陰離子清潔壓裂液體系研究與應(yīng)用

新型陰離子清潔壓裂液研究與應(yīng)用中石化河南油田分公司石油工程技術(shù)研究院匯報(bào)提綱

引言一、儲(chǔ)層特征對(duì)壓裂液體系要求二、新型清潔壓裂液配方及性能三、現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況四、結(jié)論與認(rèn)識(shí)泌304區(qū)：油藏以斷鼻、巖性油藏為主,含油面積1.60km2,新增探明儲(chǔ)量850.94萬(wàn)噸。引言

試油情況看，物性好的H1Ⅲ6和H2Ⅱ1小層產(chǎn)量超過(guò)5t，其他小層物性差自然產(chǎn)能低，亟需壓裂求產(chǎn)。引言

一、儲(chǔ)層特征對(duì)壓裂液體系要求

1）埋藏淺，溫度低要求壓裂液有良好低溫破膠性能

南部陡坡帶主力油層埋藏淺（＜1400m），地層溫度低（41～56℃），要求壓裂液具有低溫快速破膠性能。2）物性差，水敏中偏強(qiáng)，要求壓裂液低傷害，易返排。

儲(chǔ)層滲透率低，物性差，部分井層蒙脫石相對(duì)含量較高，均值為64.7%，并含伊/蒙混層因此，壓裂液應(yīng)具有較低的表、界面張力，且破膠迅速?gòu)氐?，易返排。中石化河南油田分公司石油工程技術(shù)研究院匯報(bào)提綱

引言一、儲(chǔ)層特征對(duì)壓裂液體系要求二、新型清潔壓裂液配方及性能三、現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況四、結(jié)論與認(rèn)識(shí)二、新型清潔壓裂液配方及性能

現(xiàn)行的VES體系大都是陽(yáng)離子型表面活性劑，一般砂巖表面帶負(fù)電，這樣濾失進(jìn)地層的孔隙吼道的表面活性劑將吸附在吼道的表面，即減小了孔隙吼道的尺寸，又使其潤(rùn)濕性反轉(zhuǎn)，使油相滲透率進(jìn)一步降低。1）陰離子表面活性劑的提出增加表面活性劑的加量可以提高體系的耐溫性能2）新型清潔壓裂液配方配方組成：陰離子表活劑反離子鹽穩(wěn)定劑PH調(diào)節(jié)劑二、新型清潔壓裂液配方及性能

該清潔壓裂液在不同溫度下耐溫耐剪切性能良好。0501001502000102030405060時(shí)間（min)粘度（mpa.s)010203040506070溫度（℃）二、新型清潔壓裂液配方及性能

2）耐溫耐耐剪切性能

在30℃條件下放置一周后，溶液的粘度保持穩(wěn)定，說(shuō)明新型化學(xué)劑溶液不受細(xì)菌的侵食，有利與在現(xiàn)場(chǎng)或在野外進(jìn)行工業(yè)化施工。3）新型清潔壓裂液的穩(wěn)定性二、新型清潔壓裂液配方及性能

4）新型清潔壓裂液的自組裝特性

二、新型清潔壓裂液配方及性能

粘彈性表面活性劑與高分子不同，蠕蟲(chóng)狀膠束在外力（比如高剪切力）的作用下發(fā)生的斷裂，在外力撤除之后，是可以恢復(fù)。所以在現(xiàn)場(chǎng)施工過(guò)程中，可以以很高的速度將清潔壓裂液注入地層，而不會(huì)引起其性能的絲毫降低。上圖表明在受到不同高剪切條件下壓裂液粘度很快能得到恢復(fù)。5）靜態(tài)懸砂性能二、新型清潔壓裂液配方及性能

壓裂液類型實(shí)驗(yàn)溫度（℃）沉降速度（mm/s）新型清潔壓裂液400.01500.025600.15胍膠壓裂液400.15500.39601.5

為評(píng)價(jià)該壓裂液體系對(duì)支撐劑懸浮能力，對(duì)其進(jìn)行了懸砂性能評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)。試驗(yàn)方法為：準(zhǔn)備0.45－0.9mm陶粒備用，然后將壓裂液裝入200ml量筒中，測(cè)定一顆砂粒的沉降速度，通過(guò)與低溫胍膠壓裂液懸砂性能對(duì)比，清潔壓裂液具有更強(qiáng)的靜態(tài)懸砂性能。6）破膠性能二、新型清潔壓裂液配方及性能

40℃下與原油恒溫破膠實(shí)驗(yàn)

膠體：原油0.5h1h2h

4h1：1膠體與煤油分層、拉絲。15mpa.s6.1mpa.s3.7mpa.s2：1拉絲，降溫返膠。11.84mpa.s4.0mpa.s5：115mpa.s4.9mpa.s膠體：地層水粘度測(cè)定值mpa.s備注1：116730℃下測(cè)破膠水粘度（破膠時(shí)間2小時(shí)）1：26.11：34.6

40℃清潔壓裂液與地層水的稀釋實(shí)驗(yàn)

該清潔壓裂液與原油接觸容易破膠破膠后粘度小于5cp。而通過(guò)地層水也可稀釋破膠。因此該壓裂液體系不用加入破膠劑，也能滿足低溫條件下破膠要求。破膠液具有一定的表面活性，表面張力26.75mN/m，界面張力0.287mN/m，能夠降低細(xì)孔喉的毛細(xì)管力，降低水敏地層的水鎖效應(yīng)，有利于壓裂液快速返排。實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簻y(cè)定破膠液表界面張力

室溫：27.6℃

濕度：53%實(shí)驗(yàn)組別：樣品的表界面張力（28.7℃）樣品編號(hào)樣品濃度測(cè)定數(shù)據(jù)（單位：mN/m）一次二次三次平均值蒸餾水空白70.85470.86670.87470.865lvshiyi26.74426.75126.75826.751Lvshiyi-IFT0.290.290.280.287備注90℃下與煤油恒溫破膠實(shí)驗(yàn)樣（去除煤油）的混合樣。二、新型清潔壓裂液配方及性能

7）表面活性巖心編號(hào)長(zhǎng)度cm滲透率10-3μm2傷害后滲透率10-3μm2壓裂液傷害率%安4004（65/72）6.124.524.0610.1安4004（69/72）6.014.634.189.7B101－118.31

0.440.409.0

B101－138.250.410.3758.5平均9.3該清潔壓裂液巖心傷害率較低二、新型清潔壓裂液配方及性能

7）低傷害性能為2%IBF清潔壓裂液對(duì)支撐劑充填層滲透率保持率93%。新型清潔壓裂液體系對(duì)裂縫導(dǎo)流傷害很低，對(duì)儲(chǔ)層巖心傷害率僅為9.3%。中石化河南油田分公司石油工程技術(shù)研究院匯報(bào)提綱

引言一、儲(chǔ)層特征對(duì)壓裂液體系要求二、新型清潔壓裂液配方及性能三、現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況四、結(jié)論與認(rèn)識(shí)三、現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況

變濃度一次交聯(lián)施工技術(shù)針對(duì)低溫淺層油層，為了進(jìn)一步降低壓裂液成本，在原低溫清潔壓裂液配方的基礎(chǔ)上開(kāi)展變濃度施工的研究。變濃度施工：前置液：采用1~1.5%濃度表面活性劑配方攜砂。攜砂液：采用2.0~2.5%濃度表面活性劑配方攜砂。一次交聯(lián)：結(jié)合該壓裂液體系粘度小，摩阻低，容易泵注的特點(diǎn)，將前置液和攜砂液直接配置成膠體，可以直接施工，這樣就減少了施工中泵注交聯(lián)的環(huán)節(jié)節(jié)約成本。該井采用變濃度一次交聯(lián)施工技術(shù)，前置液濃度由原來(lái)的2.5%降為1.5%，可降低成本5.25萬(wàn)元。2.5%VES0501001502000102030405060時(shí)間（min)粘度（mpa.s)010203040506070溫度（℃）三、現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況

壓裂液體系摩阻（MPa)備注常規(guī)水基壓裂液14排量（3.0m3/min)

井深2000m清潔壓裂液3.5

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施井停泵壓力分析，清潔無(wú)傷害壓裂液摩阻明顯低于常規(guī)水基壓裂液摩阻，采用該壓裂液體系能降低施工泵壓。三、現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況

三、現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況

井號(hào)施工日期壓裂層段壓前/壓后增油（t）液（t）油（t）含水（%）安400107.10.16H2Ⅱ6、73.3/40.52.9/10.77.3/73.61373.5泌33607.11.19H210/13.50/8.60/28.51101.3安400308.1.25H2Ⅱ13.8/59.51.4/8.764/85.4379.0泌33208.1.26H1Ⅲ65.8/41.61.3/8.977.6/78.5659.1安400808.2.27H2Ⅰ60.6/9.20/7.1100/23852.8泌33708.2.28H2Ⅰ13Ⅱ10/16.90/1.20/9365.5下J6-12108.5.10H3Ⅲ621.9/68.41.3/13.394.1/80.6450安400908.5.12H2Ⅰ8-9/23.5

/7.775.7/67.1573.1

該技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)8口井，工藝成功率100%，有效成功率100%。平均單井從壓前日產(chǎn)液2.2噸,日產(chǎn)油1.04噸，壓后提高到日產(chǎn)液21.2噸，日產(chǎn)油6.1噸，平均單井日增油5.06噸，截止9月9日已累計(jì)增油5450噸?，F(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)效果中石化河南油田分公司石油工程技術(shù)研究院匯報(bào)提綱

引言一、儲(chǔ)層特征對(duì)壓裂液體系要求二、新型清潔壓裂液配方及性能三、現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況四、結(jié)論與認(rèn)識(shí)四、結(jié)論與認(rèn)識(shí)

1）研究的新型的陰離子清潔壓裂液體系克服了陽(yáng)離子與巖石吸附造成潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)的傷害，實(shí)現(xiàn)了真正的低傷害性能。2）性能評(píng)價(jià)表明基液表觀粘度低；體系的增粘性能好；耐溫和抗剪切性也較好；體系不含殘?jiān)瑢?duì)巖心基質(zhì)和支撐充填層滲透率傷害率低，在低溫下易于破膠，是一種優(yōu)良的新型清潔壓裂液。四、結(jié)論與認(rèn)識(shí)

3）在原清潔壓裂液配方的基礎(chǔ)上研究出了