超高温改性瓜胶压裂液性能研究与应用
改性瓜胶压裂液的合成与性能评价
而 且在 压 裂后 ,必须 彻 底破 胶 ,大量 压裂 液 必须返 入 NaOH溶液至瓜尔胶胶液中 ,待碱化一定时间后 ,
排 至地 面 。因此压 裂 液 的性能 好坏 对压 裂施 工 的 将 油 浴温 度设 置 为反 应 温 度 。随后 加 入适 量 的 1,3
成 败有 着决 定性 的影 响 ,直 接关 系着 改造 后 的增产 二氯丙醇/乙醇溶液及一定量的四丁基溴化铵 ,最后
第 46卷 第 12期 201 7年 12月
当ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 代 化 工
Contemporary Chemical Industry
Vo1.46.No.12 December,201 7
改性瓜胶压 裂液 的合成 与性能评价
万鹏 ,熊青 山
(长江 大学 石油 工程 学 院 , 湖 北 武汉 430100)
瓜尔 胶原 粉 、NaOH、1,3二氯 丙醇 、乙醇 、四 粘度的筛选 ,基于改性瓜胶作为稠化剂 ,优选压裂
丁基溴化铵 、烘箱、电子天平 、旋转蒸馏装置 、量 液体 系 中 的交 联 剂 、温度 稳定 剂 、破胶 剂 等方 面 ,
Abstract:Aiming at.poor tempera ̄ 'e resistance of current hydraulic fracturing fluid,taking guar gum as raw material, the guar gum was modified by etherification,NaOH alkalization a n d halogenated hydrocarbon substitution,t he optim al synthesis condition was determ ined.The m odified guar gum w as used as thickeneL and the cross linking agent TM P-8A was selected.Rheological test showed that the system could meet the requirements of f racturing f luid at 170s shear and 140 ̄C after 2 h test.In the system,the swelling rate ofclay stabilizer DF.21 reached 90.34% ,and t he gel breaking agent G C07 broke the gel at 1 14 m in,and the surface tension of discharge agent DV-04 reached 1 8.5 mN/m.So the system has good compatibility,and meets the requirements of site construction. Key words:Gua r ;Fracturing fluid;M odification;High temperature resistance
胍胶压裂液加重技术的研究应用
胍胶压裂液加重技术的研究应用X唐艳玲(中国石化中原石油勘探局井下特种作业处,河南濮阳 457001) 摘 要:在常规胍胶压裂液基础上,通过优选无机盐类加重剂,对胍胶压裂液进行了加重技术研究,加重密度在1.12- 1.22g /cm 3之间可调,从而增大了液柱压力,有效降低了施工井口压力,确保了压裂施工的顺利实施。
同时对加重后胍胶压裂液高温流变性、破胶性及粘土稳定性和对支撑辅砂层的伤害进行了评价,阐述了加重压裂液的选择应根据储层的压力系数和盐敏程度确定加重压裂液的密度。
该技术现场应用8井次,共用加重压裂液3210m 3,减少井口压力10-30%,施工成功率100%,压后增产效果良好。
关键词:压裂液;加重剂;交联;超深井 中图分类号:T E357.1+3 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)08—0101—02 近几年,随着国内各大油田深井和超深井的勘探开发,油气层钻深到7000m 以下,地层温度高达175℃以上,油气层压裂改造施工泵压超过130MPa,施工规模在不断扩大,利用目前的技术装备已无法实施压裂作业。
国内各大油田应用的压裂液体系90%是改性胍胶,针对这种情况,对胍胶压裂液体系进行了加重技术研究,采用盐类加重的方式,使其具有密度可调、压裂液延迟交联可控、摩阻低、耐温耐剪切,流变性能良好、破胶彻底、对支撑辅砂层伤害低的特点,可满足不同超深井的大型压裂施工[1]。
并在塔合油区现场应用8井次,共使用加重压裂液3210m 3,施工成功率100%,压后增产效果良好。
1 加重压裂液体系研究加重压裂液的应用要根据目的层的压力系数和储层的盐敏程度以确定加重压裂液的密度,根据加重剂的溶解性、溶解能力和市场广泛性选用加重剂。
腐抽油杆6井次,防砂泵专用丝堵6井次。
3.2 实施效果3.2.1 技术指标年累计减少腐蚀躺井16井次。
因腐蚀造成油管报废减少480根,抽油杆减少1200根。
试验后胡七南块平均总铁值为:25.5mg/L,平均总铁值下降了10.6mg /L 。
高密度瓜胶压裂液体系的研究与应用
o i l i f e l d h a s s h o we d t h a t . c o mp a r e d wi t h c o mmo n ra f c ur t i n g l f u i d . t h e c o n s t r u c t i o n o u t p u t i n c r e a s e s 1 . 0 ~1 . 5 m / mi n wi t h t h e h i g h d e n s i y t
研发 了高密度压 裂液体 系。研 究结果表 明, 该压裂 液体 系的密度 1 . 2 0 ~ 1 . 5 5 g / c m 可调 , 1 6 0℃ 、 1 7 0 S 备件 下剪切 9 0 mi n后 黏度大于 1 0 0 mP a ・ S 。在华 北油田进行 了 4口井的现场应 用, 与普通压裂液相 比, 施 工排量提 高了 1 . O ~ 1 . 5 m / mi n , 砂 比提 高了
5 ~ 1 6个 百分 点 , 井 口压 力 降低 了 7 ~ 1 5 MP a , 压 裂 效 果较 同 区块 邻 井显 著 提 高。
关键词 :高压油气层 ;高密度压 裂液 ;加重剂 ;现场应用
中 图分 类号 : T E 3 5 7 . 1 文 献 标 识码 : A
Re s e a r c h a n d a p pl i c a t i o n o f h i g h de ns i t y g ua r g u m f r a c t u r i n g lu f i d s y s t e m
mP a‘ S a f t e r 9 0 mi n i t e s s h e a r i n g u n d e r t h e c o n d i t i o n s o f t e mp e r a ur t e 1 6 0 o C a n d s h e a r r a t e 1 7 0 S 一. 4 we l l s i f e l d a p p l i c a t i o n i n Hu a b e i
超高温瓜胶压裂液加重性能研究
第13卷第1期重庆科技学院学报(自然科学版)2011年2月收稿日期:2010-06-20作者简介:伍林(1983-),男,四川遂宁人,西南石油大学油气田开发工程在读硕士研究生,研究方向为油气藏增产。
随着石油勘探技术的进步,油气资源的开发不断向纵深发展,开发的深井越来越多。
这些深井的温度大多超过170℃,有的甚至超过200℃。
现有的压裂液体系并不适用于此类地层的压裂液改造。
西南石油大学的赵金洲、郭建春等人研制出了一种可用于180~200℃高温地层的压裂液体系,并在胜利油田进行了现场应用。
应用中发现,该体系施工时的井口压力较高,桩古63井的井口压力近90MPa ,不利于施工的顺利进行。
进一步优化该压裂液体系,降低施工压力势在必行。
1降低井口压力的途径压裂施工时的井口压力计算公式:P S =P B +P f -P H(1)式中:P S —井口压力;P B —井底压力;P f —压裂液摩擦阻力;P H —压裂液静液柱压力。
从式(1)可以看出,减小压裂液的摩擦阻力和增大压裂液的静液柱压力都可以减小压裂施工时的井口压力。
鉴于该体系已经使用了具有良好减阻性能的稠化剂和延迟交联剂,因此采用增加井筒中压裂液的静液柱压力的方法。
井筒中压裂液静液柱压力P H 可用下式求出:P H =9.81ρH(2)式中:ρ—压裂液密度,g/cm 3;H —井深,m 。
从上式可以看出,增加压裂液的密度可以提高压裂液的静液柱压力。
照此公式计算,压裂液的密度每提高0.1g/cm 3,井筒中压裂液的静液柱压力每千米即可提高近1MPa 。
2常用加重材料目前增加压裂液密度的方法主要是在压裂液中加入比重较大且溶解能力较高的盐类。
常用的盐主要有氯化钠、氯化钾、溴化钠和溴化钾。
表1常用加重盐类的密度与溶解度从表1可以看出,NaBr 的密度和溶解度均为四种盐中最高的,加重效果最为明显,国外相关报道中大多采用NaBr 作为压裂液的加重材料[3-5]。
由于价格太高(目前NaBr 的市场价格在11000元/t 以上),限制了其应用范围,KBr 也存在类似的问题。
速溶胍胶压裂液体系性能评价与应用
速溶胍胶压裂液体系性能评价与应用乔雨【摘要】针对新型速溶胍胶压裂液体系进行系统评价,并与常规胍胶体系性能对比,针对地层特点进行配方优化并投入现场使用验证。
新型速溶胍胶压裂液体系溶胀时间快,耐温性能好,水不溶物是常规胍胶的一半,破胶液残渣较普通胍胶降低64%以上,破胶时间可控性强。
%According to the new instant guanidine gum fracturing fluid system of evaluation system, and with the conventional guanidine gum system performance comparison, the characteristics of the strata formulation optimization was studied and used on the spot verification. Swelling time of new instant guanidine gum fracturing fluid system was fast, with good performance of temperature, water insoluble matter was half of the conventional guanidine gum, broken glue residue decreased more than 64% compared with ordinary guar gum, breaking gel time had strong controllability.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2016(000)002【总页数】3页(P139-141)【关键词】速溶胍胶;性能评价;现场应用【作者】乔雨【作者单位】中国石化东北油气分公司,吉林长春 130062【正文语种】中文【中图分类】TQ914.1常规压裂施工都是采用先配液后施工的工艺技术,1985年以来,国外最先研究开发了一种压裂液连续配注技术(Continuous MixProcess)。
新型超高温压裂液体系研制与评价
新型超高温压裂液体系研制与评价新型超高温压裂液体系研制与评价摘要:本文研究了一种新型超高温压裂液体系,着重分析了该液体系的成分、性能和适用范围。
通过实验证明,该超高温压裂液体系在高温高压下具有优异的性能,可以有效地应对很多油气藏的特殊地质条件和环境。
关键词:超高温压裂,液体系统,性能评价一、简介随着新能源的开发和利用不断推进,油气勘探和生产中对新型压裂技术的需求也越来越迫切。
近年来,超高温压裂技术不断发展壮大,其应用范围也不断扩大。
但是,这种技术的成败取决于液体系统的性能和成分。
因此,在研究超高温压裂液体系统的成分和性能方面,有着非常重要的意义。
二、超高温压裂液体系统的成分超高温压裂液体系统是由多种化学试剂组成的。
其中,最关键的是基础液体。
一般情况下,基础液体需要具备高温稳定性能和良好的流动性。
此外,还需要添加一些表面活性剂、穿透剂和膨胀剂等。
通过这些化学试剂的配合,可以使得超高温压裂液体系统对地质条件和环境的适应性更强。
三、超高温压裂液体系统的性能超高温压裂液体系统的性能主要取决于其黏度、流动性和粘度抗变性。
在实验中,我们发现,这种液体系统可以在高温高压下保持较低的流动阻力和良好的黏度抗变性。
这让它可以克服很多油气藏资源上的限制,从而更好地实现压裂效果。
四、超高温压裂液体系统的适用范围超高温压裂液体系统适用范围非常广泛。
具体来说,它可以用于高温油气藏开发、低温油气藏开发以及高渗透岩石地层开发等领域。
此外,它与现有的压裂液体系统相比,更适合特殊的地质条件和环境。
五、结论超高温压裂液体系统是一种性能优异的液体系统,其组成成分和性能具有一定的优势。
此外,它适用范围广泛,可以有效地应对不同的油气藏资源特征和环境条件。
因此,在实际应用中,我们可以充分利用这种液体系统的优势,提高油气勘探和生产的效率和质量。
六、超高温压裂液体系统的应用前景随着中国油气工业的快速发展,对高性能压裂技术的需求越来越迫切。
超高温压裂液体系统由于其优异的性能和适用范围得到了广泛的关注和认可。
高温地层瓜胶压裂液裂缝处理实验研究
高温地层瓜胶压裂液裂缝处理实验研究随着油气勘探技术的不断发展,高温地层瓜胶压裂液裂缝处理实验研究成为了油气勘探领域的热门话题。
本文就高温地层瓜胶压裂液裂缝处理实验研究进行探讨。
一、研究目的研究高温地层瓜胶压裂液裂缝处理的机理和性能,寻求最佳的裂缝处理方法,提高油气勘探效率。
二、研究方法在实验室中,将瓜胶压裂液注入高温地层,观察瓜胶压裂液与地层石油的反应情况,记录和分析裂缝的形成和扩张过程,测试裂缝的渗透性和稳定性。
通过对比不同配方瓜胶压裂液的效果,选择最佳的配方。
三、实验结果实验结果表明,在高温地层,瓜胶压裂液具有优异的流变性和凝胶性,可以迅速填满裂缝,增加岩层的渗透性,提高油气产量。
但是瓜胶压裂液的渗透性和稳定性存在一定的局限性,需要加入其他物质进行改良。
通过实验对比发现,加入一定量的硅酸盐水泥可以有效改善瓜胶压裂液的渗透性和稳定性。
四、结论瓜胶压裂液是一种在高温地层裂缝处理中具有潜力的材料,配合其他物质可以取得更好的效果。
在油气勘探生产中,应该根据不同的地质情况和勘探目标选用不同的瓜胶压裂液配方,以达到最优的效果。
五、展望随着油气勘探技术的不断提升,高温地层瓜胶压裂液将会有更广泛的应用前景。
未来的研究可以在改良瓜胶压裂液配方的基础上,进一步优化实验设计和实验参数,探究高温地层的瓜胶压裂液裂缝处理机理,为油气勘探技术的进一步发展提供理论和实践基础。
六、瓜胶压裂液的应用前景瓜胶压裂液是一种低毒、环保、高效的材料,其在油气勘探领域的应用前景巨大。
瓜胶压裂液不仅可以使岩层破裂、增加储层透水性,提高采收率,而且可以有效地减少对环境造成的污染和对地下水资源的危害。
因此,在环保、高效、经济的背景下,瓜胶压裂液已被广泛应用于油气勘探、地热能开发和工程注水等领域。
七、瓜胶压裂液的发展趋势随着压裂技术的不断更新迭代,瓜胶压裂液技术也在不断创新发展。
目前,瓜胶压裂液的发展趋势主要体现在以下几个方面:1) 研究新型瓜胶压裂液配方:瓜胶压裂液配方的研发一直是瓜胶压裂液技术不断发展的重点,研究新型的瓜胶压裂液配方可以更好地适应不同的地质环境和勘探目标,提高瓜胶压裂液的效果。
胍胶压裂液体系在70,℃下的破胶与悬砂性能研究
( C N P C R e s e a r c h I n s t i t u t e o f E n g i n e e r i n g T e c h n o l o g y ,T i a n j i n 3 0 0 4 5 1 ,C h i n a )
( 中国石 油集 团工程 技术 研究院 摘 天津 3 0 0 4 5 1 )
要 :针 对 7 0℃储层 .采用水溶性较好 、残渣含量较 少的超级胍胶作 为胍胶 压裂液 的稠化 剂 ,选 用交联 效果较
好的有机硼 交联剂 以及其他 添加 剂作为压裂 用压 裂液体 系。压裂液除具备携砂 等基本性能外 ,还具备 快速破 胶 易返 排的特 点。通过对破胶剂破胶机 理的分析 ,和对压 裂液破胶 、携砂性能 的综合评 价 ,得到最佳破胶 剂加 量范围 ,实
第4 1 卷 第 1 0期 2 0 1 4年 1 0月
天
津 科 Biblioteka 技 v0 1 . 4l N O. 1 0 Oc t . 201 4
TI ANJ I N S CI E NCE & TE CHN0LOGY
科学 观 察
胍胶压 裂液体 系在 7 0℃下的破胶 与悬砂 性能研 究
刘婧丹 ,王 宇宾 ,郝 志伟
现 压 裂作 业 完成 后 压 裂 液 快 速破 胶 返 排 ,减 少对 地 层 伤 害的 目的 。
关键词 :胍胶 压裂液
破胶 性能
携砂性能 耐温耐剪切性
中图分类 号 :T E 5 3
文 献标 志码 :A
文章编号 :1 0 0 6 — 8 9 4 5 ( 2 0 1 4 ) 1 0 — 0 0 7 3 . 0 3
羧甲基瓜尔胶压裂液的研究与应用
羧甲基瓜尔胶压裂液的研究与应用摘要:随着油气钻采技术的不断发展和推广,压裂技术成为一种重要的开采手段。
本文重点研究了羧甲基瓜尔胶压裂液的组成、性能和应用。
结果表明,羧甲基瓜尔胶压裂液具有较高的黏度和稳定性,可以有效地控制井底压力和实现岩石压裂。
该液体还具有良好的环保性和生物降解性,在实践中得到了广泛的应用。
关键词:压裂液;羧甲基瓜尔胶;性能;应用引言随着石油和天然气储量的逐渐减少,对新颖技术的需求也在增加。
而石油开采技术中的压裂技术,则因其高效、低成本和适用范围广泛等特点成为了一种重要的开采手段。
压裂技术是指在岩石中注入高压液体或气体,以破坏岩石中的裂隙和裂缝,以增强岩石透水性和透气性的过程。
在压裂技术中,压裂液起到了至关重要的作用。
良好的压裂液应具有一定的黏度和稳定性,从而能够通过岩石的裂隙渗透到裂缝中,同时还需要具备一定的控制能力,使井底压力得以有效控制,从而实现岩石的压裂。
压裂液中不应含有对环境有害的成分,应具备良好的环保性和生物降解性。
近些年来,一种新型的压裂液羧甲基瓜尔胶压裂液逐步被人们熟知。
该液体是一种天然的聚糖物质,其在压裂液中的应用具有很好的优势。
本文将重点研究羧甲基瓜尔胶压裂液的组成、性能和应用,以期为相关领域的研究人员提供一定的参考。
一、羧甲基瓜尔胶压裂液的组成羧甲基瓜尔胶压裂液主要由羧甲基瓜尔胶、缓蚀剂、杀菌剂、稳定剂、pH调节剂等多个成分组成。
1. 羧甲基瓜尔胶羧甲基瓜尔胶是一种天然的聚糖物质,其具有良好的黏度和撑裂性。
将其加入压裂液中,可以增加液体的黏度和粘附性,从而提高岩石的压裂效果。
羧甲基瓜尔胶还可以增加压裂液的黏度和稳定性,从而保证液体在注入到地层中后不易失稳。
2. 缓蚀剂缓蚀剂是指可以降低水中离子含量的化学物质,它对于减少岩石的侵蚀和保护管道具有重要的作用。
羧甲基瓜尔胶压裂液中添加的缓蚀剂可以减少液体与地层之间的摩擦,从而减少地层的侵蚀和损伤。
3. 杀菌剂杀菌剂是指可以抑制细菌、真菌等微生物生长的化学物质。
超高温瓜胶压裂液加重性能研究
式 中 : 井 目压 力 ;R 一 尸 一井 底压 力 ;r 裂 液摩 擦 尸一压
深 井 的 温 度 大 多 超 过 10 , 的 甚 至 超 过 2 0 7℃ 有 0 ℃
即可提高 近 1 a MP 。
现 有 的压 裂 液 体 系并 不适 用 于 此 类 地 层 的 压 裂
液改造。
2 常 用加 重 材 料
目前增 加压 裂液 密度 的方法 主要 是在压 裂液 中 加入 比重较 大且溶 解 能力较 高 的盐类 。常用 的盐 主
随 着 石 油 勘 探 技 术 的 进 步 , 油 气 资 源 的 开 发
压 裂液 的静液 柱压 力 。 照此公 式计算 , 裂液 的密度 压
每 提高01/m , . e 井筒 中压 裂 液 的静 液柱 压力 每千 米 g
不 断 向纵 深 发 展 。 发 的 深 井 越 来 越 多 。 这 些 开
+广 P () 1
从 表 1 以 看 出 , a r 密 度 和 溶 解度 均 为 四 可 N B的 种盐 中最 高 的 , 重效 果最 为 明显 , 加 国外 相关 报道 中 大多采 用N l 作为 压裂 液的加 重材 料【 。由于价格 ar 3 】 太 高( 目前N B 的市 场价 格 在 l 0 元/ 上)限制 ar 1 0 t 0 以 , 了其应 用 范围 , B 也存 在类 似 的问题 。 Kr
2 5
粘 度/ a s ( ・ mP )
9 . 60
1 4
耐高温低浓度瓜胶压裂液研究与应用
Xi o n g T i n g s o n g ,P e n g J i ,Z h a n g Ch e n g j i ,e t a 1 . L o w a n d i f e l d a p p l i c a t i o n [ J ] . Q i n g h a i P e t r o l e u m.2 0 1 3 .3 1( 1 ) :
7 8 培2 .
c o n c e n t r a t i o n g u a r g u m ra f c t u r i n g lu f i d p e r f o r ma n c e s t u d y ^ 5 Ⅲ/ u J \ 軎 _
[ 3 ] 廖礼 ,周琳 ,冉照辉 ,等 . 超低 浓度 瓜胶压 裂液 在苏 里
8 8
钻
井 液 与 完 井
液
2 0 l 5年 9月
渣 含 量 ,新 研 制 的低 浓 度 瓜 胶 压 裂 液 与 0 . 4 5 % 瓜 胶
渣 含 量 低 、伤 害 率 低 、流 变 性 能好 等优 点 ,在 塔 河 5 3 5 井 现 场应用 取得 了显 著效 果 。
参 考 文 献
L i a o Li , Zh o u Li n , Ra n Zh a o h u i ,e t a 1 . Ap p l i c a t i o n o f u l t r a — l o w c o n c e n t r a t i o n s o f g u a r g u m ra f c t u r i n g lu f i d i n
a n d a p p l i c a t i o n [ J ] . J o u r n a l o f O i l a n d G a s T e c h n o l o g y ,
异常高温胍胶压裂液体系研制与应用
石 油 钻 采 工 艺
OI I L NG & P L DR L I R0DUC 1 E T 0N T CHN0L Y 0G
Vo I 2 l 3 No 3 . Ma 2 0 v 01
文章编号 : 0 0 3 3 2 1 0 1 0 —79 ( 0 0) 3—0 6 0 4—0 4
稠 化 剂 和 交 联 剂进 行 了 改性 , 过 严 格 控 制 反 应 条 件 , 到 低 残 渣 、 通 得 高黏 度 的 超 高 温胍 胶 稠 化 剂 G G和 超 高 温延 迟 交 联 剂 HP
B —1研 制 出耐温 10℃以上的超 高温压 裂液体 系。对超 高温改性胍胶 的性能进行 了评价 , A12 , 9 对超 高温压 裂液体 系交联剂延 迟 交联性能 、 耐温耐剪切性 能进行 了评价 。在 Z 6 G 3井实施压 裂改造 8d后 , 裂液返排 率 7 .%, 压 49 平均产 气 6 0 , 0 0m / 初步达 d 到 了改造储 层并认识储层 的效果。该技 术对 国内深层超 高温储层压裂具有一定指导意义。 关键词 : 超高温压裂液 ;稠化剂 改性 ; 交联剂改性 ; 9 10o C;现场实施
p rtr l rh n10o . a p r n n u t df jrd ivsht f cte rpr f lahg mprtr ea eo a 5 L b x ei ts o d c dt mo i t ma dt e aaf th oet o ut -i t ea e u we t C e me ic e o y wo o a i t e p y r he u
中 图 分 类 号 :T 3 712 E 5. + 文 献标 识码 :A
Re e r h a d a plc to fg s a c n p i a i m bo a eg l i r c urng f i yse l f ra o m a i h t m pe a u e u e o bn r lh g e r t r s G 0J nhn XN JnWA G Sii, H 0J zo U acu , I , N h n Z A nh u i u b i
高温地层瓜胶压裂液裂缝处理实验研究
果表 明 : 分别加入 01 酯和 10mgL金属过氧化物对压裂液黏度 有一定影响 ,但能满足 压裂施工对黏度 的要求, .% 0 / 2种处理剂 同时加入 时,剪切 4 n后压 裂液,黏度为 15mP -,能够满足压 裂液携砂 的黏度 要求 ; 0mi 8 a s 加入处理剂
后破胶液 5 % 特征粒径 由 165g 降到 9 . 0 3. m 8 6岬 减小 了 2 .% ; 胶液填砂 管伤 害率 由4 . 降低 为 2 .%,处 78 破 21 % 7 2 理效果显著。
高温地层瓜胶压裂液裂缝处理 实验研 究
虞建业 , 卢敏 晖, 姚文鸿 , 沈飞
( 中石化江苏油 田分公司石油工程技术研究 院,江苏扬州)
摘要 对 耐高温酯 、金属过氧化 物作 高温地 层 的裂缝处理 剂进行 了实验研究。进行 了裂缝处理 剂对压裂液流
变性能的影响实验 、破胶液特征 粒径对 比测试和加裂缝处理 剂的压裂液破胶液对砂柱 渗透率伤害率分析 。研 究结
关键词 水基压裂液 ; 压裂液添加 剂 ; 压裂裂缝 ; 流体携带能力 ; 低渗透 油气藏 ; 增产措施
中图分类号 : E 5 .2 T 3 71 文献标识码 : A
目前 ,低渗 透 油气藏 压 裂 主 要使 用瓜 胶 类 压 裂 液 [,瓜胶类 压裂 液对 地层及 裂缝 的损害主要 有 [: 1 ] 2 ]
铵降解时,瓜胶的每个结构单元 中的 l 个糖苷键 8
都 可 以断 开 。
①在裂缝壁面形成滤饼,堵塞地层孔 隙 ; ②在支撑
孔喉半 径小 ,压裂 液中固相 易对地层形 成损害 ; ④在 生 产过 程 中压 裂 液残 渣 返 流堵塞 支 撑剂 填 充层 ,降 低 了裂 缝 导流 能力。 通常应 用 过硫 酸 铵对 压 裂液 进
新型200℃超高温压裂液体系的室内研究
黏 作用 , 避免 了 普 通 压 裂 液 滤 失 快 的缺 点 ; 由于 所 用 稠化 剂 为 线 性 高 分 子 化 合 物 , 有 降低 摩 阻 能 具 力 , 降低压 裂 液 泵 送 过 程 中 的 摩 阻 , 高 泵 送 速 能 提
率 和静压 力 。溶 液 的黏 度 会 随 着 稠 化 剂 的 浓 度 的 增 大而增 加 , 是过 高 的 稠化 剂 浓度 会 大 量 增加 水 但
化 剂如 田著 粉 或 改 性 田著 粉 、 甲基 纤 维 素 、 胶 羟 瓜
或改性系列 产品中 , 改性瓜 胶是最优 良的稠 化剂。
瓜 胶对 水 的 亲 和 性 很 强 , 改 性 瓜 胶 加 入 水 中 时 , 将 瓜 胶微 粒膨 胀水 合 。这 是 由于 瓜 胶 中 富含 羟 基 , 这
图 1 G P H G改 性 瓜 胶 的 结构 图
生 分解 , 而 失去 除氧 效 果 , 进 因此 , 次 选 用 L 一 1 本 Z
1 1 1 GHP 稠 化 剂 的 流 变性 测 定 . . G
作 为温 度稳 定剂 。 分 别加 入两 种 稳 定 剂 剪 切 后 的对 比图 如 图 2 ,
一
个关 键 因素 。而 高 温稳 定 剂 能 与 溶 解 氧反 应 , 也
可与聚合物降解产生 的 自由基作用 , 从而延长 聚合
物 稳定 存在 的 时间 , 提高压 裂 液 的耐 温 能力 。
1 2 1 添 加 温 度 稳 定 剂 对 比试 验 ..
普 通压 裂 液 中 的 温度 稳 定 剂 通 常是 硫 代 硫 酸 钠, 但硫 代硫 酸钠 在 温度 达 到 10 ℃ 的情 况下 会 发 8
21 0 1年 7月 8日收 到
由表 1可 以看 出 , 同样 浓度 条 件 下 G P H G的 表 观黏度 较 大 , 且 水 不 溶 物 含 量 较 低 , 此 , H G 而 因 G P 瓜 胶 最适合 作 为 20o压 裂液 体 系的稠 化剂 。其 结 0 C
瓜胶压裂液性能及在滨661块整体压裂中的应用
瓜胶压裂液性能及在滨661块整体压裂中的应用张虎贲【摘要】压裂液的流变性是影响其压裂效果的重要因素之一。
针对胜利油田滨661块研制的瓜胶与交联剂FYC-160形成的压裂液体系 GRJ-11,研究其流变性、耐温性和抗剪切性,并利用扫描电镜观测了其微观结构。
结果表明,此压裂液体系具有良好的增黏能力和抗剪切效果,170 s-1、剪切40 min后,体系黏度仍在90 mPa·s 左右,且内部形成了稳定的三维交联网络结构。
对此压裂液在滨661块沙四段12口井进行了整体压裂投产,平均每口井日产油5.53 t,平均含水率为39.74%,压裂后单井获得较高产能,满足于地层压裂的要求。
%The rheology of fracturing fluid is one of the important factors that influence the fracturing effect.The rheology, heat resistance and shear resistance of fracturing fluid (GRJ-11 )were studied which was consisted with guar gum and crosslinking agent(FYC-160)in Shengli oilfield.Its microstructure was observed by scanning electron microscopy (SEM).The results of experimental tests showed that,the fracturing fluid system had higher property of viscosifying ability,shear resistance and more perfect three-dimensional cross-linked network structure.The viscosity of the fracturing fluid could keep about 90 mPa·s after shearing at 170 s-1 for 40 min.The guar gum fracturing fluid system was applied to the field successfully for 12 oil wells,and the average oil production was 5.53 t/d and the average water cut was 39.74% after dealing with 12 wells. The GRJ-1 1 system could match the need of the well with the low reservoir permeability of Es-4 of Bin 6 6 1 black.【期刊名称】《石油化工高等学校学报》【年(卷),期】2014(000)003【总页数】4页(P48-51)【关键词】瓜胶压裂液;流变性;抗剪切性;整体压裂【作者】张虎贲【作者单位】胜利油田东胜集团股份公司,山东东营 257000【正文语种】中文【中图分类】TE357.1+4压裂作为改造低渗透油藏的一项重要增产措施,其压裂液的好坏直接影响着压裂效果,是决定压裂成功与否的关键之一[1-3]。
耐高温胍胶压裂液及其对储层的伤害机理研究进展
耐高温胍胶压裂液及其对储层的伤害机理研究进展
张传保;王彦玲;陈孟鑫;梁诗南;史文静
【期刊名称】《化工进展》
【年(卷),期】2022(41)11
【摘要】随着油气资源的勘探开发不断向深层超深层储层发展,常规胍胶压裂液不能满足高温超高温储层压裂施工需求。
国内外学者致力于从胍胶耐温改性与新型耐高温交联剂合成两个方向提升胍胶压裂液的耐温性能,同时研究了胍胶压裂液对储层的伤害机理,取得了较大进展。
本文回顾了近年来国内外耐高温胍胶压裂液的发展动态,阐述了关于耐高温改性胍胶和耐高温交联剂合成的研究现状,从胍胶压裂液对储层的伤害类型和伤害机理角度进行了总结,重点分析了胍胶压裂液对高温储层伤害机理的研究进展。
最后指出,应该继续通过化学改性进一步提高胍胶自身的耐温性能,同时加强对破胶剂和纳米交联剂的研究,并提出高效低伤害的纳米交联压裂液是耐高温胍胶压裂液未来可能的发展方向。
【总页数】13页(P5912-5924)
【作者】张传保;王彦玲;陈孟鑫;梁诗南;史文静
【作者单位】中国石油大学(华东)非常规油气开发教育部重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】TE39
【相关文献】
1.胍胶压裂液对储集层渗透率的伤害特征
2.致密砂岩油藏低浓度胍胶压裂储层伤害实验
3.低渗储层胍胶压裂液交联性能的影响因素及机理探讨
4.瓜胶压裂液对储层的伤害特性
5.辽河油田X块胍胶压裂液与储层适应性评价
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超高温压裂液在国内压裂井的首次应用
油气 资 源埋藏 深 、 温度 高 , 目前 国内没 有形成 与之 相 适应 的压 裂改 造工 作 液 体 系 , 极 大制 约 了深 层 油气 资 源 的开发利 用 。
1 G H P G综合性能实验评价
1 . 1 超 高温流 变 实验 在 HA A KE R S 6 0 0上 测 试 1 8 0~2 0 0 ℃压 裂 液
用清水 测得 不 同压 力下 的裂 缝 导 流 能力 , 再 在 不 同
的压 力下 通 过破 胶 液 8 0 0 ml , 然后 用 清水 测 得裂 缝
文章编号 : 1 0 0 4— 4 3 8 8 ( 2 0 1 4 ) 0 2 —0 0 6 8—0 3
0 引
言
mP a ・ s E右 , 显示 出极其 优 异 的抗 温 抗 剪切 性 能 , 完 全能满 足超 高温 、 超 深 层储 层 的加 砂 压 裂 改造 施 工
要求。
随着 胜利油 田的 勘探 不 断 向深层 发 展 , 超 深 井
术瓶颈 开展攻 关, 在 国内首次研发 了耐温 2 0 0  ̄ C 超 高温瓜胶压 裂液体 系。该体 系达到 了在 1 9 8  ̄ C、 1 7 0 s 连 续剪切
1 2 0 mi n后粘度 保持在 6 0~ 9 0 mP a ・ s 、 对清水介质的降 阻率 4 0% ~6 0 %、 破 胶液对 支撑裂缝伤 害率 小于 2 0 % 的性 能指标 , 完全能满足深层 、 超高温储 层压 裂要求的携砂 能力强 、 低摩 阻、 低伤 害等性能要求。 关键词 瓜胶压裂液 G H P G 超高温 桩古 6 3井 中图分类号 : T E 3 5 7 文献标识码 : B
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的羟丙基瓜胶。这些单纯改变交联剂的压裂液目前
影响施工摩阻的主要因素是压裂液性能、施工 排量、注入方式和管径,后 3 个因素都受到压裂条件 的限制,降低施工摩阻要从改进压裂液的性能入手。 研究的超高温压裂液体系主要采用延迟交联技术来 降低施工过程的摩阻。成冻时间主要是由温度和 pH 控制。温度越高,配体越易与金属离子分离,金 属离子也就越易与瓜胶分子链上的羟基交联,成胶 速度越快; 随体系的 pH 增 加,游 离 的 羟 基 数 量 增 多,这些游离的羟基与瓜胶糖链上的羟基形成竞争, 延缓冻胶的形成。不同温度、pH 下,超高温压裂液 的成冻时间见表 1。随着温度的升高,交联时间缩 短; 但随着 pH 的增加,形成冻胶的时间延长。因 此,在井温确定的情况下,通过调控体系的 pH 可以 有效控制成冻时间。通过调控超高温压裂液的 pH 可以将成冻时间控制在 3 15 min 的范围内。
3. 7
4. 3
4. 5 5. 6
在酸岩反应环流仪上测试超高温压裂液的降阻 率。在不同温度( 40℃ 和 80℃ ) 、不同管径( 62 mm 和 76 mm) 、不同排量下,超高温压裂液的降阻率见 表 2。从表 2 可知,在相同温度、低排量下,大管径 的降阻率较高; 排量越大,小管径的降阻优势越明
对于中高温压裂液体系来说,温度稳定剂是必 不可少的,主要是由于瓜胶分子中含有缩醛基,有氧
第 28 卷第 2 期
郭建春,王世彬,伍林: 超高温改性瓜胶压裂液性能研究与应用
203
存在情况下很容易被氧化降解,使得体系黏度大大 降低[9]。所使 用 的 温 度 稳 定 剂 的 有 效 成 分 是 一 种 双铵盐,该铵盐在高温下能有效地释放自由基,消耗 液体中的氧,减小对瓜胶热降解的催化作用; 此外, 通过其与聚合物自由基反应,提高交联离子与聚合 物羟基官能团的亲和性,从而提高压裂液体系在高 温下的稳定性,最大程度地使压裂体系的耐温性达 到植物胶的耐温极限。研制的温度稳定剂加量在 1% 时,可以提高压裂液体系使用温度 20℃ 左右。
基于以上研究,得到压裂液的配方为: 0. 55% 超 高温改性瓜胶 + 1% 温度稳定剂 BA1-26 + 0. 5% 助 排剂 BA1-5 + 0. 5% 黏土稳定剂 BA1-13 + 0. 02% 杀 菌剂 BA2-3 + 2% KCl + 0. 6% 交联剂。 2. 2 压裂液性能研究 2. 2. 1 黏度与剪切时间关系
将交联剂 A 剂和 B 剂按体积比 10 ∶ 1 混合,放 置 10 min 后,按照一定比例加入到前述配制的压裂 液基液中,形成冻胶。 1. 2. 4 破胶液配制
称取一定量破胶剂,搅拌下,加入到配制的压裂液 冻胶中,在一定温度下,间隔一定时间测试液体黏度。
1. 3 实验方法
1. 3. 1 扫描探针显微镜分析 采用扫描探针显微镜( AFM) 观察压裂液相貌。
利用压裂酸化裂缝导流能力测试分析系统,考 察压裂液对支撑剂导流能力影响。实验仪采用 API 标准导流室,铺砂浓度为 10 kg / m2 ,陶粒为圣戈班 产品。具体步骤为: 先测得不同压力下的支撑剂带 通过清水的导流能力,然后测得不同压力下支撑剂
带通过配制的破胶液的导流能力。
2 结果与讨论
2. 1 压裂液的研发 2. 1. 1 稠化剂
制样方法: 在旋涂仪上放上云母片,往云母片上滴一 滴压裂液,开动旋涂仪,旋转 10 min,压裂液附着在 云母片上。 1. 3. 2 降阻率测定
测试压裂液以不同流量流过酸岩反应环流仪的 3 个不同管径闭合回路的压力降以及清水以相同流 量流过时的压力降,对比两者数据,得到压裂液的降 阻率。 1. 3. 3 支撑剂导流能力测试
主要仪器: HAAKE RS600 流变仪,压裂酸化工 作液动态滤失仪,海安石油科研仪器厂制造; Nano Scope Шa 多功能扫描探针显微镜; Philip 扫描电镜; 压裂酸化裂缝导流能力测试分析系统,海安石油科 研仪器厂制造; 酸岩反应环流仪,美国 CER,环流系 统主要包括三个并联的不同管径闭合回路,设计最 高压力为 10. 5 MPa,体系最高温度可达 150℃ ,剪切 速率 16 16246 1 / s。
适用的最高地层温度是 170℃ 。本文从瓜胶、交联 剂和温度 稳 定 剂 入 手,开 发 了 一 套 能 满 足 180 200℃ 高温井压裂施工的高温压裂液体系。
1 实验部分
1. 1 实验试剂与仪器 羟丙基瓜胶,山东东营鲁源公司提供; 温度稳定
剂 BA1-26、黏土稳定剂 BA1-13、助排剂 BA1-5、杀菌 剂 BA2-3,由广汉华星技术研究所提供; 实验中使用 的其它化学原料均为市购分析纯试剂。
在 180℃ ,剪切速率为 170 1 / s 条件下剪切压裂 液 2 h。压裂液黏度与剪切时间的关系如图 2 所示。 从图 2 看出,压裂液黏度开始达 800 mPa·s,剪切 40 min 后降为 150 mPa·s,此后趋于稳定,剪切 2 h 后仍 大于 80 mPa·s。这表明该压裂液体系具有良好的 抗剪切和耐温性能,可以满足高温井的压裂施工造 缝和携砂要求。
在三 颈 烧 瓶 中,加 入 水 和 硼 砂,氮 气 保 护 下 80℃ 油浴中搅拌回流 1 h 后,往烧瓶中加入四氯化 锆,乳酸,三乙醇胺和醋酸,在相同温度下搅拌回流 6 h,得到淡黄色液体即交联剂 A 剂。 1. 2. 2 压裂液基液配制
称取一定量的超高温改性瓜胶,放入盛有水的 吴茵混调器中,低速搅拌 5 min 左右,然后再在 600 r / min 转速下高速搅拌 10 min 左右,使其成为均匀 的溶液,倒入烧杯中加盖,放入恒温 30℃ 水浴锅中 静止恒温 4 h。 1. 2. 3 冻胶配制
常规瓜胶已经不能满足高温地层的压裂施工要 求。为了提高瓜胶的耐温性能,通过反应在瓜胶的 甘露糖主链上接枝了刚性吡咯烷酮基和酯基,得到 超高温瓜胶( GHPG) ,该产物为黄色粉末,能快速溶 解在水中,含水率小于 7% 。不同 GHPG 加量( 相对 于水的量) 基液的黏度如图 1 所示。随着 GHPG 加 量的增 加,黏 度 逐 渐 增 加,加 量 为 0. 54% 时 达 77 mPa·s; 加量为 0. 56% 时达 85 mPa·s,完全达到携砂 要求。
摘要:针对目前压裂井越往深井发展地层温度越高这一问题,研究开发了一种由耐高温改性瓜胶、有机硼锆交联 剂和温度稳定剂等形成了超高温压裂液体系,即 0. 55% 超高温改性瓜胶 + 1% 温度稳定剂 BA1-26 + 0. 5% 助排 剂 BA1-5 + 0. 5% 黏土稳定剂 BA1-13 + 0. 02% 杀菌剂 BA2-3 + 2% KCl + 0. 6% 交联剂。用 AFM、SEM 观察了压裂 液交联前后的微观结构,并考察了压裂液的相关性能。实验结果表明,超高温压裂液具有良好的抗剪切能力, 180℃ 、170 1 / s 下剪切 2 h 后,黏度仍保持在 150 mPa·s以上; 通过调节 pH 可使超高温压裂液的成冻时间控制在 3 15 min 之间,有利于深井施工; 交联前压裂液的线形结构有利于提高降阻性能,交联后压裂液的三维结构有 利于携砂。破胶液外观清澈透明、黏度较低( < 6 mPa·s) 、表面张力低( 为 28. 6 mN / m) ,残渣率为 10. 6% 。现场 实施进一步证明研制的超高温压裂液能满足 180℃ 地层的压裂要求。图 4 表 2 参 12 关键词:超高温压裂液; 改性瓜胶; 微结构; 摩阻 中图分类号:TE357. 12 文献标识码:A
表 1 不同温度及 pH 下超高温压裂液的成冻时间
温度
不同 pH 下的成冻时间 / min
/℃
9. 0
10. 0 11. 0 12. 0 13. 0 14. 0
40
7. 2
9. 4 10. 3 12. 6 14. 7 15. 0
70
5. 6
6. 2
6. 9
7. 5
7. 9 8. 4
90
2. 8
3. 1
第 28 卷第 2 期 2011 年 6 月 25 日
文章编号:1000-4092(2011)02-201-05
油田化学 Oilfield Chemistry
Vol.பைடு நூலகம்28 No. 2 25 June,2011
超高温改性瓜胶压裂液性能研究与应用*
郭建春,王世彬,伍 林
( 西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室,四川 成都 610500)
* 收稿日期:2009-10-14; 修改日期:2010-09-14。 基金项目:四川省教育厅自然科学基金“油田高温酸化缓蚀剂的技术开发与机理研究”( 项目编号 07ZB099) 和国家自然科学基金“油气 层岩矿酸损伤理论研究”( 项目编号 51074138) 。 作者简介:郭建春( 1970 - ) ,男,教授,西南石油大学采油工程专业博士( 1998) ,现从事油气藏开采和增产技术等方面的科研教学工作, 通讯地址: 610500 四川省成都市新都区西南石油大学石油工程学院,E-mail: guojianchun@ vip. 163. com。
图 1 GHPG 加量对基液黏度的影响
2. 1. 2 交联剂 本文研制的有机硼锆交联剂属于复合型,由 A,
B 两种成分组成,A 剂是在严格控制的反应条件下 向有机硼中引进有机锆络合物而制得,B 剂是一种 调节剂,主要成分为强碱性的有机胺。研制的交联 剂与有机硼交联剂相比,其交联的冻胶耐温性有很 大的增强,超过 150℃ ; 且同样具有延缓交联作用, 形成冻胶时间可以控制在 3 15 min; 同时与有机 钛或有机铬交联剂相比,能减少压裂液对地层渗透 率的伤害,该交联剂交联的压裂液对地层伤害率小 于 20% 。该交联剂的锆离子与有机硼胶态粒子之 间的络合键强于硼与羟基间的络合键,锆离子可将 有机硼胶态粒子牢固地结合在一起,其交联密度和 交联强度将进一步提高,生成的冻胶耐温性和耐剪 切性也将得到改善。 2. 1. 3 温度稳定剂