压裂液助排剂GCY-3的研制及室内评价
一种清洁压裂液的室内性能评价
一种清洁压裂液的室内性能评价黄玮;胡良培;刘芷君;张春雪;徐磊;丛玉凤【摘要】选出一种由长链烷基季铵盐与烷基磺酸盐复配的黏弹性表面活性剂作为清洁压裂液的稠化剂,并以此表面活性剂为主剂;向其中添加黏土稳定剂等其它添加剂,并通过单因素分析和正交实验方法,优选出新型清洁压裂液体系的配方;对其抗温性能、耐剪切性能、悬砂性能、破胶性能及黏弹性进行了室内分析。
结果表明,该清洁压裂液体系具有良好的抗温稳定性,耐剪切能力强,悬砂性能好,破胶完全,破胶后残渣量较少,并且配制简单。
%A viscoelastic surfactant which contained a long chain alkyl quaternary ammonium compound with a kind of alkyl sulfosalt as the thickening agent of clean fracturing fluid was selected.Then this surface active agent was used as main agent, clay stabilizer and others additives were added.The formulation of new clean fracturing fluid was obtained through single factor analysis and orthogonal test method.The temperature resistance,shear resistance,sand-suspend,gel breaking and viscoelastic performance were analyzed in the laboratory.The results showed that the clean fracturing fluid system had good temperature stability,strong shear resistance,good sand-suspend performance,and the residue and viscosity of the system after gel breaking were at a low level,which can be easy prepared.【期刊名称】《石油化工高等学校学报》【年(卷),期】2014(000)006【总页数】4页(P72-75)【关键词】清洁压裂液;表面活性剂;悬砂性;黏弹性【作者】黄玮;胡良培;刘芷君;张春雪;徐磊;丛玉凤【作者单位】辽宁石油化工大学化学化工与环境学部,辽宁抚顺 113001;辽宁石油化工大学化学化工与环境学部,辽宁抚顺 113001;辽宁石油化工大学化学化工与环境学部,辽宁抚顺 113001;辽宁石油化工大学化学化工与环境学部,辽宁抚顺 113001;辽宁石油化工大学化学化工与环境学部,辽宁抚顺 113001;辽宁石油化工大学化学化工与环境学部,辽宁抚顺 113001【正文语种】中文【中图分类】TE357.1+2压裂液性能是压裂增产技术的关键影响因素之一,其对于延长地层中新造的裂缝长度与宽度、携带支撑剂以及整个裂缝中输送并传递压力发挥了至关重要的作用,而且压裂增产作业过程当中,油气井的增产效率及施工的成功率都与压裂液的性能息息相关。
新型清洁压裂液的室内合成及性能研究
新型清洁压裂液的室内合成及性能研究
陈凯;蒲万芬
【期刊名称】《中国石油大学学报(自然科学版)》
【年(卷),期】2006(030)004
【摘要】合成了烷基酰胺季铵盐类阳离子粘弹性表面活性剂(Viscoelastic Surfactant,简称VES)EA-22,采用控制应变速率流变仪测定了50℃时3%EA-
22+2%KCl体系的储能模量和耗能模量,证实了其存在粘弹性.研究了EA-22作为
清洁压裂液增稠剂的流变性能.实验结果表明,EA-22的合成方法具有反应条件缓和、产率较高、副反应少的特点,3%EA-22+2%KCl体系在80 ℃,105 s-1条件下表观
粘度达到86 mPa·s,该体系能够满足悬砂性的要求;体系通过盐水饱和的低渗透岩
心时滤失速度较低,破胶简单彻底,残渣少,破胶液粘度低,容易返排.
【总页数】4页(P107-110)
【作者】陈凯;蒲万芬
【作者单位】中国石油大学,石油工程学院,山东,东营,257061;西南石油大学,石油工程学院,四川,成都,610500
【正文语种】中文
【中图分类】TE357.1;O647.2
【相关文献】
1.一种经济型清洁压裂液室内研究及性能评价 [J], 刘炜;张斌;肖佳林;明华;凡帆
2.新型清洁压裂液的室内合成及性能分析 [J], 党亚姣;张佳平
3.一种新型黏弹性清洁压裂液的合成及性能 [J], 胡汉文;李丽华;张金生;何敏
4.一种新型清洁压裂液的室内合成研究 [J], 王杰东;范落成
5.煤层气新型清洁压裂液室内研究及现场应用 [J], 李亭;杨琦;冯文光;张骞
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一种经济型清洁压裂液室内研究及性能评价
清洁压 裂液又称粘 弹性表 面活性 剂压裂 液 ( v i s c o e —
l a s t i c s u r f a c t a n t f r a c t u r i n g l f u i d ) , 简称 V E S , 是 以一 种表
展进入周 围的水相 , 形 成将长链疏水基包裹 的低 黏度球
温水浴锅( 武汉永盛科技有 限公司) , 玻璃器皿若干。
实验试剂 : 表 面活性 剂 ( 北京 佛瑞 克技术 发展有 限
公司) , 有机盐 ( 分析纯) 。 2 . 2 、 , 1 压裂液配方研究
院廊坊分院压裂酸化技术服务 中心, 河北 廊坊 0 6 5 0 0 7 ; 3 . 中国石油川庆钻探工程有限
公 司钻采 工程技 术研 究院 , 陕西 西安 7 1 0 0 2 1 ) [ 摘 要] 清洁压 裂液又称为粘弹性表 面活性剂( V E S ) 压裂液 , 其性能优 于聚合物压 裂液, 具有低 伤害、 配制简单的 特点 , 压后油 气增产效果优 于胍胶压裂液, 特别适合低渗透储层 压裂改造。通过 室内试验确定的一种 V E S压 裂液 , 具 有耐温抗剪切性能好 , 破胶液粘度和界 面张力低 , 清洁无残渣 , 悬砂 性能好 , 对基质岩 心伤 害率小等特 点, 各项指标 均 符合 S Y / T 6 3 7 6 -2 0 0 8对表 面活性剂类压裂液的要求 , 且成本远远低 于胍胶 压裂液 。 [ 关键词] 清洁压裂液; 粘弹性表 面活性剂 ; 研 究; 评价 [ 中图分类号] T E 3 5 7 . 1 。 。 2 [ 文献标识码] A [ 文章编号] 1 O 0 9 —3 0 1 x ( 2 O 1 3 ) O 1 一O O 2 5 —0 4
1 V E S的作用机理
甘谷驿油田压裂返排液回用技术和室内评价
甘谷驿油田压裂返排液回用技术和室内评价应丹丹;张建成;胡伟【摘要】为了避免压裂返排液对甘谷驿油田采出水对水处理站系统的冲击,甘谷驿油田建设了压裂返排液处理站,处理后的返排液用于回用配液.室内对处理后的回用水水质和配液情况进行评价,回用水的水质能够满足配置压裂液的用水标准.同一条件下,回用水配置的压裂液体系较清水配置的压裂液体系性能接近,不影响压裂液性能和使用效果.【期刊名称】《化学工程师》【年(卷),期】2018(032)010【总页数】3页(P41-43)【关键词】压裂返排液;处理;压裂液;回用配液【作者】应丹丹;张建成;胡伟【作者单位】延长油田股份有限公司宝塔采油厂,陕西延安716000;延长油田股份有限公司宝塔采油厂,陕西延安716000;延长油田股份有限公司宝塔采油厂,陕西延安716000【正文语种】中文【中图分类】TE992.2;TE357油田开采过程中产生的压裂返排液是石油天然气企业的主要污染源之一[1]。
压裂返排液具有高黏度、高矿化度、高悬浮物等特点,属于重度污染油田作业废水。
目前,国内各油田已建成的污水处理厂,主要针对的是从联合站分离出来的采出水,经常规工艺处理后回注,这些工艺均未设置专门分离返排液中复杂成分工序而导致对返排液的适应性较差,当原水中返排液含量较多时,对现有处理系统的冲击较大,严重时导致系统停运。
甘谷驿油田对返排液采取“保留其对压裂液配液有用的成份,定点清除有害成份,全部处理后,能直接回用配液”的独特处理工艺,该工艺能够将返排液处理工艺和压裂液配液工艺密切结合,能最大限度的减少返排液的处理量,降低配液成本。
使水资源得到最佳途径循环利用,零排放效果[2],降低压裂作业综合成本,对我国“十二五”期间重点开发的非常规油气资源,大型压裂施工具有重要的经济价值和环保意义。
1 压裂返排液特点和处理工艺1.1 返排液水质特点分析我们对该区块油田的多个井场的压裂返排液进行了取样分析调查,主要指标波动范围结果见表1。
耐高温VES-GY3清洁压裂液的室内研究
耐高温VES-GY3清洁压裂液的室内研究刘炜【摘要】室内以N,N-二甲基乙醇胺和溴代十六烷为原料合成了一种黏弹性表面活性剂,通过正交实验得到适宜的合成条件为:n(溴代烷):n(叔胺)=1∶1.1,反应温度为95℃,反应时间为8h,溶剂加量为40%.得到的产品的产率高达93.21%.通过优选助剂,优化清洁压裂液VES-GY3体系配方为:2%黏弹性表面活性剂+1%水杨酸钠,其黏度值高达450 mPa·s.红外光谱分析结果表明合成反应生成了目标产物.性能考察实验结果表明,当温度稳定在144 ℃时,黏度稳定在25 mPa·s,表明压裂液具有良好的耐高温性能.【期刊名称】《精细石油化工进展》【年(卷),期】2019(020)001【总页数】4页(P14-17)【关键词】清洁压裂液;合成;表征;溴代十六烷【作者】刘炜【作者单位】中国石化江汉油田分公司石油工程技术研究院,武汉430005【正文语种】中文20世纪90年代末,斯伦贝谢公司研发了黏弹性表面活性剂压裂液体系,并在油气田现场施工中应用成功,开辟了清洁压裂液体系的先河[1-3]。
黏弹性表面活性剂在溶液中形成具有一定黏度的彼此缠绕的蠕虫状胶束,随着表面活性剂浓度的增大,胶束自动相互缠绕而形成具有三维空间的网状结构,从而形成一种具有高黏弹性的抗剪切型的清洁压裂液。
这种清洁压裂液体系不仅减少了添加剂的种类,压裂液流变性能稳定,携砂能力强,且配制工艺流程简便,对储层的伤害小。
笔者以N,N-二甲基乙醇胺和溴代十六烷为原料合成了一种黏弹性表面活性剂,通过正交实验优化合成反应条件,并对合成产物进行了红外光谱分析。
将合成产物与水杨酸钠复配后得到VES-GY3清洁压裂液体系,并对其耐剪切性能、黏弹性及流变性能进行了评价。
1 实验部分1.1 试剂与仪器N,N-二甲基乙醇胺、溴代十六烷、水杨酸钠、正丁醇、丙酮,均为分析纯。
真空干燥箱,旋转蒸发器,三口烧瓶,RS 6000旋转流变仪,傅里叶红外光谱仪,电子天平(0.1 mg)。
致密砂岩油藏三种压裂液体系优化及性能评价
第53卷第2期 辽 宁 化 工 Vol.53,No. 2 2024年2月 Liaoning Chemical Industry February,2024收稿日期: 2023-07-10 作者简介: 欧阳雯(1999-),女,陕西西安人,研究方向:油气田开发。
致密砂岩油藏三种压裂液体系优化及性能评价欧阳雯,莫兰秀,李紫妍(西安石油大学, 陕西 西安 710065)摘 要:针对长庆油田致密砂岩油藏压力低、地层能量不足、物性差、油井压后产量低、稳产时间短以及递减较快的问题,在充分研究目标区域油藏特征的基础上,结合流变性实验,初步提出3种压裂液体系,分别对3种压裂液体系进行破胶性能测试和残渣含量测试从而确定压裂液体系配方,最后通过室内试验对压裂液配方进行性能评价。
根据室内实验结果,结合现场使用要求最终确定了3种压裂液体系配方,该体系具有耐温耐剪切性能良好、破胶快、残渣少、滤失性能良好等特点。
以上研究成果较好指导了现场实践,对长庆油田致密砂岩油藏压裂改造有很好的指导意义。
关 键 词:致密砂岩油藏; 压裂液体系; 性能评价中图分类号:TE357.12 文献标识码: A 文章编号: 1004-0935(2024)02-0272-06环西勘探新区位于鄂尔多斯盆地西南、环县以西偏北部,2019年以来,长庆油田在环西新区发现多层系高产石油富集区,其中长8储层是主力油藏之一。
储层砂岩碎屑粒度细,砂岩储层致密,孔喉连通性差,储层改造伤害大、返排率低。
压裂是非常规油气开发增产改造过程中的核心技术之一,压裂液对储层适用性的高低决定了压裂效果[1]。
压裂施工的整体思路要求包括把油气井井筒附近的地层压开、支撑,形成导流通道;压裂液尽量减少滤失到地层,彻底破胶并且返排出来,减轻地层污染,达到最优的压裂效果[2-3]。
压裂液体系发展可以分为这几个阶段:油基压裂液、水基压裂液、泡沫压裂液、乳化压裂液、滑溜水压裂液。
在20世纪的50~60年代油基压裂液被广泛地应用,由于其具有较多安全隐患,加之瓜尔胶稠化剂的发现,油基压裂液逐渐被其他压裂液所取代[4]。
压裂液的室内评价
600 500 400 300 200 100 0 0 50
剪切时间(min)
100
150
图 2-2
含砂压裂液 50℃耐温抗剪切性能测试
500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 0 20 40 60 80 100 120 140 160
剪切时间(min)
膨胀时间 (min) 20 1.18 0.01 1.10 0.99 0.87 0.84 40 1.31 0.02 1.34 1.09 0.91 0.87 60 1.40 0.03 1.43 1.15 0.94 0.91 80 1.49 0.04 1.48 1.20 0.98 0.93 90 1.54 0.04 1.49 1.23 1.09 1.05 100 1.59 0.04 1.50 1.26 1.10 1.08 110 1.62 0.04 1.50 1.30 1.13 1.09 120 1.67 0.04 1.51 1.33 1.15 1.12
2
目前市场上用的交联剂主要有如下几种,其基本特性是: ①硼砂:与胍尔胶或羟丙基胍尔胶交联形成冻胶,虽然耐高温、剪切的能力 较差,但破胶后容易返胶;交联时延迟性能较差,泵送时摩阻较高,使用时基液 的 pH 值一般在 9 以下;一般用于低温井,目前应用较广泛。 ②有机硼:交联的冻胶耐温、耐剪切性能较好,破胶也较彻底,且可控交联 时间, 泵送时可减小摩阻; 使用时基液的 pH 值一般在 9 以上。 目前应用较广泛, 但比硼砂贵。 根据绥靖油田储层压裂地质特征分析,储层温度较低,因此选定硼砂作为交 联剂即可满足要求。 1.1.3 破乳助排剂的优选 筛选的 CF-5C 复合破乳助排剂,有较低的表面张力和油水界面张力 , 并 具有破乳能力。在水中加入 CF-5C 后,水溶液的表面张力,从 72.0mN/m 降至 32.6mN/m, 油水界面张力由 35.0mN/m 下降为 1.78mN/m, 具有较好的降低表 (界) 面张力特性。用原油:水=1:1 的乳状液,试验结果见表 2-1,从表上可以看出, 加入 CF-5C 后具有良好的破乳效果, 0.5%的 CF-5C 破乳率可达 95%以上, 能加快 油水的分离速度和分离程度,防止乳化堵塞造成的伤害。
延长气田压裂液体系室内评价研究_李文博
1.2.4
耐温耐剪切性能
压裂液的作用是携带支撑剂
顺利进入裂缝, 并形成较好的铺置状态。 携砂液在裂缝 内的高温高压剪切条件下, 只有保持较高粘度, 才能保 证较小的滤失和很好的携砂能力,以确保支撑剂缓慢 沉降, 随流体推向裂缝远端, 形成良好支撑面, 保证裂 缝闭合后的导流能力。 室内应用美国 BROOKFIELD 公司 PVS 型 高温高 压流变仪在 95 ℃、 3.5 MPa、 170 s-1 剪切速率下评价了 体系冻胶的耐温耐剪切性能,结果表明该压裂液交联 冻 胶 在 95 ℃ 下 剪切 90 min 后 粘度 保 持 在 100 mPa· s 以上, 具有较好的耐温抗剪切性能。
*
收稿日期: 2014-09-23 作者简介: 李文博, 男 (1984) , 工程师, 2010 年毕业于西安石油大学油气井工程专业, 目前从事油气田勘探开发工作。
第 12 期
李文博 延长气田压裂液体系室内评价研究 1.2.3 交联时间及交联状态
119 交联状态是实验室环境
为压裂设计提供参考。 裂液提供依据,
min 95 ℃&’# 下的耐 温耐剪切曲线
1.2.2
基液性能
机械、 操作习惯等 现场施工受气候、
粘度( / mPa · s )
诸多不确定性因素影响较大,压裂液基液参数是现场 质量控制的重要判断标准,基液性能的稳定性对于降 低作业风险和成本是至关重要的。室内采用工业用水 按照体系配方配制基液, 在室温 20 ℃条件下实时检测 基液参数变化, 结果 (见表 2 ) , 可以看出基液性能稳定 性较好。
压裂施工后, 必须及时彻底破胶, 才
能保证返排顺利进行,降低液体对储层渗透率和支撑
粘度( / mPa · s )
非植物胶压裂液室内评价与现场应用
・
2 34 ・
J o u r n a l o f Oi l a n d G a s T e c h n o l o g y( j . J P I )Ma r . 2 0 1 3 V o 1 . 3 5 N o . 3
非 植 物 胶曾科 ,董 健 敏 ,尧 君 于 志 伟 ,黄 磊 光 ,张 磊 ( 中国石油长 城钻探工 程有限公司, 辽宁 盘锦’ ’ 。 )
[ 摘 要] 以稠 化 剂 、黏 土 稳 定 剂 、助 排 剂 、调 节 剂 与 交联 剂 按 一 定 浓 度 比例 混 合 , 配 置 了 2种 非植 物胶 压
[ 收 稿 日 期 ]2 0 1 2—1 2— 0 4 [ 作 者 简 介 ] 曾科 (1 9 8 1 一 ) ,男 ,2 0 0 7年 长江 大 学 毕 业 ,工 程 师 ,现 主要 从 事 压 裂 酸 化 工 艺 技术 研 究 及 现 场服 务 工作 。
第3 5 卷第 3 期
1 . 2 抗 盐 性 能
随着 黏 土 稳定 剂 的加 入 量 增 大 ,压 裂 液 的 黏度 逐 渐 降低 ,但 黏 土 稳 定 的加 入 量 超 过 1 后 ,黏 土 稳 定 荆 与
压 裂 液 的配 伍 性 不 好 ;稠 化 剂 浓 度越 大 , 交联 越 快 ,调 节 剂 加 量 越 大 ,交 联 时 间变 长 。现 场 试 验 表 明 ,2
土稳 定 剂与 压裂 液 的配伍 性不 好 ,建议 黏 土稳定 剂 的加 量不超 过 1 ;如果 配 液水 由于其 他无 机 盐 引起
种压 裂液 可 以满 足 现 场 的施 工 要 求 ,压 裂 施 工 成 功 率 1 O O ,增 能 效 果 明 显 。
《精细石油化工进展)2010年第11卷1~12期总目次
王中华
熊金平
张 滨等( —1 1 )
左 禹( — ) 1 7
新 型驱油用 聚合物的界面性质研究 ………………………………………………………………………… 胡秋平( 一l ) 1 1 胜坨 油田稠油催化降粘技术研究 ……………………………… …………………………………………… 王桂勋( ~1 ) 1 4
21 0 0年 1 2月
《 精细石油化工进 展) 00年第 1 卷 1—1 21 1 2期总 目次
《 细 石 油化 工进 展 ) 0 0年 第 l 精 21 1卷 1—1 2期 总 目次
( 括号 内数字为期数 一页码 )
油 田化 学 品
中原油 田新型钻井液体系和防漏堵 漏技术 …………………………………………… 谢建字
高温 自生气泡沫体系性能 的研 4—1 ) 马来酸酐/ 丙烯酸/ 丙烯酸 甲酯共聚物阻垢 剂的合成与性能评价 ……………………………… 朱 洲 唐 善法 ( 2 ) 4— 2
胶乳对水 泥石韧性性 能的影响 ……………………………………………………… 胡君城 王疆宁 姚 兰等 ( 2 ) 4— 5 堵水词剖用交联剂微胶囊的制备 ………………………………………………………………… 刘冬妮 罗 跃 ( 4 ) 5— 4 暂堵泡 沫冲砂工艺的研究及应用 ………………………………………………………………… 张 斌 朱志芳 ( 4 ) 5— 7 后 续 水 驱 油 藏 堵 聚 防 窜 剂 性 能 研 究 与 应 用 … … … … … … … … … …… … … … … … … … … … … … … …… 王 聪 ( 5—5 ) 0 河南油 田 M D膜剂 与聚合物复配技术提高采收率实验研究 ………………………… 吕晓华 刘文华 杨力生等( 5—5 ) 4 河 南 油 田低 浓 度 交 联 调 剖 体 系 的 研 究 及 评 价 … … … … … … … … … … … …… … … … 吕 帅 孔 昭 柯 杨 力 生 等 ( 6—1 ) 破乳剂 S 1在风城 超稠 油脱水 中的应用 …… …… …… …………………………… 高 B一 青 张建勇 曹连江等( 4 6— ) 刘多容等 ( 6 6— ) 陈慧卿等 ( 7—1 ) 压裂液助排剂 G Y一 C 3的研制及室内评价 …………………………………………… 刘徐慧 谭 佳 地层环境对 P S弱凝胶性 能影 响室 内研究 …………………………………………… 李 爽 吕兆雷 F
《压裂酸化用助排剂技术要求》
《压裂酸化用助排剂技术要求》压裂酸化用助排剂技术要求中国石油化工集团公司发布Q/SH 0054―2022年前言本标准参照了SY/T 5755-1995《压裂酸化用助排剂性能评价方法》中的试验方法,对加药浓度和质量指标进行了具体规定,将“助排率”重新定义为“返排性能提高率”。
本标准附录A为规范性附录。
本标准由中国石油化工股份有限公司科技开发部提出并归口。
中国石化采油助剂与机电产品质量监督检验中心(中国石化胜利油田分公司技术本标准起草单位:检测中心)本标准主要起草人:张娜杜灿敏王亭沂周海刚张志振张晶曹金林Q/SH 0054―2022年压裂酸化用助排剂技术条件1 范围本标准规定了压裂酸化用表面活性剂类助排剂的要求、试验方法、检验规则和标志、包装、质量检验单、使用说明书、运输、贮存以及安全环保要求。
本标准适用于压裂酸化用表面活性剂类助排剂的准入、采购、质量监督检验、入库验收和性能评价。
2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。
GB/T 5549 表面活性剂用拉起膜法测定表面张力GB/T 6678-2022年化工产品采样总则GB/T 6680 液体化工产品采样通则GB/T 8170 数值修约规则SY/T 5370-1999 表面及界面张力测定方法SY/T 5753-1995 油井增产水井增注措施用表面活性剂的室内评价方法SY/T 5764 压裂用瓜尔胶和羟丙基瓜尔胶3 术语与定义3.1 返排性能提高率:助排剂对岩心中残液的相对返排能力的提高程度。
3.2 配伍性:体系中各成分间或体系与环境间不发生影响其使用性能的化学变化和(或)相变化的性质。
4 要求压裂酸化用助排剂的技术要求应符合表l的规定。
适用于海拉尔盆地贝尔凹陷的复合压裂液体系
适用于海拉尔盆地贝尔凹陷的复合压裂液体系X刘 花(大庆油田有限责任公司采油工程研究院,黑龙江大庆 163312) 摘 要:针对海拉尔油田贝尔凹陷区块在压裂施工过程中砂堵严重的特点,研发了复合压裂液配方体系。
该体系助排剂表/界面张力分别为18.75mN/m 和0.88mN/m,符合现场要求;岩屑分散率平均降低了72.23%;压裂液的初滤失量和滤失系数分别为2.01×10-2m 3/m 2和2.6×10-4/min;破胶液粘度小于3mPa.s;同时,该体系中的交联剂具有延缓交联的特性能降低压裂液与井筒之间的摩阻,易于返排。
该体系在现场压裂施工应用中使得砂堵比例降低了42.4%。
关键词:复合压裂液;粘土稳定剂;低滤失;低伤害 中图分类号:T E 357.1+2 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)10—0122—02 海拉尔盆地贝尔凹陷区块油藏地质条件复杂,南屯I 、II 油组岩性差异大,且普遍存在高摩阻、出砂严重的现象,2009年5月份施工的4口井11个层,发生砂堵的有4口井7个层、有砂堵特征的有1口井1个层,砂堵比例达到了63.6%,严重影响了油井的正常生产。
因此需要对压裂液体系进一步优化,解决砂堵问题以满足正常生产需要。
1 复合压裂液配方体系1.1 助排剂筛选在压裂施工过程中将压裂液压入储层中,如果压裂完成后不及时有效的返排会对储层造成伤害。
助排剂能够降低压裂液的表/界面张力,同时改变储层的润湿状况,提高压裂液的返排能力,从而减少了对储层的伤害[1]。
利用K 12全自动表/界面张力仪从表面张力及油水界面张力两方面评价了几种助排剂,测定其常温下破胶液的表/界面张力,表1数据表明ZN -2助排剂与压裂液的配伍性较好,表/界面张力低,分别为18.75mN /m 和0.88mN/m 。
采用该助排剂可以缩短排液时间,提高压后返排率。
海拉尔盆地贝中凹陷区块施工20口井,现场试验表明24h 内返排率均达到70%以上,返排效果显著、压裂后油井增产效果显著。
ADQY清洁压裂液室内性能评价
, IlliI1
图 2 ADQY一3清 洁 压 裂 液 剪 切 实 验 (90 ℃ ) Fig.2 ADQ ̄-3 clean fracturing f luid shear test(90 。C1
表 3 清 洁 压 裂 液 剪 切 实验 数 据 (90 ℃ ) TlabIe 3 Experimental data of clean fracturing fluid(90 。C1
破胶效果好 ,且破胶后无残渣 ;很低 的表 面张力 和界 面张力 。因此 ,较为适用于低渗储层压裂工艺 ,能起 到更
加 良好的压裂效果。
关 键 词 :低渗储层 ;清洁压裂液 ;压裂工艺 ;实验分析
中图分类号 :TQ 317
文献标识码 : A
文章编号 : 1671—0460(2018)05—1038—04
Performance Evaluation of ADQY Clean Fracturing Fluid in Laboratory
M EN G X/n (School of Geophysics and Petroleum Resources,Yangtze University,Hubei Jingzhou 434020,China)
(1) 实验 条什 实验 温度 :80 。【 : 压 裂 液 配 方 : ADQY一3 清 洁 压 裂 液 : 0.5%ADQY一3A+0.5%ADB一2+0.6%ADQY一3B: 胍 胶 压裂液 :0.45%羟丙 基胍 尔胶 (一级 )+0.5% 助 排 剂 +0.1%杀 菌 刹 +0.12%Na CO件0.5%气 井 粘 土 稳 定 ̄lJ+0.5%起 泡 剂 ; 交联 剂 :有 机硼 交联 剖 ; 交联 比 :l00:0.4: 砂 比 :40%一 (2) 实验 力‘法 压 裂液 卜j一定 量 20~40目陶粒 混合均 匀 后放 入 80 ℃的恒 温水 域 中恒温 ,观察 不同 时间 支撑 剂下 降 情 况 。
一种高悬砂性聚合物清洁压裂液室内评价研究
一种高悬砂性聚合物清洁压裂液室内评价研究以阴离子聚合物为稠化剂,J为交联剂,研究了一种聚合物清洁压裂液,参照中国石油天然气行业标准,采用水基压裂液性能评价方法对其性能进行了室内评价研究。
实验结果表明该压裂液基液粘度随稠化剂浓度的增加而增加,当稠化剂浓度为0.5%时,其粘度达到最大值,并且在130℃、170s-1下剪切70min后黏度保持在60mPa·s以上,在90℃、稠化剂浓度为0.35%的条件下,砂比分别为15%、20%、30%的20/40目陶粒砂的沉降速率为0mm·s-1,分别在20℃、45℃、60℃、90℃条件下,破胶时间为180min,岩心伤害率低,为9.4%。
说明聚合物清洁压裂液具有较高的悬砂性能和较强的耐温、耐剪切性能,表现出较低的岩心伤害率,能够满足现场压裂施工要求。
标签:高悬砂性;聚合物清洁压裂液;室内评价目前,国内外使用的压裂液大多为水基压裂液,大致可分为2种类型:天然植物胶压裂液和VES清洁压裂液,其中使用最多的为瓜胶及其改性压裂液。
常规瓜胶压裂液使用浓度大,破胶后产生残渣,残渣残留在裂缝中,对裂缝的导流能力伤害率达45%。
VES清洁压裂液具有流动摩阻小、滤失小、对储层伤害小、不需要交联剂、组成简单等优点,但高成本限制了它在压裂施工中的应用。
同时目前的压裂液悬砂能力有限导致有效支撑缝长仅为动态缝长的50%。
为了提高人工裂缝的有效支撑缝长,采用自主研发的交联剂,增强分子网络复杂度,提高压裂液的悬砂性能,形成了一种高悬砂性聚合物清洁压裂液,通过实验评价的方法对压裂液的性能进行了测试。
一、实验部分1.1 药品及仪器药品:稠化剂A,一种阴离子聚合物,其水溶液呈中性,可在碱性条件下被交联形成冻胶;交联剂J,在水溶液中呈中性,室内合成样品;促进剂C,在水溶液中形成碱性环境,室内合成样品;防膨剂KCL,工业品;破胶剂过硫酸铵,化学试剂。
主要仪器:HAAKE MARS III流变仪、恒温水浴箱、六速旋转黏度计、高温高压滤失仪、6100 型伤害仪等1.2 实验方法参照中国石油天然气行业标准SY/T 5107-2005《水基压裂液性能评价方法》、SY/T 6376-2008《压裂液通用技术条件》,测定压裂液的耐温耐剪切性能、携砂性、破胶液性能等。
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类 非离子 表面 活性剂 ,分 析纯 ;多种醇 ,分析 纯 。 1.2 GCY-3的研 制
对 季铵 盐 阳离子 表 面活 性 剂 、非离 子 表 面 活 性剂及 醇类 的协 同效 应 进行 研 究 ,利用 其 协 同作 用提 高助排剂 表 面活性 ,从 而降低表 面张 力 ,提 高 压裂液 的返排 效率 。
根 据疏水基 长 度对 表 面 活性 的影 响 ],并 参
气井 中 ,可 不用 添加 ;醇 6对 助 排剂 GCY一3的 表 面张力影响较小 ,但其作为溶剂,是必须存在的。 综合考虑,确定 了助排剂 GCY一3的最佳配方:季 铵盐 阳离子表 面活性 剂用量5% ,醇 1用量5% ,醇 2用量5% ,醇 3用 量4% ,醇 4用量4% ,醇 5用 量 5% ,醇 6用 量15% 。在此 条件 下 ,测得 GCY一3用 量 为0.5% 时的表 面张力 为22.37 mN/m。
照 HLB值 与溶解性 关系 ,确 定 了季 铵盐 疏 水基 的 长度 ,即选 取十六 烷基三 甲基氯 化铵 作为 GCY一3 的主剂 。
收稿 日期 :2010—03—25。
作者简介 :刘徐慧 ,助理工程师,毕业 于西南石油大学应用化 学专业 ,从 事油气 田应用化学方面的工作。
2010年 6月
关 键 词 助 排 剂 表 面张 力 压 裂 液 返 排
川 西 主要 气 藏 具 有 低 渗 、致 密 、压 力 低 的特
由于离 子 表 面 活 性 剂 本 身 吸 附 时 同 电荷 相
点 ,在压裂施 工作业 中 ,侵入 储层 的压裂 液 由于滞 斥 ,分 子排列 得不够 紧密 ,加入非离 子表 面活性剂
当表 面活性 剂 溶 液 达 临 界胶 束 浓 度 前 ,溶 液 表 面张力 与表 面 活性 剂 浓 度 问 为线 性 关 系 ,而达 临界胶 束 浓度 以后 ,表 面 张力 不 随表 面 活性 剂 浓
O O 5 5 O O 5 5
度 的变化 而 变化 。因此 ,为 了使 助 排 剂 的用 量更 加高 效 ,在 常压 室 温 条 件 下对 GCY 一3的 临界 胶 束浓 度进行 测定 ,结 果见 图 1。
刘 徐 慧 等 .压 裂 液 助 排 剂 GCY 一3的研 制 及 室 内评 价
7 l_Ⅲ.NⅢ\ 旧僻
捣
盟
62.O9 22.42 22.35 22.49 27.59 27.82 33.57 32.34
2 助 排剂 GCY 一3的室 内性 能评价 2.1 临界胶 束 浓度
精 细 石 油 化 工 进 展
第 l1卷第 期
6
ADVANCES IN 兀 NE PI11’R0CHEMICALS
压 裂 液 助 排 剂 GCY一3的 研 制 及 室 内评 价
刘徐 慧 谭 佳 刘 多容 马 宁
(1.中国石化西南油气分公 司工程技术研究 院 ,德 阳 618000;2.四川科宏石油天然气工程有 限公司 ,成都 610051)
作用 ,易 进入松 散 的离子表 面活性 剂吸附层 中 ,减 小 了同电荷相斥 ,故分子排列较为紧密,使表面活 性 提高 ]。因此 ,实 验 选 取 OP类 非 离 子 表 面 活 性 剂作为 GCY一3的辅 剂 。
在体 系中引入 了相对 分子质 量相对较 小 的醇 类 。脂 肪醇 分子 表 面 活性 弱 ,但 它具 有类 似 表面 活性剂 的两 亲分 子结 构 ,易 通 过疏 水 效应 进入 表 面活性 剂 问 ,导致更 紧密 的表面分 子定 向排列 ,更 有效地 降低表 面 张力 】。 因此 ,选 取 了分 子长 短 不 一 、结 构各异 的 6种 醇作为 辅剂进行 复配 。
仪 器 :M5500流变仪 ,美 国;K100润 湿 表界 面 1。从 表 1可看 出 ,醇 1、醇 2及 醇 5用 量对助 排剂
张力仪 ,德 国。
GCY一3的表面 张力 影 响较 大 ;OP类 非 离 子表 面
药 品 :季铵 盐 阳离 子表 面活性 剂 ,分析 纯 ;OP 活性剂用 量对 GCY一3的表 面张 力 影 响最 小 ,在
以季 铵盐 阳离子 表 面活 性剂 用 量 (以助 排剂 总 质量计 ,下 同 )5% 的 水 溶 液 为基 液 ,添加 不 同 用量的 OP类非离子表 面活性剂与 6种醇,制备
1 实验
助排剂 GCY 一3,助 排 剂 用 量 (体 积分 数 ,下 同 )
1.1 仪器及 药品
0.5% ,设 计 7因素 2水 平 的正交 试 验 ,结果 见 表
摘 要 针对压裂液返排造成 的地层伤 害问题 ,采用季铵盐 阳离子 表面活性剂及醇复配 了一 种价格低廉 、制作工艺简单 的压裂液助排剂 GCY一3,确定 了其最佳配方。依 据行业标准对该助排 剂进行室内评价 ,结果表 明,GCY一3具有较高 的表 面活性和 良好 的热稳定性 ,它不仅 降低 了破胶 液的表面张力 ,还能提高川西常用压裂液的抗剪切能力。
留效 应或液 相 的聚集 效应造 成返排 缓慢或 返排 困 后 ,由于疏水效 应 和 可能 产 生 的偶 极 一离 子相 互
难 ,会 加重储层 的损 害 。 目前 国内外助 排 剂种 类 较多 ,表 面 张 力 一般
低于30 mN/m,添加 非 离 子表 面活 性 剂 的 助 排剂 甚 至可 以在 20 mN/m ̄下… ,然 而其价 格 昂贵 ,应 用 范 围较 窄 。本 实验采用 常见 的季铵盐 阳离 子表 面活性剂及 醇进行 复配 ,利 用两者 的协 同作用 ,研 制 出压 裂 液助 排 剂 GCY 一3,它 通过 降低 压 裂 液 的表 面张力 和改变 地层 的润 湿状况 而有助 于工 作 液 的返 排 ,从 而降低 压裂液对 地层 的伤害 ,达到 油 气井增 产 稳 产 的 效 果 。该 助 排 剂 表 面 张 力 达 22.37 mN/m,且 价格低 廉 、原 材料易 购买 、生 产 流 程 简单 。