EM30降阻剂滑溜水压裂液在水平井中的应用

EM30降阻剂滑溜水压裂液在水平井中的应用
摘要：通过添加了EM30降阻剂的滑溜水压裂液在水平井中进行现场试验，表明滑溜水压裂液在水平井施工中摩阻减阻效果突出，携砂效果显著，无论是射孔液还是压裂液都能反复回收利用，起到了减少储层伤害，缩短施工周期，降低生产成本的作用。

关键词：降阻剂滑溜水压裂液
一、滑溜水压裂液目前应用现状
长庆油田从2011年开始，随着致密油水平井体积压裂的增多，滑溜水压裂液的使用随之得到了广泛应用，多数情况下滑溜水的配方以超低浓度胍胶为主，浓度在0.08%左右，一般由降阻剂，杀菌剂，粘土稳定剂及助排剂等组成，同时具有较强的防膨性能，其粘度很低，一般在10mPa.s左右。

随着致密油气层的开发，致密油气层矿物含量高，天然裂缝发育，因此低粘度的液体更容易进入地层沟通天然裂缝，从而形成复杂的网络裂缝体系，另外由于裂缝复杂，形成的单个裂缝宽度很窄，因此对于支撑剂粒径要求较小。

致密储层一般具有厚度大的特点，因此为了沟通更多天然裂缝和更大泄流面积需要提高排量，所以要求泵注液体的摩阻要低。

致密油气储藏压裂改造规模大，所需液量大，所以要求液体成本低。

通过这几年长庆油田致密油体积压裂的开发，滑溜水压裂液一直在与时俱进，不断改善。

EM30滑溜水压裂液具有无固相残留、低伤害、低摩阻、高效返排和重复利用率高等显著优势。

目前已在体积压裂中规模化应用已达100余段次，较常规滑溜水相比，摩阻降低50%以上，水力喷射压力可降低5-10MPa，与原用的滑溜水相比，现场配制简单，返排液回收重复利用率达85%，成本降低60%。

二、滑溜水与常规胍胶对致密储层伤害对比分析
致密油气压裂以低粘携砂，大排量、低砂比、大规模为主要施工方式，采用“低粘+交联混合” 压裂液技术。

大量的入地液量沿缝壁渗滤人储集层，毛管力的作用致使压裂后返排困难和流体流动阻力增加。

如果储集层压力不能克服升高的毛细管力，则出现严重和持久的水锁，造成储层伤害，从而影响改造效果。

因此需要对压裂液的伤害机理进行分析，开发新型低伤害、易返排压裂液。

压裂液滤液对岩心渗透率的伤害机理有敏感性伤害、水锁伤害、稠化剂引起的岩心内部堵塞伤害（吸附或滞留）和岩心端面滤饼（仅分析胍胶压裂液滤液）伤害等。

大量的压裂液岩心伤害证实，胍胶压裂液对基质的渗透率损害在20%以上，严重影响压裂的增产效果。

随着压裂液滤失，在支撑剂充填裂缝中，交联液体被浓缩了许多倍，被浓缩的交联聚合物如果在施工后没有降解或破胶后的残渣多，都对支撑裂缝的导流能力带来严重的伤害，尤其是对于致密油气储层，达不到预期的增产效果。

胍胶压裂液的主要伤害机理是稠化剂伤害（内部堵塞+端面滤饼，
伤害率大于15%），敏感性伤害和水锁伤害为次主要伤害机理（伤害率界于5%～15%）。

裂缝导流能力也是影响油井产量的主要因素，其是支撑裂缝宽度和支撑剂所在的渗透率的函数。

由于滤失，在支撑剂充填导中，交联的液体被浓缩了许多倍。

被浓缩的交联聚合物如果在施工后没有降解，那么将严重地削弱支撑充填层的渗透率。

因此测定压裂液对支撑剂裂缝长期导流能力的影响将十分重要。

支撑裂缝导流能力伤害实验方法：①注入1%KCl 溶液，测得初始裂缝导流能力；②注滑溜水压裂液或破胶后的胍胶溶液，测得此时的支撑裂缝导流能力；③再次注1%KCl 溶液，与第一次测得导流能力对比，可以获得滑溜水压裂液和胍胶溶液对支撑裂缝的伤害程度。

实验结果可知：滑溜水压裂液对支撑剂导流能力的伤害率是胍胶压裂液体系伤害率的一半，并且恢复率接近100%。

三、EM30滑溜水压裂液在水平井中的应用
根据前期致密油水平井体积压裂试验取得的成果和认识，针对致密储层，贯彻“体积压裂”理念，水平井改造以增大改造体积、提高单井产量为目标，通过“多簇射孔、高排量、大液量”实现人工主裂缝与天然微裂缝相互沟通，形成较大范围的缝网系统；同时采用“滑溜水+基液+交联液”的混合设计方式，增大低粘液体比例，降低压裂液对储层的伤害。

1.施工压力分析
通过选取西1井区6口水平井试验数据进行分析，其中西平23、西平25、西平24使用的是EM30减阻剂滑溜水，西平25、西平26、西平28使用的是浓度为0.08%的超低浓度胍胶滑溜水。

试验结果表明：在层位相同，储层物性相同，井深相同，施工工艺相同，泵注排量非常接近和钻具结构相同的条件下，与浓度为0.08%的超低浓度胍胶的滑溜水相比，EM30减阻剂滑溜水在水力喷射过程中，能够有效地降低喷射压力，通过比较得出，喷射压力降低5-8MPa，达到了保护喷枪喷嘴，延长喷枪使用段数的目的。

在地层压开之后，泵注前置液和滑溜水阶段油管压力的对比得出，使用EM30减阻剂滑溜水的三口井平均施工油压比使用0.08%的超低浓度胍胶的滑溜水的平均施工油压降低10～15MPa，降低摩阻效果十分明显，对于喷枪喷嘴的保护效果异常显著，达到了缩短施工周期，降低频繁起下钻换钻具卡钻和井涌溢流的风险。

不管是使用了EM30减阻剂还是0.08%的超低浓度胍胶的滑溜水，套压的降低效果两者基本一致。

在水力喷砂压裂过程中，油管压力反映的是管线摩阻，而套管压力体现的是地层裂缝延伸压力的变化，此时EM30减阻剂体现的是造缝、携砂的作用。

2.返排率分析
通过对八口井压裂后返排率的统计，西平23、西平25、西平24三口井是使用了0.08%的超低浓度胍胶的滑溜水的液体返排情况，其余井使用了EM30减阻剂滑溜水的液体返排情况，添加了EM30减阻剂滑溜水的施工液体返排率要高出20%，原因是EM30滑溜水压裂液中减租剂的主要成分是分子量只有300-400万
的聚丙烯酰胺，由于分子量小，所以在压后破解彻底，放喷返排效果好，说明该种新型滑溜水压裂液在返排方面作用明显，达到了减少储层伤害，保护储层的目的。

四、EM30滑溜水应用分析
根据多口水平井EM30滑溜水压裂液的使用情况可以得出，当施工排量1.0m3/min时，EM30添加体积为2.5L，当油管施工排量2.0m3/min时，EM30添加体积为5-7L，套管施工排量4.0m3/min时，EM30添加体积为8-10L。

这种体积的添加，可以保证压裂施工顺利正常进行。

EM30滑溜水环空加砂过程中，套管排量4.0方/min，油管排量2.0方/min时，喷射油压降低5-8MPa，滑溜水泵注阶段油管平均压力降低10-15MPa，套管平均压力变化不大，比较接近。

数据证明EM30减租剂滑溜水压裂液对于封隔器、喷枪的保护效果大大好于超低浓度滑溜水压裂液，既缩短了试油周期，又降低了工人劳动强度。

通过压后返排和抽汲排液实验数据证明，EM30滑溜水压裂液压后破解彻底，放喷返排效果好，日产油增加5-8t，从而达到减少储层伤害，保护储层目和增加产量的目的。

EM30滑溜水在现场应用中回收液体可以反复利用，不用对回收液进行处理，而且不用混配车配液，直接用混砂车吸入配成滑溜水，实现现配现用，降低劳动强度，减少作业时间，减少设备占有率。

参考文献
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