适用于煤层气井的潜在酸压裂液研究

据目前的统计资料表明,我国煤层气资源总量约为36.8×1012m3,可采储量为10.9×1012m3,开采潜力巨大。以沁水盆地3#煤层为例,对煤层割理特征、孔缝填充物赋存状态及类型、酸液对煤岩孔缝中的充填物溶蚀情况进行了研究。得出3#煤层主要发育两组割理系统,裂隙多为方解石充填,可通过有机酸酸化解除部分填充物对煤岩孔缝的堵塞。根据煤岩可酸化的性能特征研究出了适用于煤层气井的潜在酸压裂液。实验表明:压裂液p H在1 h后才趋于稳定,3 h时p H可降至最低(1);对煤粉的平均溶蚀率为3.48%,且具有较好的缓速性能;抗剪切性能好,2 h时表观黏度仍高于35 m Pa·s;破胶液对煤心的渗透率伤害率10%。现场应用5口井,施工曲线表明,该潜在酸压裂液能降施工压力,提高施工成功率;微地震监测结果表明,该潜在酸压裂液能够实现储层深度改造。     

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。     

碳酸岩储层深部改造的潜在酸室内研究

针对碳酸岩常规酸化出现的一系列缺点,制备出甲酸甲酯/氯化铵潜在酸体系。测定了潜在酸在不同时间段的pH值变化不同甲酸甲酯与氯化铵比例对碳酸钙溶蚀性能,得出甲酸甲酯与氯化铵质量比为2∶1。能在120 min后将溶液pH值降到1以下,对碳酸钙的溶蚀能力达到11.14%。通过对比甲酸甲酯/氯化铵缓速酸与盐酸溶蚀性能及碳酸岩动态溶蚀性能评价,结果表明,在70℃条件下与盐酸等量的甲酸甲酯/氯化铵缓速酸体系溶蚀速度远慢于盐酸的溶蚀速度,60 min后潜在酸中的溶蚀率才开始明显的增加,最终溶蚀能力可达到21.51%。改造的模拟岩心主要为第二段和第三段岩心,渗透率分别提高2.95倍和1.44倍,具有良好的深部改造效果。