胍胶降解菌对地层压裂液伤害的修复机制

针对低渗致密砂岩油藏压裂中压裂液对油层的污染和伤害,研究采用微生物方法修复胍胶压裂液地层伤害的机制。从油藏产出水中,以胍胶为唯一碳源采用稀释平板法分离筛选出胍胶降解菌;通过菌落和细胞形态、生理生化特征以及16S r DNA序列分析对菌株进行鉴定;通过测定菌株降解胍胶中表观黏度、平均相对分子质量变化以及对压裂液残渣和粒径的分析,评价菌株对胍胶压裂液的降解效果;并通过岩心流动模拟实验,研究压裂液对岩心的伤害及微生物修复效果。结果表明:从地层产出水中分离的7株细菌中,1株细菌可高效降解胍胶,经鉴定为Bacillus paralicheniformis(CGS)。该菌降解胍胶压裂液后,表观黏度从117 m Pa·s降低到3.3 m Pa·s,降黏率达到97.0%;平均相对分子质量从119 062降低到28 089;降解过程中有CO_2、N_2O气体的产生并代谢产生了可使胍胶降解的活性物质;压裂液残渣从81.67 mg变为51.67 mg,降低了36.73%,残渣粒径从78.598μm变为59.905μm,降低了23.78%。原始渗透率为108.70×10~(-3)和16.90×10~(-3)μm~2的岩心在压裂液污染后渗透率分别为5.18×10~(-3)和7.93×10~(-3)μm~2,经微生物修复后,渗透率恢复为92.58×10~(-3)和16.32×10~(-3)μm~2,恢复率分别为85.17%和96.57%。     

低伤害小分子瓜尔胶压裂液性能研究

华北油田致密储层属于低孔低渗储层,需要压裂改造才能投产,但储层厚度小,孔吼半径小,在压裂过程中应特别关注入井流体对储层的伤害问题。提出采用分子量为常规瓜尔胶一半的小分子瓜尔胶作为压裂液的稠化剂的方法,以降低压裂液高分子稠化剂对储层孔吼的堵塞的伤害,提高改造效果。优选了与小分子瓜尔胶匹配的分散剂、助排剂、黏土稳定剂,形成了适应华北油田致密储层的低伤害小分子瓜尔胶压裂液体系。该压裂液体系可以在5 min内完全溶胀;该压裂液体系在130℃温度下剪切2 h后,黏度保持在80 m Pa·s以上,满足携砂的要求;压裂液体系在90℃可在90 min内完全破胶,破胶液粒径小于10μm;对华北油田致密岩心伤害率小于16%,残渣含量小于10%,对支撑剂导流带的伤害小于15%。可满足华北油田致密储层的压裂要求。     

无残渣纤维素压裂液在苏里格东区致密气藏的应用

无残渣纤维素压裂液体系在酸性条件下实现交联,具有基液配制简单、增黏速度快、无鱼眼、携砂性能好、破胶彻底、无残渣、低伤害及自身防膨等特点,跟羟丙基瓜胶压裂液相比,更适用于易受外来流体伤害的低渗特低渗储层的压裂改造。现成功应用于苏里格东区致密气藏。试验结果表明,该压裂液基液能在2 min达到其最高黏度的97.5%,破胶液表面张力为24.68 m N·m-1,压裂液残渣含量为0,岩心损害率为12.3%,极大降低了对储层和裂缝导流能力的伤害。在苏里格气田进行了现场应用5口井11层(段),压裂效果显著,压后平均日产气量是邻井的2~5倍。     

聚乙烯醇压裂液有机硼交联剂YL-J的合成及应用

合成了一种适用于聚乙烯醇压裂液的有机硼交联剂YL-J.确定最佳合成条件为:硼砂质量分数20％,丙三醇25％,二乙醇胺30％,氢氧化钠1％～5％,反应时间4.Oh,反应温度80℃.流变实验表明,交联剂YL-J与聚乙烯醇稠化剂交联产生的冻胶在80℃剪切速率为170 s-1下连续剪切3600s,压裂液黏度250 mPa·s.静态悬砂实验表明,该压裂液体系具有较好的携砂性,砂子的沉降速度低于0.18 mm/s.破胶实验表明,聚乙烯醇压裂液破胶液黏度为2.3 mPa·s,低于油田要求的10 mPa·s,残渣质量浓度为79 mg/L.实验结果表明,有机硼交联剂YL-J交联的聚乙烯醇压裂液完全能满足压裂现场施工的要求.     

一种新型阴离子型清洁压裂液的性能评价

以长链羧酸盐型阴离子表面活性剂为稠化剂,氯化钾为交联剂,获得了阴离子型清洁压裂液(YD~(-1)),对其性能进行研究。YD~(-1)清洁压裂液黏度随稠化剂浓度的增加而增加,当交联剂的浓度为3%时,其黏度达到最大值。所得YD~(-1)清洁压裂液在80℃、170 s~(-1)下的具有良好的耐温耐剪切性能。携砂性良好,稠化剂浓度分别为3%、4%、5%时,石英砂的沉降速率分别为0.281mm·s~(-1)、0.032 mm·s~(-1)、0.016 mm·s~(-1)。压裂液低温破胶性能良好,原油与4%的压裂液体积比为1∶10时,压裂液在80 min可完全破胶,破胶液黏度在5 m Pa·s以下,破胶液表面张力为28.9m N/m,说明压裂液具有低伤害性。     

黏弹性表面活性剂压裂液的合成与性能

合成了黏弹性阳离子表面活性剂,以此为主剂配制出不同浓度的黏弹性表面活性剂(VES)压裂液体系,考察其主要性能.结果表明:VES压裂液体系具有很好的低黏度特性、耐剪切性和黏弹性.在室温下,剪切速率180,s-1,黏度均小于20,mPa.s,且不随时间变化;高速剪切(996,s-1)后体系的黏度能得到快速恢复;在应力扫描范围内,弹性模量一直大于黏性模量,属于弹性流体;破胶后黏度小于3,mPa.s,表面张力小于35,mN/m,无残渣,破胶效果好,易返排,对地层伤害小.     

适于低渗透储层的QC-VES清洁压裂液体系实验研究

针对陕北"低渗、低压、低温"的储层特点,研制了QC-VES清洁压裂液。首先,以QC-1表面活性剂为主剂、JH-1为反离子助剂、KCl为黏土稳定剂,运用单因素实验法得到了清洁压裂液配方:1.2%QC-1+0.3%JH-1+0.2%KCl。按照SY/T 5107-2005《水基压裂液性能评价方法》和SY/T 6376-2008《压裂液通用技术条件》对QC-VES清洁压裂液体系进行了综合性能评价。结果表明:QC-VES清洁压裂液体系为假塑性非牛顿流体,稠度系数为1.93,流动指数为0.32;具有较好的黏温特性,在80℃、170 s-1剪切速率下连续剪切60 min,黏度仍保持在70 mPa·s左右;具有优良的黏弹性,悬砂性能良好;破胶液黏度为3.42 mPa·s,易返排;残渣接近于零,对于低渗储层岩心伤害率较小,静态平均伤害率为8.59%。     

压裂液低温破胶化学生热体系的探讨

针对目前压裂液低温破胶存在的问题 ,着重研究了适合于低温浅层油气井压裂液破胶的化学生热体系 ,提出一种微胶囊包裹化学生热剂压裂液破胶方法 .阐述了不同生热体系的生热反应速率及其影响因素 ,并通过对不同生热体系的研究 ,筛选出了 NH4Cl和 Na NO2 作为低温压裂液破胶体系的生热体系 .实验结果表明 :在 1 70 1 /s下连续剪切 2 h后 ,含有 NH4Cl— Na NO2 的压裂液黏度能保持在 5 0 0 m Pa· s左右 ,满足压裂施工时的压裂液性能要求 ;将催化剂、过硫酸铵、NH4Cl和Na NO2 加到压裂液中 ,4h后压裂液即可完全破胶 ,其破胶液黏度小于 1 0 m Pa· s     

酸预处理在水力压裂中降低伤害机理研究

低渗透储层进行常规加砂压裂常常由于压裂液破胶不彻底、残渣和滤液伤害等问题而影响压裂改造效果。压 裂前的酸预处理技术可降低压裂过程中伤害,改善压裂效果。利用激光粒度仪对常规压裂液破胶与酸性环境下压裂 液破胶过程中瓜胶分子尺寸进行定量观测,研究不同破胶环境下岩石基质伤害的主要因素;通过电镜扫描对注入破胶 液与酸液后伤害的岩芯进行微观分析。研究表明,在酸液存在条件下压裂液破胶后瓜胶分子尺寸大幅度降低,瓜胶分 子尺寸的降低比酸性环境对降低岩石渗透率伤害贡献更大,酸液能够很好地解除压裂液伤害,提高岩芯渗透率,同时 由于酸溶蚀可形成较为明显的溶蚀孔道,进一步提高基质渗流能力。     

胍胶压裂液体系在70℃下的破胶与悬砂性能研究

针对70℃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。     

煤层气缝网压裂技术研究

为解决煤层气活性水改造效果差的难题,基于煤层发育被方解石充填的天然裂缝网络、压裂液滤失量大的特性,提出了新的缝网压裂思路,研制与煤层相适应的复合压裂液体系。潜在酸压裂液酸蚀充填矿物,使裂缝恢复畅通,形成相连通的复杂裂缝网络;清洁压裂液携砂,支撑压开的裂缝。探讨了该思路的可行性和优势,以及与页岩气、砂岩气缝网压裂的区别。分析了沁水盆地南部3号煤和15号煤地质特征,研制了相应的潜在酸压裂液和清洁压裂液,形成"潜在酸酸蚀裂缝充填矿物,清洁压裂液携砂"的缝网压裂技术。与常规活性水压裂对比表明,3号和15号煤层缝网压裂产量高,见气普遍更早。3号煤压裂支撑剂用量更少,15号煤煤层气开发取得历史突破。实践表明煤层气缝网压裂具有可行性。     

中原油田分压选压技术研究及应用

中原油田油层条件复杂,层段跨度大、单层厚度小、各个小层地应力相差较大,常规的多层合压或全井合压难以有效改造整个储层。对此,研究了选井评层系统和机械分隔相结合的分压选压技术,对具有潜力的小层进行彻底改造;开发的一次下井双封管串分层压裂管串开创了中原油田双级机械封隔器分层压裂的先例。现场应用增产效果明显。     

高能气体压裂无壳弹的研究与应用

研究高能气体压裂用无壳弹是为了更进一步提高高能气体压裂的增产效果．解决有壳弹存在的问题．文中给出了所设计的无壳弹的整体结构，设计了点火系统，并对无壳弹中心管进行了抗内压强度校核、抗挤压强度设计、螺纹抗剪切强度校核，最后给出了应用该无壳弹进行的高能气体压裂的实井应用效果情况．应用表明，无壳弹高能气体压裂技术已较为成熟，其应用效果好，具有良好的推广前景．     

对提高延长油矿水力压裂效果的几点看法

本文在调查研究的基础上认为:根据延长油矿水力压裂目前状况,经过增大压裂规模,改进压裂方式,完善压前准备工作,加强压裂设计及评价和改进压后投产程序等几方面的改进,延长油矿可望进一步提高单井产量,提高效益,在国民经济中更大程度地发挥作用。     

高能气体压裂的适用范围及选井选层

本文在分析高能气体压裂增产机理的基础上,探讨了该技术在油田勘探与开发过程中的应用范围及其试验时的选井选层的原则。     

应用断裂力学理论建立油气井压裂时岩石破裂压力计算模型

考虑地层岩石存在天然微裂隙这一客观事实,运用断裂力学理论建立了地应力与压裂液共同作用时地层裂隙的应力强度因子表达式;根据断裂判据,推得了地层破裂压力计算模型;并对某油田几口井进行了实算与电算对比.结果表明,运用断裂理论建立的破裂压力计算模型由于考虑了裂隙的存在,与地层的实际更为吻合,因而准确性更高,适用范围更广.其计算结果与现场实测值更为接近,从而也验证了模型的可靠性.     

大牛地气田压裂工艺技术应用分析

由于大牛地气田属低压、致密气藏，不进行压裂改造几乎无自然产能，通过对多层压裂工艺方法的优选，使压裂效果基本达到了一次施工改造多层、高效开发气田、提高单井产量的目的。     

“可控脉冲压裂”技术名称考

本文透过可控脉冲压裂技术的发展过程,分析了在这一过程中听用过的名称的含义及其使用情况和趋势,阐述了这一名称最能代表这项技术的基本特征,并把这项技术与其他压裂技术区别开来。因而认为,采用“可控脉冲压裂”这一名称比用其他名称更为合适。     

华庆白257区压裂施工参数优化

合理的压裂施工参数是压裂设计的重点和难点,也是决定压裂成败的关键因素。在分析华庆白257井区储层压裂地质特征的基础上,提出了利用已压裂井的测试压裂和净压力拟合结果,形成压裂井模板,在此基础上进行前置液量,施工排量,加砂量以及砂液比等施工参数的优化。确定工区合理施工排量在1.8~2.0m3/min左右,前置液百分比15%~30%左右,加砂量为30m3左右,平均砂液比为30%左右,并将优化结果应用于同井区的其它井,取得了良好的效果。     

燃爆诱导酸化压裂在川西气井中的先导试验

针对在川西深层致密气藏压裂过程中出现的破裂压力异常高、措施效果不明显、有效期短等问题,提出了燃爆诱导酸化压裂技术.为确定燃爆压裂合理火药量,通过理论分析建立了燃爆压裂设计中高加压速率下岩层破坏强度分析模型和非均匀地应力条件下套管极限抗内压计算模型,并对川高561井进行了燃爆诱导酸化压裂的方案设计和现场试验.结果表明:燃爆诱导压裂可有效降低地层破裂压力,酸预处理可进一步改善近井地带渗流通道;燃爆诱导酸化压裂复合技术可有效解决深层致密气藏无法压裂投产的问题,并能大幅度提高此类气藏的单井产能.