压裂液,基本知识,对储层伤害的评价

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《低渗透砂岩气藏压裂液伤害机理研究》

《低渗透砂岩气藏压裂液伤害机理研究》

《低渗透砂岩气藏压裂液伤害机理研究》篇一一、引言随着全球能源需求的持续增长,低渗透砂岩气藏的开采已成为能源开发的重要领域。

然而,低渗透砂岩气藏的开发面临着诸多挑战,其中之一便是压裂液对储层的伤害。

压裂液是油气田开发过程中用于增加储层渗透率的液体,然而其使用不当会对储层造成伤害,影响气藏的开采效率和经济效益。

因此,研究低渗透砂岩气藏压裂液伤害机理,对于提高油气采收率、降低开发成本具有重要意义。

二、低渗透砂岩气藏特点低渗透砂岩气藏是指渗透率较低、储层物性较差的砂岩气藏。

其特点是储层孔隙度低、渗透性差、非均质性强,导致油气开采难度大。

在开发过程中,需要通过压裂等技术手段来提高储层渗透率,从而实现有效开采。

三、压裂液伤害机理1. 化学伤害压裂液中含有的添加剂可能与储层中的岩石、流体等发生化学反应,导致岩石结构破坏、流体性质改变等。

例如,某些添加剂可能与岩石中的矿物质发生反应,生成不溶性物质,堵塞储层孔隙,降低储层渗透率。

2. 物理伤害压裂液在注入和返排过程中可能对储层造成物理伤害。

例如,过高的注入压力可能导致储层岩石产生微裂缝、变形或破碎,降低储层的物理稳定性。

此外,压裂液中的固体颗粒也可能在注入过程中对储层孔隙造成堵塞。

3. 生物伤害储层中的微生物可能对压裂液产生不良影响。

例如,某些微生物可能分解压裂液中的添加剂,产生有害物质,对储层造成伤害。

此外,微生物活动也可能改变储层流体的性质,影响气藏的开采。

四、研究方法与实验设计为了研究低渗透砂岩气藏压裂液伤害机理,可以采用室内实验和数值模拟等方法。

室内实验可以通过模拟储层环境,研究压裂液与储层岩石、流体的相互作用过程;数值模拟则可以通过建立数学模型,分析压裂液在储层中的流动和传输过程,预测储层伤害程度。

实验设计方面,可以选取不同类型、不同浓度的压裂液进行实验,以研究其对低渗透砂岩气藏的伤害程度。

同时,可以考察不同注入方式、注入压力等因素对储层伤害的影响。

通过对比实验结果,分析压裂液伤害机理及其影响因素。

压裂液总结

压裂液总结

压裂液总结压裂液是压裂施工的关键性环节之一,素有压裂“血液”之称。

它的性能除了直接影响到水力压裂施工的成功率外,还会对压后油气层改造效果产生很大的影响。

压裂液在施工时应具有良好热稳定性和流变性能,较低的摩阻压降,优秀的支撑剂输送和悬浮能力,而在施工结束后,又能够快速彻底的破胶返排,残渣低、并且进入地层的滤失液与油气配伍性好,对储层造成的潜在性伤害应最小,从而获得较理想的施工效果。

因此,在优选水力压裂所用的工作液时,应从压裂液的综合性能满足压裂工艺的要求及压裂液应当与储层配伍,对储层造成的潜在性伤害尽可能地小两方面着手,优选出高效、低伤害、适合储层特征的优质压裂液体系。

压裂是油气井增产,水井增注的有效措施之一。

特别适于低渗透油气藏的整体改造。

压裂形成具有高导流能力的填砂裂缝,能改善储集层流体向井内流动的能力,从而提高油气井产能。

然而,压裂作业中压裂液进人储集层后,总会干扰储集层原有平衡条件,压裂措施本身包含了改善储集层和伤害储集层双重作用,当前者占主导时,压裂增产,反之则造成减产。

为了获得较好增产效果,就应充分发挥其改善储集层的作用,尽量减少对储集层的伤害。

一、压裂液对油气层的损害压裂液是压裂施工的关键性环节之一,素有压裂“血液”之称。

它的性能除了直接影响到水力压裂施工的成功率外,还会对压后油气层改造效果产生很大的影响。

压裂作业中压裂液造成油气层损害的主要原因有:一是由于压裂液及其添加剂选择不当造成压裂液与油气层岩石矿物和油气层流体不配伍造成损害;二是压裂液对支撑裂缝导流能力的损害;三是压裂施工过程中的损害。

1.压裂液与油层岩石和油层流体不配伍损害1)压裂液滤液对油层的损害在压裂施工中,向储集层注人了大量压裂液,压裂液沿缝壁渗滤人储集层,滤液的侵人改变了储集层中原始含油饱和度,并产生两相流动,流动阻力加大。

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。

压裂基础知识讲义(精品)

压裂基础知识讲义(精品)

❖ 1、填砂选压 ❖ 2、单封隔器选压 ❖ 3、双封隔器选压
1、填砂选压
用填砂方法将井内非 选压层封隔开,以免压裂 时压开非选压层。此法一 般适用于封隔下层、选压 上层的压裂井。
管柱结构图
2、单封隔器选压
管柱结构图
当选压层段处于油气
层组的最上部或最下部位
选压层
置时,可采用封隔器将非
选压层分隔开,压裂时只
优点:施工简单,可以最大限度的降低 管道摩阻,相应提高了泵的排量和降低了泵 的工作压力。
缺点:携砂能力低,一旦造成砂堵无法 利用循环法解堵,并且在套管损坏或腐蚀的 井中使用受到了限制。
合层压裂
3、油、套管环行空间压裂
压裂液在油、套管环行空间,在高压下 泵入目的层。
优点:与油管压裂相比较,在同样的排 量条件下其摩阻损失小。
(一)压裂液对储层的伤害类型
1.压裂液在地层中滞留产生液堵 2.地层粘土矿物水化膨胀和分散运移产生
的伤害 粘土矿物与水为基液的压裂液接触,立 即产生膨胀,使流动孔隙减小。松散粘 附于孔道壁面的粘土颗粒与压裂液接触 时分散、剥落,随压裂液滤入地层或沿 裂缝运动,在孔喉处被卡住,形成桥堵, 降低渗透率,从而引起伤害。
暂堵剂是一种具有临时 性堵塞作用的物质。它主要 有两个方面的作用:一是堵
。 塞已压裂的层段,实现分压
多层的目的;二是保护(或 隔离开)非压裂层,实现选 择性压裂的目的。
分层压裂 施工时,将封隔器卡在欲压裂层 顶部,泵入压裂液。当压开第一 条裂缝后就往压裂液内加入暂堵 球,封堵住压开的裂缝后使泵压 升高。当泵压升至高于第一层的 破裂压力后,便压裂第二层。
5、替挤 加砂完成后,打开混砂车旁通替挤流程向井内注入 替挤液,将携砂液替挤到油层裂缝中;一般替挤量 小于地面管线和井下管柱容积的1.2倍;

新型压裂液概述

新型压裂液概述

•压裂液固相堵塞
来源
—基液或成胶物质的不溶物 —降滤剂或支撑剂中的微粒 —压裂液对地层岩石浸泡而脱落下来的微粒 —化学反应沉淀物等固相颗粒。
作用
—形成滤饼后阻止滤液侵入地层更远处,提高了压裂液效率,减 少了对地层的伤害;
—它又要堵塞地层及裂缝内孔隙和喉道,增强了乳化液的界面膜 厚度而难破胶。
•压裂液浓缩
二、中原油田压裂技术现状
现有装备
机组型号
史蒂文森 压裂机组 哈里伯顿
-1000 哈里伯顿
-1400 哈里伯顿
-2000 史蒂文森CO2 泡沫压裂设备
哈里伯顿 -2500
投产 时间
1985 1985 1990 2002 2002 2008
主要设备情况
备注
仪表车 混砂车 主压车 (台) (台) (台)
成胶液
水冻胶压裂液添加剂
▲稠化剂
植物胶及衍生物 — 胍胶(羟丙基胍胶) — 田箐、香豆胶、魔芋胶等
纤维素衍生物 — 羧甲基纤维素钠盐(CMC) — 羟乙基纤维素(HEC) — 羧甲基羟乙基纤维素(CMHEC)
生物聚多糖 — 黄原胶
工业合成聚合物 — 聚丙烯酰胺(PAM) — 部分水解聚丙酰胺(PHPAM) — 甲叉基聚丙烯酰胺(MPAM)
水基压裂液
水基压裂液的发展经历了活性水压裂液、稠化水压裂液、水基冻胶 压裂液三个阶段。
(1)活性水压裂液:是表面活性剂的稀的水溶液。 (2)稠化水压裂液:是以稠化剂及表面活性剂配制的粘稠水溶液,即 增稠了的活性水压裂液。 (3)水冻胶压裂液:是用交联剂将溶于水的增稠剂高分子进行不完 全交联,使具有线性结构的高分子水溶液变成线型和网状体型结构混存 的高分子水冻胶。其中亦添加了表面活性剂。它实际上就是交联了的稠 化水压裂液。

压裂工艺基础知识介绍

压裂工艺基础知识介绍

前置液
• 作用
– – – – 造缝 降温 减少 携砂液滤失 防砂卡
• 要求
– 一定粘度 – 足够用量
携砂液
• 作用
– 将支撑剂代入裂缝 – 继续扩张裂缝 – 冷却地层
• 要求
– 粘度高 – 携砂能力强
顶替液
• 作用
– 中间顶替液 – 尾注顶替液
• 要求
– 用量适当,避免过量顶替
(二) 压裂液性能要求
水基压裂液种类A
• 田箐胶水基压裂液
– 成胶剂:田箐 – 交链剂:硼砂、硼酸、重金属盐类 – 破胶剂:淀粉酶、氧化剂 – 特点 A、丰富、配制方便 B、摩阻低 C、悬砂性能较好,砂比可达20~25% D、滤失低 E、不溶物较多,水溶液易变质
水基压裂液种类B
• 羧甲基田箐胶水基压裂液
– 成胶剂:羧甲基田箐 – 特点 与前相比,不溶物较少,残渣含量由20~ 30%下降到5~10%
压裂液滤饼和浓缩对地层的伤害
在生产过程中滤饼阻碍地层流体向裂缝 的流动,并且由于裂缝闭合,支撑剂嵌入,滤 饼占据了部分以至整个支撑剂颗粒之间的孔隙, 导致裂缝导流能力大大降低。压裂施工和裂缝 闭合过程的压裂液滤失要导致交联聚合物在裂 缝中的浓度升高即浓缩。对高度浓缩的压裂液, 常规破胶剂用量不可能实现破胶降解,将会形 成大量残胶,严重影响裂缝导流能力。
压裂工艺及设计简介
采油工艺研究所
一、前言
油气井增产方法 水力压裂的历史 各类储层中增产方法的使用 压裂在勘探开发中的作用
油气井增产方法
• • • • • 油气井产量低的主要原因 油气井增产途径 水力压裂 酸化 新工艺、新技术
油气井产量低的主要原因
• • • • 近井地带受伤害,导致渗透率严重下降 油气层渗透性差 地层压力低,油气层剩余能量不足 地层原油粘度高

《低渗透砂岩气藏压裂液伤害机理研究》范文

《低渗透砂岩气藏压裂液伤害机理研究》范文

《低渗透砂岩气藏压裂液伤害机理研究》篇一一、引言低渗透砂岩气藏是石油天然气领域重要的开发目标,然而在开采过程中常常会遇到渗透率低、采收率不高的问题。

压裂液是低渗透砂岩气藏开采过程中重要的工作液,但压裂液在注入过程中往往会对储层造成伤害,从而影响气藏的采收率和生产效率。

因此,对低渗透砂岩气藏压裂液伤害机理的研究具有重要的理论意义和实际应用价值。

二、低渗透砂岩特性及储层伤害表现低渗透砂岩主要由小粒径的砂粒构成,孔隙度较小,导致流体在其中流动时会产生较高的流阻。

当压裂液进入低渗透砂岩气藏时,由于储层的高流阻和复杂的物理化学性质,容易发生以下伤害:1. 压裂液中的化学物质与储层岩石发生反应,导致岩石结构破坏和储层孔隙堵塞。

2. 压裂液中的固体颗粒在储层中滞留,形成堵塞物,降低储层的渗透率。

3. 压裂液在储层中形成滤饼,影响气体的流动和采收。

三、压裂液伤害机理研究为了研究压裂液对低渗透砂岩气藏的伤害机理,可以从以下几个方面进行:1. 化学伤害机理:压裂液中的化学物质与储层岩石的化学反应过程及产物对储层的影响。

研究这些反应的机理和动力学过程,有助于了解压裂液对储层的潜在损害。

2. 物理堵塞伤害机理:压裂液中的固体颗粒在储层中的滞留和堆积过程。

通过分析颗粒大小、形状和电荷性质等因素对堵塞的影响,可以揭示物理堵塞的机理。

3. 滤饼形成机理:压裂液在储层中形成的滤饼对气体流动的阻碍作用。

研究滤饼的组成、结构和形成过程,有助于了解其对采收率的影响。

四、实验方法与结果分析通过室内模拟实验和现场应用研究,可以对压裂液伤害机理进行深入分析。

实验方法包括:1. 配制不同成分的压裂液,模拟其在低渗透砂岩中的流动过程。

2. 观察和分析压裂液在储层中的化学反应、固体颗粒滞留和滤饼形成等过程。

3. 通过对比实验前后储层的渗透率、采收率等指标,评估压裂液对储层的伤害程度。

五、结论与建议根据实验结果和分析,可以得出以下结论:1. 压裂液中的化学物质与储层岩石发生反应,产生损害储层孔隙和结构的化学物质。

压裂液对煤储层伤害实验及应用--以沁水盆地西山区块为例

压裂液对煤储层伤害实验及应用--以沁水盆地西山区块为例

压裂液对煤储层伤害实验及应用--以沁水盆地西山区块为例白建平;武杰【摘要】为分析压裂液对西山区块煤储层的伤害,采用工作液评价实验方法,研究了压裂液基液、黏土稳定剂和表面活性剂对煤储层的影响。

研究结果表明,现场所用的活性水压裂液对煤储层损害率最高为37.2%;未过滤的含杂质的河水要比过滤的河水和井水对煤层的伤害大得多;黏土稳定剂 KCl 的添加量应根据水敏性伤害程度确定,研究区黏土稳定剂合适的添加量应该为2%~4%;为保证压裂液尽快返排,压裂液中需添加表面活性剂,表面活性剂的添加量为0.2%较好,实际应用时可做适度调整,但用量不要超过1.4%。

在实际生产中采用该方法对压裂液进行了优化,压裂液优化后的煤层气井的煤层气产气量要比未优化的井日产气量高300~500 m3。

%In order to analyse the fracturing fluid damage to the Xishan coal reservoir, used the working fluid evaluate methods was used, the effect of fracturing fluid, clay stabilizer and surfactant on coal reservoir was stud-ied. The results show that the active hydraulic fracturing fluid used in the field does harm to the coal reservoir, and the damage rate is 37.2%, the clean degree of fracturing fluid base has great influence on the degree of damage of coal seam, and the damage of theun filtered water is much bigger than that of the filtered water and well water, clay stabilizer KCl dosage should be determined according to the water-sensitive damage degree, the appropriate adding amount of clay stabilizer in the study area should be 2%~4%, in order to ensure that the fracturing fluid returns to the exhaust as soon as possible, the surface active agent should be added in the fracturing fluid, the amount, sur-factant should be betterat 0.2%, the actual application can be adjusted, but not more than 1.4%.In the actual pro-duction of fracturing fluid is optimized by the method, the gas production of optimized fracturing fluid CBM wells is 300~500 m3 higher than that of not optimized gas wells.【期刊名称】《煤田地质与勘探》【年(卷),期】2016(044)004【总页数】4页(P77-80)【关键词】储层伤害;煤层气井;压裂液;黏土稳定剂;表面活性剂【作者】白建平;武杰【作者单位】山西蓝焰煤层气集团有限责任公司,山西晋城 048012; 煤与煤层气共采国家重点实验室,山西晋城 048000;山西蓝焰煤层气集团有限责任公司,山西晋城 048012; 煤与煤层气共采国家重点实验室,山西晋城 048000【正文语种】中文【中图分类】P618.11压裂工艺是油气井增产的有效措施,特别是针对低渗透储层整体改造效果更好[1]。

压裂液的室内评价

压裂液的室内评价

压裂液评价及优化压裂液的研究是压裂改造的重要研究内容,其性能除了在施工时要求具有良好的耐温耐剪切性能及流变性能、低的施工摩阻和良好的支撑剂输送能力外,在施工结束后还能彻底破胶快速返排,使进入储层的压裂液滤失液造成的伤害最小,从而获得理想的压裂效果。

根据国内外多年研究,压裂液的伤害主要体现在以下两大方面,首先是压裂液滤液及残渣对储层基质的伤害。

压裂液滤液进入储层基质,接触储层中的水敏性矿物,使之发生膨胀,导致孔隙孔喉变小,流体的流动变得困难。

由于储层岩石的孔隙孔喉小,压裂液滤液进入后,在毛细管力作用下,发生物理堵塞,主要是水锁、气锁和贾敏效应,增大流体的流动阻力。

当压裂液的优选针对性不强时,存在与地层岩石、地层水不配伍的情况,从而导致多种形式的伤害。

压裂液残渣高时,破胶后的残渣堵塞在裂缝壁面的基质孔隙中,导致流体流动阻力增大。

另外,储层通常都有不同类型、不同程度的敏感性,当压裂液与储层不配伍或配伍性不好时,也会引起储层的敏感性伤害。

其次是压裂液冻胶和残渣对水力支撑裂缝的伤害与解决方法。

当压裂液不能很好破胶,或压裂液残渣含量高时,它们就会降低水力支撑裂缝的渗流能力或导流能力,主要有两种方式:一是压裂液的滤饼、压裂液浓缩物充填在支撑剂中;另一种是压裂液中的水不溶物堵塞在支撑剂的孔隙中。

针对这两种情况,可以通过加大破胶剂量和合理的破胶剂追加程序,使之彻底破胶;通过优选稠化剂及其浓度,降低水不溶物、残渣量。

在室内研究基础上,从“降低残渣、降低粘滞阻力、降低大分子物质”出发,完成了压裂液体系的室内研究和性能评价,并进行现场试验和应用。

1.1 压裂液添加剂筛选评价在对储层地质特征、流体性质和储层敏感性分析研究的基础上,从添加剂的优选、压裂液体系的组成、各项性能等方面进行了分析研究,采用了真实的砂岩模型从微观机理上进行了压裂液对储层的伤害实验分析研究,目的是为了评价压裂液滤液对储层的伤害程度以及各添加剂发挥作用程度。

压裂液对储层伤害机理及室内评价分析

压裂液对储层伤害机理及室内评价分析

压裂液对储层伤害机理及室内评价分析【摘要】在压裂施工过程中,压裂液起着传递压力、形成地层裂缝、携带支撑剂进入裂缝的作用,压裂液或其添加剂由于与地层不配伍,或者在施工过程中都可能会造成对油气层的伤害。

压裂液对产层的伤害程度决定了压裂施工效果的成败,因此最大程度的降低压裂液对储层的伤害在压裂作业过程中至关重要。

【关键词】压裂液岩心伤害率渗透率随着油气勘探开发的不断进行,低渗透油气储量所占的比例不断增大,低渗透油气田将是相当长一段时间内增储上产的主要资源。

低渗透油藏的自然产能较低,一般不能满足工业油流标准,必须进行压裂改造才能够进行有效的工业开发,因此,压裂是低渗透油气田开发的关键技术和基本手段。

在压裂施工过程中,压裂液起着传递压力、形成地层裂缝、携带支撑剂进入裂缝的作用,压裂液或其添加剂由于与地层不配伍,或者在施工过程中都可能会造成对油气层的伤害。

压裂液对产层的伤害程度决定了压裂施工效果的成败,因此最大程度的降低压裂液对储层的伤害在压裂作业过程中至关重要。

1 伤害机理压裂液的滤失系数,粘温关系、抗剪切能力,携砂能力和对岩心的伤害程度等都可以作为评价压裂液性能的指标,其中压裂液对岩心伤害程度是影响压裂施工成功后增产效果大小的一个重要因素。

压裂液滤液侵入岩心,引起粘土膨胀或运移,使孔隙半径变小,当渗透率较低时,储层本身孔隙半径小,毛管力影响较大,使渗透率大幅度降低,随着渗透率增大,由于孔隙半径较大,滤液的毛管力影响就较弱了,所以渗透率伤害幅度减小。

压裂液对储层基质的损害用岩心渗透率的变化来表征。

岩心伤害率综合反映流经岩心后压裂液滤液渗透率的变化,岩心伤害率越大,表明压裂液对地层的伤害越严重。

2 压裂液滤液对天然岩心的伤害试验岩心渗透率测试方法:岩心流动试验是研究压裂液损害的基本方法,是指通过岩心渗透率变化规律评价压裂液损害室内试验方法,通过正反向流动试验,用天然岩心进行压裂液破胶液对岩心基质渗透率损害率的测定。

3种压裂液性能评价及其储层损害原因分析

3种压裂液性能评价及其储层损害原因分析

图 1 压裂液破胶性能测定结果
3 相容性
3. 1 实验步骤
(1) 取大庆油田葡萄花油田未见注入水油井采出液中的水作为地层水 ; (2) 将破胶后的压裂液过滤 ,留
下残液 ; (3) 将压裂液残液与地层水分别按不同比例混合 ,装入具塞锥形瓶中 ,盖上塞子后 ,轻轻摇动 ,使压
裂液与地层水充分混合 ,再将锥形瓶放入 45 ℃的恒温箱中 ,恒温 48 h ,观察是否有沉淀生成 ; (4) 用事先恒
1 残渣质量浓度
压裂液残渣是指压裂液破胶水化液中残存的水不溶物 ,其主要来源是稠化剂及压裂液未破胶物质 、防 滤失剂 、黏土防膨剂等添加剂中的水不溶物. 压裂液残渣会堵塞岩石孔隙和裂缝 ,降低填砂裂缝支撑带的 导流能力和油气层的渗透率 ,因而必须对压裂液的残渣成分及含量进行实验测定. 1. 1 测定步骤
( 1. 大庆石油学院 提高油气采收率教育部重点实验室 ,黑龙江 大庆 163318 ; 2. 大庆商城集团公司 ,黑龙江 大庆 163000 )
摘 要 :通过室内实验 ,测定了大庆油田 3 种压裂液的残渣质量浓度 ,评价了压裂液与葡萄花油田地层水的相容性. 根据模拟压裂过程中压裂液与地层的作用机理 ,测定了压裂液反排率及对岩样渗透率的影响程度 ,找出了压裂液对油层 污染的原因 ,可为改善压裂液的性能提供重要依据. 实验结果表明 :田菁胶 、香豆胶和瓜胶 3 种压裂液残渣质量浓度均较 大 ,是造成压裂低效的主要原因 ;压裂液与地层水相容性差 ,产生 CaCO3 等沉淀物质 ,堵塞地层孔隙和裂缝 ,使油层渗透 率和裂缝导流能力下降 ,压裂效果变差 ;目前的 3 种压裂液对葡萄花油层污染均较为严重 ,田菁胶 、香豆胶 、瓜胶压裂液 对岩心渗透率损害率分别为 27. 89 % ,18. 51 % ,26. 06 %.

岩心流动法评价压裂液对储层伤害的实验研究

岩心流动法评价压裂液对储层伤害的实验研究

心流动评价压裂液对储层伤害的实验研究1、实验目的①掌握测量岩心渗透率的实验装置流程方法和原理。

②了解压裂施工的工艺流程;设计实验流程,掌握压裂液对储层的伤害评价方法。

2、实验材料及仪器实验材料:①实验用岩心和经过洗油烘干后的非新鲜岩样;②实验用油有航空煤油;③评价流体为破胶后压裂液清液。

实验仪器:恒速泵、氮气瓶、中间容器、六通阀、压力表、岩心夹持器、量筒、手摇泵、秒表、游标卡尺、电子称3、实验准备①选择实验用岩心②称岩样干重,测量岩心的直径和长度;③将岩样抽真空饱和模拟地层水;④将饱和模拟地层水后的岩样称重,按式(1)、式(2)计算有效孔隙体积和孔隙度:10p wm m V ρ-= (1) 100pt V V φ=⨯ (2)式中:0m ——干岩样质量,g ; 1m ——岩样饱和模拟地层水后的质量,g ;w ρ——在测定温度下饱和岩样的模拟地层水密度,g/cm 3;p V ——岩样有效孔隙体积,cm 3;t V ——岩样总体积,cm 3;φ——岩样孔隙度,%。

4、实验流程①检查中间容器是否装满了实验流体;②将以饱和模拟地层水的岩心放入岩心夹持器,并加环压5MPa;③按照实验方法连接实验流程,如图1所示。

图1 实验流程示意图5、实验过程及要求①测岩心油相渗透率打开恒速泵,将油路阀门打开,在出口流量稳定后测量三次流量和压力,计算岩心油相渗透率K1。

②向岩心中注入压裂液将泵暂停,关闭油路,打开压裂液管线阀门,将泵重新运行,向岩心中注入2PV压裂液。

③返排压裂液测岩心油相渗透率关闭压裂液管线阀门,打开油路阀门,在出口流量稳定后测量三次流量和压力,计算岩心油相渗透率K2。

④计算压裂液对岩心渗透率的伤害率D=(K1-K2)/K2*100%6、停泵、卸环压、取岩心,结束实验。

压裂液对储层伤害的核磁共振技术评价方法

压裂液对储层伤害的核磁共振技术评价方法

流体饱和度及其在孔 隙中的分 布, 还能定量检N ̄ ' I -
来 流体 侵入 岩心后 的束 缚水 增加 量 和可动水 相 滞 留
油 藏储 层 由油 气 水 三 相饱 和 , 这 些 流 体 在 储 层 多孔 介 质 中的赋 存状 态可 以分 为束 缚 流体状 态 和 可 动流 体状 态 。束缚 流 体存 在 于极微 小 的孔 喉和 较 大 孔 隙的 壁面 附近 , 所受 岩石 骨 架 作 用 力 较 大 而 难 以
豫, 就是 磁化矢 量 在 射 频 场 的 激发 下 发 生 核 磁共 振 时偏 离平 衡状 态然 后又 恢复平 衡状 态 的过 程 。核磁 共振 中有两种 作 用 机 制不 同 的弛 豫 , 纵 向弛豫 和横 向弛豫 , 表征 两种 弛豫快 慢 的常数 为弛豫 时 间 , 分别
收 稿 日期 : 2 0 1 3—1 2—1 1

62 ・
李 太伟 , 等: 压裂 液对储 层 伤 害的核磁 共振 技 术评 价方 法 P值 一定 时 , 由于 较大 孔 隙对 应 的 比表 面小 , 弛豫 时 间长 , 较 小 孔 隙对 应 的 比表 面 大 , 弛 豫 时 间较 短 , 因 此 通过 核磁 共振 技 术可 以测 得岩 石 的孔径 分 布 以及 不 同孔 隙结 构 中 的流体 赋存 状况 ] 。
关键词 : 压 裂 液 ;核 磁共 振 ; 水敏 ; 水锁
中图分类号 : T E 3 5 7
文献标识码 : A
文章编号 : 1 6 7 3—1 9 8 0 ( 2 0 1 4 ) 0 6— 0 0 6 2— 0 4
压裂液 对储 层造 成 的伤害 已成 为 目前 油气 藏 开 发 中普遍存 在 的 问题 。储 层伤 害不仅 降低 了油气 采 收率 并且还 制 约油气 藏勘 探 、 准 确评 价和 经济 开 发 ,

水基压裂液对储层渗透率伤害实验

水基压裂液对储层渗透率伤害实验

右图:孔吼半径更小时,会造成桥堵。
四、实验结论
结论:
1、滤液对储层渗透率伤害较大,改善配方,提高液体防膨、助排、破乳等
性能可以有效降低伤害程度。 2、滤液对岩心的伤害程度随渗透率的升高而逐渐减弱。 3、残渣对岩心的伤害程度与配方组成密切相关,渗透率越小,对岩心伤害 越快,伤害程度也越大。 4、同渗透率的岩心,残渣含量越高,小粒径颗粒含量越多,对岩心的伤害 越大,速度越快。
三、实验方法
实验1:滤液伤害《石油行业标准SY/T5107-2019水基压裂液性能评价方法》
步骤:1、取不同渗透率的岩心,直径2.5cm、长2.5cm; 2、将标准盐水、煤油及破胶液通过滤膜过滤; 3、正向驱替饱和标准盐水,正向驱替煤油,测初始渗透率; 4、反向驱替压裂液破胶滤液,恒温放置一定时间后,正向驱替煤油测伤害后
水基压裂液对低渗储层 渗透率伤害实验
2019年11月
一、低渗储层的划分标准
世界上对低渗透油田并无统一固定的标准和界限,只是一个相对的概念 。不同国家根据不同时期石油资源状况和技术经济条件而制定(美国的界定 标准为≤100md,前苏联的界定标准为50-100md)。根据我国的实际情况和 生产特征,按照油层平均渗透率把低渗透油田分为三类。第一类为一般低渗 透油田,油层平均渗透率为10.1~50×10-3 μm2 ;第二类为特低渗透油田, 油层平均渗透率为1.1~10.0×10-3 μm2;第三类为超低渗透油田,油层平均 渗透率为0.1~1.0×10-3 μm2 。 低渗储层物性差,对压裂液性能要求更高,通常裂缝附近的储层渗透率如果 降低2%,产量就会降低10%-15%。
五、认识与建议
认识与建议:
1、加强设计针对性,对水基压裂液配方进行区域性调整。 2、优选性能良好的助排剂、粘稳剂等添加剂,对提高施工效果有帮助作用。 3、提高配液质量,防止配制过程中易出现的“鱼眼”现象。 4、液罐专用,定期清理,保证液体整体性能稳定。源自汇报完毕 不妥之处敬请批评指正

压裂液储层伤害因素分析

压裂液储层伤害因素分析

第1章引言长年的地质构造运动的作用下形成了裂缝,裂缝分布在地壳的各个角落,同时裂缝型油气储层也遍布全球,有着良好的发育。

如今,高效合理开发裂缝型油气藏成为我国乃至全世界石油开采的主要方向,据统计,全球一半以上的油气产量来自于裂缝型油气藏。

1.1选题的目的及实际意义在我国,近几年来发现的裂缝油气藏越来越多,如塔里木盆地奥陶系碳酸盐岩裂缝型油气藏,柴达木盆地泥岩裂缝型油气藏,大港油田(埕海)奥陶系碳酸盐岩裂缝型油气藏,四川致密砂岩裂缝型油气藏,新疆的火烧山油田,吐哈的丘陵、鄯善油田,长庆的安塞油田,胜利的渤南油田,大庆的朝阳沟油田,吉林的新立、乾安、新民油田等等,几乎每个大油区都有裂缝油气藏存在,遍布全国。

可见,裂缝型油气藏的开发利用,在我国能源战略领域的重要性。

目前裂缝型油气藏的开发程度越来越高,大部分较简单的背斜构造油气藏,和盆内大型油气藏已进入开发后期,裂缝型等非构造油气藏的开发逐渐成为我国各大油田的主要发展方向。

压裂技术是油气井增产、水井增注的有效措施之一,特别适于低渗透裂缝型油气藏的整体改造。

压裂形成具有高导流能力的填砂裂缝,能改善储集层流体向井内流动的能力,从而提高油气井产能。

压裂作为油气藏的主要增产增注措施已得到迅速发展和广泛应用,压裂液作为压裂技术的重要组成部分,也得到了迅速发展。

然而,压裂作业中常规压裂液进入储集层后,总会干扰储集层原有平衡条件,压裂措施本身包含了改善储集层和伤害储集层的双重作用。

为了更好的进行开发和保护地层,须进一步探索研究压裂液与致密砂岩裂缝型油气层的特点,以及压裂液对致密型裂缝岩心的伤害机理。

对压裂过程中造成的伤害进行研究,减少渗流阻力,提高机制的流动性,对提高低渗油气藏采收率有着积极的意义。

1.2 国内外的研究现状1.2.1压裂液对储层的伤害在压裂液体系中水力压裂液应用最广泛,并且性能优良经济效益高。

但是压裂液进入储层以后会对储层产生伤害主要有滤液对基质渗透性的损害,压裂残渣及压裂液中不溶微粒形成的滤饼对填砂裂缝导流能力的伤害。

煤层压裂伤害机理及低伤害压裂液评价

煤层压裂伤害机理及低伤害压裂液评价

#"深煤层潜在伤害因素分析
#O !"深煤层的主要伤害类型 煤层气开采需要经历解吸* 扩散* 渗流过程' 在 煤层气开采过程中具有微孔隙和微裂缝 ( "!') 的煤 层极易受到外来流体的伤害' 煤储层的主要伤害类 型有吸附伤害*堵塞伤害* 应力敏感* 水锁伤害和由 不配伍造成的物理化学伤害 ( &!C) ' 储层伤害会造成 储层中流体渗流阻力的增加和渗透率的下降$ 从而 影响煤层气的产量 ( !%) ' 煤储层主要由有机高分子组成$比表面积大$具 有很高的吸附各类液体和气体的能力' 压裂液的吸 附不同于甲烷的物理吸附$ 仅通过降压解除压裂液 的吸附是不可能的 ( !!$!$) ' 因此$ 在压裂过程中$ 当 压裂液吸附于煤表面时会形成渗透率近似为零的致 密带$使甲烷很难从煤岩内部孔隙中扩散出来$导致 煤层气的渗流能力降低' 煤储层是裂缝* 孔隙型双重介质' 随着埋深的 增加*地应力的增加和变质程度的增加$裂缝逐渐减 少且大部分呈闭合状态' 在压裂过程中$ 由于压裂 液滤饼不一定能沿整个水力缝面形成$ 所以与水力 缝相交的天然裂缝往往会被堵塞$ 给原本渗透率就 不高的煤储层造成严重伤害' 天然裂缝堵塞伤害通 常可分为破胶液残渣堵塞伤害* 煤粉堵塞伤害和机 械杂质堵塞伤害$采用无残渣压裂液可在一定程度 上降低由破胶液残渣引起的堵塞伤害 ( !B) ' 天然裂缝被堵塞或者本身具有无机物填充的煤 储层渗透率一般较低$ 再加之煤储层的应力敏感性 使煤储层的部分天然裂缝在压裂过程中闭合$ 导致 渗透率变得更低' 另外$ 煤储层中的部分孔隙可被 看作是弯曲的毛细管' 由于煤储层具有弱亲水性$
< 8和倾向 稀少' 地层由东往西$ 基本呈一走向 < < __ 的单斜构造$ 并在此基础上发育有一系列规 模和大小 不 等 的 次 一 级 褶 曲$ 地 层 倾 角 一 般 小 于 'i $局部受构造影响最高可达 !)i ' 断层多发育于 褶曲的翼部$煤层埋深总体由东向西变深$中部受褶 皱影响有较大变化' 实际勘探表明$ 区内存在的一 些小型次级褶皱会对煤储层的埋藏深度和厚度产生 影响' 总体而言$区内构造比较简单$有利于煤层气 的开发' !O #"储层物性特征 柿庄北区块埋深 ! %%% D以深的煤储层以山西 组和太原组为主$ 含煤地层共发育煤层 ' j !! 层' 煤层厚度大且全区分布稳定的煤层有山西组的 B 号 煤和 !) 号煤$是进行煤层气勘探的主要目的层' 虽 然 C 号煤局部可采$ 但目前不作为煤层气的主要勘 探目的层' By 煤层以亮煤为主$ 夹少量镜煤$ 属光亮型煤' B 平均厚度为 ); (& D $含气量为 B; )) j $); "( D Z N $平 B $C D Z N $储层压力为 $; %' j '; () I @ 6 $平均 均为 !"; 为 B; "C I @ 6 $平均压力梯度为 %; 'C I @ 6 Z !%% D $煤 储层平均温度为 $" u左右' !)y 煤层位于太原中下部$ 以亮煤为主$ 夹少量 )% j "; C% 颗粒状$ 具有玻璃光泽的镜煤$ 厚度为 "; B B D $含气量为 (; !) j $&; %& D Z N $平均为 !'; $" D Z N $ '& j '; $) I @ 6 $ 平均为 "; B' I @ 6 $平 储层压力为 $; &! I @ 6 Z !%% D $煤储层平均温度在 均压力梯度为 %; $& u左右'

压裂液对储层伤害及性能对比

压裂液对储层伤害及性能对比

压裂液对储层伤害及性能对比摘要:水力压裂是目前国内外煤岩储层增产的主要技术手段。

我国煤层气储量居世界第三,并且地下2000 m以内的浅煤层气资源量丰富[1],煤层气属于低压、低渗、低饱和及储层天然特殊性,开采难度相当大,在水力压裂过程中易受到伤害,文总结了压裂液对煤岩的多种伤害因素,并对比4种压裂液性能,认为清洁压裂液效果最好,最后针对压裂液存在的问题,提出相应的可行对策。

关键词:煤层气压裂液储层伤害伤害机理由于煤储层与常规储层相比,具有松软、吸附性强、压力低、渗透率低、孔隙度更小及天然裂缝系统发育。

目前,水力压裂是主要技术手段,压裂液的性能是影响压裂施工的关键因素之一,其中压裂液对煤储层的伤害是影响增产的重要原因。

因此,对压裂液的要求非常高,压裂液一直以来受到非常大的关注,研究压裂液对储层的伤害机理及伤害程度,不仅可以筛选出低伤害压裂液,而且可以提高压裂施工的效果。

1 压裂液对煤岩的伤害因素1.1 压裂液与储层不配伍压裂液与储层流体发生乳化造成的乳化堵塞。

用水基压裂液时,由于压裂液与储层流体互不相溶,形成了乳化液。

乳化液中的分散相在通过毛细管和空隙吼道时会产生贾敏损害。

压裂液与储层温度不配伍,对储层冷却造成的温度损害[2]。

1.2 压裂液堵塞渗流通道由于压裂液形成滤饼时,滤饼的形成不一定是沿着整个裂缝壁面,较砂岩地层而言,渗流通道堵塞所造成的渗透率损害,煤岩更为严重。

当煤层薄,孔隙度低而渗透率高时,压裂液在煤层裂缝中的侵入会更深,造成的潜在损害比预想的要严重很多。

煤岩储层渗流通道堵塞伤害基本可分为机械杂质堵塞伤害、煤粉堵塞伤害和胶液残渣堵塞伤害[2]。

1.3 压裂液固相侵入煤层极易受压裂液固相颗粒的污染,压裂液中存在不同粒径的固相颗粒,这些微粒会沿着煤储层的孔隙和割理进入煤层,会填充和堵塞煤层气的运移通道。

在低压煤层气中,这种固相颗粒的侵入并残留在孔隙之中而无法清除,进而造成永久性的损害[3]。

压裂液对储层伤害及性能对比

压裂液对储层伤害及性能对比

2 四种压裂液的性 能对 比如表 1
经过分析对比应用效果 , 最终 认 为 , 清
此 , 对 压裂液 的要 求非 常高 , 压 裂 液 一 直 1 . 4液 体 吸附
以来 受到非常大 的关注 , 研 究 压 裂 液 对 储 煤储 层具有 极易吸 附 、 吸 收 各 类 液 体 洁压裂液效果最好 , 但是 由于其成本高 , 因 层的伤 害机理及 伤害程度 , 不 仅 可 以 筛 选 和 气 体 的能 力 。 煤 层 吸 附 液 体 后 会 造 成 煤 此研制 出低成本高效的清洁压裂液具有十 出低 伤害压裂液 , 而 且 可以 提 高 压 裂 施 工 层 基 质 的 膨 胀 , 压 裂 液 导 致 基 质 膨胀 的 同 分 重 要 的 经 济 价 值 “ 。
1 . 5 煤 岩储 层 中的敏 感性 矿 物
表2 由此可见, 清洁压裂液效果高, 对 储 层
煤层 中, 含有多种多样的矿物 质, 它 们 伤 害 更 小 , 压 裂 增 产 效 果 比 胍 胶 压 裂 液 要 基本 以 微粒 状 散布 在 基 质 中或 充 填 在 粒 内 好 。 并 且 在 鄂 尔 多 斯 地 区 进 行 了 多 次 现 场
工 业 技 术
S C I E N C E& T E C H N 0L 00 Y I N F O R MA T I ON
! Q:
压 裂 液 对 储 层 伤 害 及 性 能对 比 ①
戈月 王冠 汪伟英 祁丽 莎 王雨 张承洲 ( 长江大 学石 油工 程学 院 湖北 武汉 4 3 0 1 0 0 ) 摘 要: 水 力压裂是 目前 国内外煤 岩储层 增产 的主 要技术 手段 我 国煤层 气储 量居世界 第三 , 并且地下 2 0 0 0 m 以 内的浅煤层 气资源量 丰
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酸性交联压裂液伤害性评价实验报告1 压裂液基础知识水力压裂是油气层改造与油井增产的重要方法,得到广泛的应用,对于油气的生产起着不可代替的作用。

几十年来,国内外油田对压裂液技术方面进行了广泛的研究。

该技术发展是越来越成熟,目前压裂液体系的发展更是日新月异,国内外均出现了天然植物胶冻胶压裂液、泡沫压裂液、酸基压裂液、乳化压裂液、油基压裂液、清洁压裂液等先进的压裂液进一步为油气的勘探开发和增储上做出了重大贡献。

我们对一些国内外先进的压裂液体系做了一些介绍,并了解了国内外压裂液的发展方向和概况。

同时为了更清楚地认识压裂液中各种化学添加剂性能优劣对地层伤的害性,对其伤害性的评价就显得十分重要和必要了。

1.1 压裂液在压裂施工中基本的作用:(1)使用水力劈尖作用形成裂缝并使之延伸;(2)沿裂缝输送并辅置压裂支撑剂;(3)压裂后液体能最大限度地破胶与反排,减少裂缝与地层的伤害,并使储集层中存在一定长度的高导流的支撑带。

1.2 理想压裂液应满足的性能要求:(1)良好的耐温耐剪切性能。

在不同的储层温度、剪切速率与剪切时间下,压裂液保持有较高的黏度,以满足造缝与携砂性能的需要。

(2)滤失少。

压裂液的滤失性能主要取决于压裂液的造壁滤失特性、黏度特性和压缩特性。

在其中加入降滤失水剂将大大减少压裂液的滤失量。

(3)携砂能力强。

压裂液的携砂能力主要取决于压裂液的黏度与弹性。

压裂液只要有较高的黏度与弹性就可以悬浮与携带支撑剂进入裂缝前沿。

并形成合理的砂体分布。

一般裂缝内压裂液的黏度保持在50~100mpa*s。

(4)低摩阻。

压裂液在管道中的摩阻愈小在外泵压力一定的条件下用于造缝的有效马力就愈大。

一般要求压裂液的降阻率在50%以上。

(5)配伍性。

压裂液进入地层后与各种岩石矿物及流体接触,不应该发生不利于油气渗率的物理或化学反应。

(6)易破胶、低残渣。

压裂液快速彻底破胶是加快压裂液反排,减少压裂液在地层中的滞留时间的必然要求。

降低压裂液残渣是保持支撑裂缝高导流能力,降低支撑裂缝伤害的关键因素。

(7)易反排。

影响压裂液反排的因素有:压裂液的密度、压裂液的表面、界面张力和压裂液破胶液黏度。

(8)货源广、便于配制与价格便宜。

随着大型压裂的发展,压裂液的需求量很大,其是压裂成本构成的主要部分,所以压裂液的可操作性和经济可行性是影响压裂液选择和压裂施工的重要因素。

2国内外先进压裂液的发展趋势与研究概况:目前国内外压裂液的研究趋势是开展具有低残渣或无残渣、易破胶、配伍性好、低成本、低伤害等特点压裂液配方体系的研究,减小压裂液对储层的伤害成为压裂液研究的热点。

2.1清洁压裂液粘弹性表面活性剂压裂液(VES)是在盐水中添加表面活性剂形成的一种低粘阳离子胶凝液,又被称为清洁压裂液(clear FRAC)。

它由长链脂肪酸衍生的季胺盐组成,在盐水中季胺盐分子形成蚯蚓状或杆状胶束,这些胶束类似于聚合物链,能够卷曲,形成一种粘弹性的流体,其粘度是通过表面活性剂杆状胶束的相互缠绕而形成的,这与瓜胶等植物胶压裂液的粘度形成机理不一样。

植物胶压裂液不耐剪切,由于分子链的断开,剪切过程中植物胶的粘度会永久的丧失。

而清洁压裂液胶束的形成和相互缠绕是表面活性剂分子之间和表面活性剂聚集体之间的行为,其变化的速率远远的大于流体的流动速率,表现为清洁压裂液的表观粘度不随时间而变化以及通过高剪切后体系的粘度又能够得到恢复。

当压裂液暴露到烃液中或被地层水稀释时发生破胶,无需另外添加破胶剂。

清洁压裂液中不含任何高聚物,它主要靠胶束的弹性而不是粘度来携砂。

相对于常规交联聚合物压裂液,VES压裂液的特点是在较低的粘度即可得到较高的携砂能力。

VES不含聚合物,因此几乎没有残渣,也不会留下滤饼,对支撑裂缝和地层的伤害都比较小。

VES压裂液缺点是耐温能力差,成本较高。

2001年斯伦贝谢公司研制的清洁压裂液在大庆油田进行现场应用,最高适用温度只有80℃,经过这几年的发展,耐温性能有所提高,最高适用温度在110℃左右。

今后清洁压裂液的发展趋势是进一步提高携砂能力和耐温性能,降低成本。

2.2低聚合物压裂液低聚合物压裂液是由聚合物、缓冲剂、交联剂等主要成分组成。

聚合物是一种高屈服度的羟丙基瓜尔胶,通过采用硼基交联剂而生成较好的压裂液冻胶,不需要加入通常采用的酸、酶或氧化剂等破胶剂,一但使用温度稳定,其流变性也稳定,不像普通含破胶剂冻胶压裂液,随时间粘度有损失。

这种体系具备了交联瓜尔胶压裂液的流变性能和低滤失特性,以及无聚合物压裂液的低导流能力伤害特性,它的特点是靠短链分子、化学离子和pH值调节实现压裂液分子缔合与破胶,无需其它压裂液化学破胶添加剂,而且配制简便,可回收再利用,降低成本,减少污染,具有很好的应用前景。

2.3 非交联型黄原胶/魔芋胶水基冻胶压裂液技术针对碱敏性油藏、非均质砂砾岩油藏、天然裂缝发育的储层的压裂施工,胜利油田分公司采油研究院开发了一套基于黄原胶和魔芋精粉的冻胶压裂液体系。

作为基础稠化剂的黄原胶是通过微生物发酵制得的,是一种无毒的杂多糖,在酸性、碱性、高矿化度的环境中均能保持稳定,具有良好的水溶性、增黏性及颗粒悬浮性能。

低浓度的黄原胶溶液一般不会凝胶化。

黄原胶溶液同魔芋精粉溶液混合后,在一定的浓度范围内会产生协同稠化作用。

体系配方为:(0.3%~0.7%)主稠化剂(黄原胶)+(0.2%~0.5%)助稠化剂(魔芋胶精粉)+0.1%杀菌剂(甲醛液)+0.1%抗氧化稳定剂(硫代硫酸钠)+pH值调节剂(盐酸可调)+0.3%黏土稳定剂(四甲基氯化铵)+0.3%助排剂(十二烷基三甲基氯化铵)+0.1%破胶剂(过硫酸铵)。

该体系具有高表观黏度,携砂能力强,滤失量小,可用强氧化型破胶剂破胶,在中性、偏酸性和高矿化度环境中能稳定存在,可用于碱敏、天然裂缝发育储层的压裂改造。

2.4 新型泡沫压裂液体系三塘湖盆地马朗凹陷牛东构造带其油藏带属于火山岩油藏,储藏以玄武岩为主,其次为安山岩,储层为异常低压系统,地层温度为47.2℃ ~ 54.6℃,基质物性差,孔隙度、渗透率较低产能分布复杂,单井产量差异大,投入开发后约有50%的井投产不出,严重影响油田的开发效果。

中国石油大学石油工程教育部重点实验室的马俯波等人为了解决以上问题开发出了新型泡沫压裂液体系,其以特技羟丙基胍胶为主体,以无机硼交联剂、高效发泡剂、助排剂、黏土稳定剂作为优选添加剂。

具有低摩阻、低虑失、低界面张力、反排彻底、对地层伤害小、携砂性能好等特点,尤其适用于低压、低渗透、水敏性强的地层压裂。

2.5 ClearFRAC无聚合物压裂液体系该体系是由斯伦贝谢公司研制出一种适用于海洋和陆地的压裂液。

该压裂液采用一种黏弹性表面活性剂,具有造缝和运送支撑剂所必要的黏度。

黏弹性表面活性剂在与油层的油气接触或受地层水稀释后,其黏度会降低,随采出的液体回流到地面。

它能与KCl、MgCl2和四甲基氯化铵等常用稳定剂相容,在给定温度下能发挥最佳的性能,清洗后裂缝的导液率可达98%~100%。

常规聚合物基液体需要采用几种分散剂所用的分散剂数量取决于井底温度、液体类型、泵送液体时间和聚合物含量,而黏弹性表面剂液体无须添加分散剂,因为它与烃接触或受地层水稀释就会分散。

当泵送结束时,采出烃就会使胶束结构破裂,降低液体黏度,使流回地面的液体不留下支撑剂残渣。

3 压裂液伤害性评价实验部分3.1 实验目的(1)加强对油田化学中压裂液性能的认识。

(2)有必要通过一系列的评价方法评价其伤害性,设计了一套评价压裂液伤害的方法,有助于进一步了解和认识压裂液。

(3)强实验操作技能和探索创新能力。

3.2 实验原理(1) 水基压裂液的基本配制原理:水基压裂液是以水做溶剂或者分散介质,向其中加入稠化剂、添加剂配制而成的。

稠化剂主要采用三种水溶性聚合物,即植物胶(胍胶、田菁、魔芋等)、纤维素衍生物及合成聚合物。

交联剂是通过交联离子将植物胶分子链上的活性基团以化学键连接起来,形成具有粘弹性的三维网状冻胶。

其配制过程为:a、水+添加剂+稠化剂=溶胶液b、水+添加剂+交联剂=交联液c、溶胶液+交联液=水基冻胶压裂液[溶胶液/交联液=100/(1~7)](2)岩心渗透率计算:K=Q×η×L/(Δp×A×10)式中:K—煤油或盐水通过岩心的渗透率,um2;Q—煤油或盐水通过岩心的体积流量,mL/S ;L—岩心轴向长度,cm;A—岩心横截面积,cm 2;U—煤油或盐水粘度,mPa*SΔp —岩心上、下流的压差,Mpa(3)基质渗透率损害率计算:ηd=﹙K1 -K2)/K1×100 % 式中:n一渗透率损害率,%;K,—岩心挤入压裂液前的基质渗透率,um2K2—岩心挤入压裂液后的基质渗透率,um2(4)残渣含量的计算压裂液残渣含量按下式计算:η3=m3/V式中:η3――压裂液残渣含量,mg/L;M3――残渣质量,mg;V――压裂液用量,L3.3 实验准备(1)药品:稠化剂:青海胍胶、交联剂:硼酸、破胶剂:硫代硫酸钾、缓冲液:醋酸与亚硫酸氢钠的混合液(PH大约为4)、氯化钾、氯化镁、氯化钙、煤油、蒸馏水。

仪器:三口烧瓶、小烧杯数只、橡皮塞两只、温度计一只、大烧杯(100ml)一只、电动搅拌器(含搅拌棒)一台、恒温水箱一台、旋转粘度计一台、岩心、高温高压岩心流动实验仪器。

(2)岩心的选取和准备。

制作并选取了渗透率、空隙度、岩性相似的人造岩心。

岩心呈圆柱体,两端面磨平,并与光滑的圆柱面相垂直。

测量岩心的长度和直径。

对岩心彻底洗油。

(3)标准盐水的配制和处理。

标准盐水组成: 2.0%KCl+5.5%NaCI+0.45%MgCl2+0.55%CaCl2按组成成分和浓度要求配制标准盐水 1 OOOmL(准确称取所需各类盆并加入所需计量的蒸馏水中,适当加热,不断搅拌,直到全部溶解)。

(4)按课题要求配置0.6%的瓜胶压裂液各500mL,再加入其破胶剂过硫酸钾进行破胶,破胶后的清液待用。

(5)实验用煤油作为模拟油。

3.4 压裂液的配制1、量取按配方需要配制压裂液量的试验用水600ml,倒人搅拌器中。

2、按配方称取所胍胶3.0g,备用。

3、调节搅拌器转速至液体形成的漩涡可以见到搅拌器浆叶中轴顶端为止。

4、按顺序依次加人已称好的添加剂,稠化剂应缓慢加人,避免形成鱼眼,并时刻调整转速以保证达到上一步相同的漩涡状态。

破胶剂应在制备冻胶前加人。

5、在加完全部添加剂后持续搅拌5min,形成均匀的溶液,停止搅拌。

6、将已配好的基液倒人烧杯中加盖,放人恒温30℃水浴锅中静置恒温4h,使基液粘度趋于稳定。

3.5 岩心基质渗透率的测定(1)将岩心放入高温高压岩心流动实验仪的夹持器中,接好实验流程,使盐水从岩心下端挤入,上端流出。

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