ％ 以上 ，达不 到理 想的压裂效果 。笔者在油 田现有基础条件下 ，做了大量 的理论研究和现场实验 ，研发 了一种 新型的压裂技术
化学添加 剂 ，仅依靠压 裂设备和施 工参数优化来满 足现场施
工需要 ，压裂 返排液的 化学组成和油层 产出水相 同 ，可以直
９ ９一
◎２ ０ １万 ～ ５ ０ ０万
中国科技信息 ２ ０ １ ７年第 ３、４期合刊
Ｃ Ｈ Ｉ Ｎ ＡＳ Ｃ Ｉ Ｅ Ｎ Ｃ Ｅ Ａ Ｎ Ｄ ［ Ｅ Ｃ Ｈ Ｎ Ｏ Ｌ Ｏ ＧＹＩ Ｎ Ｆ Ｏ Ｒ Ｍ Ａ Ｔ Ｉ Ｏ Ｎ Ｆ ｅ ｂ ２ ０ １ ７
和破 胶不彻底带 来的水不溶物 残渣 ，同时也使 压裂液的主要 技术 问题从原来 的压裂液增稠 剂优选 、交联技术 和破胶技 术 简化为压裂设备和施工参数优化一个方面的问题 。 本研究针对鄂 尔多斯盆地低 渗透油藏研发 了一种新型 的 压裂技 术体系 ，该技 术采用可循 环利用的压裂 液 ，压裂液 的 主要成 分是处理后 达到回注要求 的油层产 出水 ，不加 入任何
综合成本只有常规压裂技术的 ７ ０ ％ ，而压裂增油效果要优于前者。
延长油 田油层产 出水压裂技术研究
压裂是油 气井增产 、注水井 增注的重要技 术措施 。对于 低渗 透油气藏 而言 ，没有压 裂就没有储量 ，也就 没有产量 ， 因此 ，压 裂技术是高 效开发低渗 透油气藏的利剑 。压裂液是 压裂施 工过程使用 的工作液 ，其性 能好坏直接决 定着压裂施 工的成败 。 自１ ９ ４ ７年美国堪萨斯州第一次实施水力压裂施工以来 ， 经过近 ７ ０年的 发展 ，压 裂技术从 理论研 究到现 场实践都 取 得了突 飞猛进 的发展 。一是压裂 液从 ５ ０年代的 以油基和 清 水为 主 ，到 ６ ０ 、７ ０年代 以水基 冻胶 为主 ，再到 ８ ０年代 泡 沫压裂液 体系的现 场应用 ，以及 ２ ０ ０ ０年 以后 清洁压 裂液和 其它新型压裂 液的成功研发 和应用 ；二是 支撑剂从最早 的天 然石英砂发展到目前 陛能优越的低 密度 、高强度 的人造陶粒 ， 并 且加砂方式 从原来的人工 加砂发展到后 来的大排量混砂 车
２ ０ １万 ～ ５ ０ ０万 ◇ Biblioteka 可实现度 可替代度 …
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ｌ ｉ ｎ ｋ
ａｐｐｒ ａｉ ｓｅｍ ｅｎ ｔ
高 振东
杨 永钊
影 响力
延 长 油 田 股 份 有 限 公 司
真实度
高振东 （ １ ９ ７ ０ 一 ） 男 ，汉族 ，陕西省甘泉县人 ，高级工程 师，目前为西南石油大学在读
题 。同 时 ，如 果 这 种 压 裂 液 不 需 交 联 和 破 胶 就 能 满 足 压 裂 施 工 需 要 ，那 么 不 仅 可 以满 足 有 效 悬 砂 的 要 求 ，还 能 消 除 交 联
占据主导地位 ，低渗透油 田也广泛使用冻胶压裂液 。
问题 的提 出
水基 冻胶压裂液对粘度 有很强的依赖 性 ，压裂液 的粘度
项 技 术 发 展 到 多项 技 术 系 列 集 成 、整 体 优 化 设 计 。 目前 ，水 基 冻胶 压 裂 液 以 其 成 本 低 廉 、综 合 性 能 好 的 特 点 在 压 裂 液 中
解 决思 路
如果 有这样一种 压裂液 ，其基液 中不需要添加任 何增稠 剂 ，那么基液 本身就没有水 不溶物 ，可解 决水不溶物 残渣问
体系 。该技术使用处理达标 的油层产出水作为压裂液 ，不加任何化学添加剂 ，仅依靠 压裂设备 和施工参数优化来满足现场施工需要 ，压裂 返排液可直接进入污 水处理 系统进行处理 ，循环利用 。本文对油层产 出水压裂的研 究思路、压裂机理 、工艺特点和适应性进行了研究 ，并 在延长油田 Ａ油 区成功实施 了 ４口油井 ，结果表明 ：与传统的冻胶压裂相比 ，油层产 出水压裂技术工作液配方简单 ，用量大 ，加砂量少 ，
透 率 可 能 完 全 丧 失 ，从 而 大 大 降 低 压 裂 的 效 果 。因 此 ，研 发
性能稳 定 、低伤害特 性的新型压 裂液是针对低 压 、低渗透油 藏压裂技术发展的主要趋势和迫切需要 。
连 续加砂 ；三是压 裂设 备从最早 的小功率水泥 车发展到现在
２ ０ ０ ０型 、２ ５ ０ ０型 高性能压裂机组 ；四是压裂配套技术从单