中石油压裂液技术发展思考

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油田井下压裂技术施工现状及优化探析

油田井下压裂技术施工现状及优化探析

油田井下压裂技术施工现状及优化探析发布时间:2021-09-06T15:57:46.127Z 来源:《中国科技信息》2021年9月下作者:周婧[导读] 油田井下压裂技术的应用可以在井下勘测中,促使储层形成新的裂缝,并在井下工作中使裂缝保持张开,进而促进储层渗透性的提升。

在现代社会的快速发展背景下,石油产业也取得了非常长效的进步,很多新型技术方式在油田开采中得到了广泛的应用。

陕西延长石油(集团)有限责任公司研究院周婧陕西省西安市 710000摘要:油田井下压裂技术的应用可以在井下勘测中,促使储层形成新的裂缝,并在井下工作中使裂缝保持张开,进而促进储层渗透性的提升。

在现代社会的快速发展背景下,石油产业也取得了非常长效的进步,很多新型技术方式在油田开采中得到了广泛的应用。

井下压裂技术在油田开采中的应用,产能提升、效益优化等方面具有非常大的优势,所以对现有技术进行分析,做好细节及质量控制,对提升油田开采效果,优化开采质量具有非常重要的意义。

关键词:油田井下开采;压裂技术;应用 1 油田井下压裂技术概述在现代信息技术与科学技术不断发展中,油田开采与勘探技术也得到了新的发展,尤其伴随各种先进技术的发展、相关程序不断研发,近年来开发的自动化应用技术,如井温监测技术、单井优化设计及DST技术、压力降监测技术以及地震监测技术等,更进一步推动了油田井下压裂技术的完善与发展。

在技术的快速发展中,现阶段油田井下压裂范围已经从原来的单井压裂逐步发展为区块整体压裂,其压裂深度也从以往的浅层逐步渗入到地下4000米以上的深层。

可以说伴随井下压裂技术的不断发展与进步,该技术的应用为促进低渗透油田的开发以及单井油气产量的增加起到了重要的作用。

当然,在实际应用油田井下压裂技术的过程中也需要注意,要结合实际区块地质条件以及油藏储层构造的差异有的放矢地进行技术选择,从而采用合适的压裂技术开展井下作业。

2油田井下压裂技术应用现状首先,在油田井下施工中,一般会涉及到多个机械设备作业的情况,容易导致在油田井下压裂技术的实际应用受到一定影响。

试析新时期石油开采对酸化压裂技术的创新利用

试析新时期石油开采对酸化压裂技术的创新利用

试析新时期石油开采对酸化压裂技术的创新利用摘要:本文笔者将针对酸化压裂技术的应用开展分析,提出有针对性的技术创新应用方案,希望能够为石油开采工作提供一些参考价值。

关键词:石油开采;酸化压裂技术;创新利用随着我国科学技术的发展,石油开采工作中也出现了一些现代化的技术手段。

这些技术手段为石油开采工作打下了坚实的基础,不仅提高了开采效率,也提高了开采质量。

尤其是当前常见的酸化压裂技术,为我国石油开采工作作出了巨大贡献。

一、酸化压裂技术的现状就目前的石油开采情况来看,酸化压裂技术已经得到了广泛地运用。

但从根本上来看,不同的区域存在着地层结构的特性,酸化压裂技术的应用价值无法做到全面地体现。

因此,针对不同区域地域所含的硫物质情况来看,在开采环境中也要适当的选择开采技术。

尤其是对一些复杂的油气田,虽然表面的储存量较好,但其复杂成分难以估计,无法发挥出酸化压裂技术的性能。

另外,部分地层结构较深,在高温环境下也会影响到酸液的流动,这也是造成酸化压裂技术效果无法达到最佳的原因。

二、石油开采对酸化压裂技术的创新利用分析(一)前置液的应用创新在石油开采过程中,技术人员使用酸化压裂技术,其根本就是借助高黏稠性的化合物质对开采井底进行隔离。

这就要求工作人员要重视黏稠性化学物质的选择,为了更好地保证开采工作的顺利进行,要将黏稠性化学物质的选择作为基础工作进行,同时也要保障内部缝隙的黏稠性,确保内部缝隙可以处于自由的流动状态。

部分开采工作处在高温环境中,短时间内会出现酸碱液反应现象,这不仅会造成裂缝长度的影响,也会对后续的开采工作产生制约。

当面对高温条件下,工作人员需要进行催化剂的添加,确保酸性溶液与碱性溶液能够达到融合反应效果。

另外,工作人员也要应用好酸化压裂技术,并对技术过程进行深入的分析和学习,尤其是对前置液的添加上,一定要处理妥当,维持岩石表面的温度,并控制好酸碱液的反应速度。

同时,工作人员也要科学合理地选择酸碱液,并对酸碱液的酸性值进行分析,一旦材料性能处在较弱的情况,就要将反应强度进行控制,确保反应周期能够得到延长。

中石油压裂液技术发展思考

中石油压裂液技术发展思考

中石油压裂液技术发展思考【技术】中石油压裂液技术发展思考文/程兴生卢拥军管保山王丽伟翟文明华中石油勘探开发研究院廊坊分院伴随着北美页岩气革命,储层改造技术正在引领全球非常规油气勘探开发的重大变革,已经成为与物探、钻井并列的三大关键工程技术。

中石油60%~70%新增储量为低渗特低渗透非常规油气资源,低渗特低透、深层高温、非常规和海洋石油等“难新”领域待开发利用。

改造对象从常规储层到非常规储层,储层物性由高渗透到低渗透、超低渗,甚至为纳达西级致密储层;油藏类型由常规油气藏到致密气、致密油、页岩气、煤层气等;并伴有低压、异常高压、水敏、高温等特性,改造对象异常复杂。

随着改造井数、层数、段数越来越多,储层改造呈现大排量、高泵压、大规模、工厂化作业的特点。

上述变化对压裂液与储层、新工艺的适应性以及成本投入提出新的要求,有必要对中石油压裂液技术现状进行梳理,对未来发展进行思考和规划。

1 中石油压裂液技术与应用现状压裂液的分类和命名目前没有统一的标准。

按照稠化剂类型进行命名,可分为植物胶类压裂液、合成聚合物压裂液、表面活性剂压裂液、纤维素压裂液等。

本文以稠化剂分类为主线,结合特色压裂液技术,介绍中石油压裂液技术及应用现状。

1.1 胍尔胶压裂液胍尔胶压裂液是由胍尔胶原粉或其衍生物与硼或锆等交联形成的冻胶。

胍尔胶原粉水不溶物含量较高18%~25%,改性后的胍尔胶不溶物2%~12%。

原粉1%浓度增黏能力187 mPa.s~351mPa.s,冻胶破胶后残渣含量高,质量分数为7%~10%。

原粉在大庆油田高渗浅层有应用。

胍尔胶衍生物包括羟丙基胍尔胶(HPG)、超级胍尔胶(SHPG)、羧甲基胍尔胶(CMG)、羧甲基羟丙基胍尔胶(CMHPG)等,其中SHPG为高取代度、精制的羟丙基胍尔胶,水不溶物低,形成的压裂液破胶后残渣少,由于成本较高,仅在塔里木、华北、大庆、西南等油气田有少量应用。

羟丙基胍尔胶压裂液:通常温度小于90℃采用HPG-无机硼交联体系,温度大于90℃采用HPG-有机硼体系,最高耐温为160℃,是中石油应用最多的压裂液体系。

我国石油工程领域压裂酸化技术现状、未来趋势及促进对策

我国石油工程领域压裂酸化技术现状、未来趋势及促进对策

我国石油工程领域压裂酸化技术现状、未来趋势及促进对策摘要:随着我国经济发展,对油气资源的需求量越来越大。

近年来,随着油田开采难度的逐步加大,采用压裂和酸化技术已成为增产措施。

随着压裂和酸化技术的不断发展,其重要性日益凸显,不断提升压裂和酸化技术已成为当前油气田开发的当务之急。

文章系统地分析了国内压裂酸化技术的发展状况。

在此基础上,对目前国内压裂酸化技术存在的问题进行了归纳,并对今后的发展进行了展望。

并针对这些问题,提出了相应的解决措施和建议,以推动国内压裂和酸化技术的发展。

关键词:压裂酸化技术;现状;趋势;对策引言压裂酸化技术作为一种进攻性技术,对提高油气藏产量起着举足轻重的作用。

该方法能有效地增加石油和天然气的生产,是目前世界上许多大型油田实现增产和稳定的重要技术措施。

为了应对国内油气资源开采的严峻形势,加快压裂酸化技术的发展势在必行。

近几年来,油田开发过程中出现了一系列新的油藏、新的油藏开发难度加大,老油区的稳产、增产效果不佳等问题。

面对这种严峻的形势,国家有关部门出台了一系列政策,鼓励石油公司加大勘探开发力度,提高油气资源产量,把推进油气产业发展摆在重要位置。

在此情况下,加快开发压裂和酸化技术具有十分重要的意义。

要达到这个目的,就必须要对国内目前的压裂酸化技术状况有一个全面的认识,并且要认清其中的技术难点。

必须对这些问题进行深入的调查与分析,才能为这些问题寻找到行之有效的解决方法。

1我国石油工程领域压裂酸化技术现状近几年来,随着社会经济的迅速发展,人们对能源的需求量越来越大,特别是油气的消耗也越来越大。

随着国家对能源的需求,我国的石油工业得到了快速的发展,同时也对油田的开采提出了更高的要求。

压裂酸化技术作为一种有效的增产措施,能够极大地增加石油和天然气的产量,在石油和天然气开采中起到了越来越大的作用。

针对这些问题,近几年来,国内石油工业一直在加强对压裂酸化技术的研究与开发,并取得了一定进展。

低渗透油田压裂技术分析及展望

低渗透油田压裂技术分析及展望

以及相关材料注入裂缝,不断改善油田的渗透能力,最大限度提高开发效率。

开采石油过程中压裂液的选择很重要,技术人员要根据实际情况进行择取。

3 压裂改造技术压裂改造技术作为低渗透油田石油相应技术的重要角色,对于提升石油单井开采量有很大帮助,特别是在低渗或者特低渗油田表现尤为突出。

3.1 开发压裂技术开发压裂技术从整体上对压裂技术进行优化,它的理论基础为水力压裂与油藏工程。

该技术应用到了两种手段,第一种为压裂裂缝模拟手段,第二种为油藏数值模拟手段,根据实际情况对水力裂缝和地质进行建模。

在这项技术运用过程中,对地应力方位和水力裂缝的分析难度有些大,因此在开采油田时要根据低渗透油田的实际情况建立合适的数学模型。

要达到优化石油开发的效果,还需要组合干预水力裂缝体系和开发井网,通过促进低渗透油田的渗透率,不断提高低渗透油田的开发量。

在建模完成后,与之匹配的结构也要完成。

完成好了上述的各项工作之后,还需要对井网水力裂缝整个系统进行整体升级。

开发压裂技术的运用,增加了油藏的开发,为我国石油使用作出了巨大贡献。

3.2 低伤害压裂技术随着科学技术的发展,低伤害甚至无伤害材料被制造,它们的出现推动了低伤害压裂技术的产生和发展,这种技术在低渗透油田增值改革中得以运用。

该技术的应用首先是压裂设0 引言当前阶段,科学技术飞速发展,工业生产规模庞大,社会各行各业对石油的需求量不断上升。

人们必须要通过完善的石油开采技术手段,提高石油的开采效率,才能满足人们对于石油资源的需求。

从世界角度出发,低渗透油田分布广泛,资源丰富,但是低渗透油田本身的结构复杂,渗透能力低,开发难度大,以至于产量不高。

为了提高石油资源的开采效率,减少环境污染,强化压裂技术在低渗透油田开采中的使用至关重要。

1 压裂技术原理压裂技术主要是指借助水的作用力,在油田上方产生裂缝,由此,也称之为油层水力压裂。

在油田的开采过程中应用压裂技术,可诱使油层中以压裂方式借助压裂车以高压大排量方式压入压裂液,从而使较多的裂隙在油层中产生,随后将石英砂以及相关材料填充到产生的裂隙内部,由此来提升油层的渗透能力。

压裂液技术现状与发展趋势

压裂液技术现状与发展趋势

压裂液技术现状与发展趋势压裂液技术,即水力压裂技术,是一种应用于页岩气、煤层气等非常规气源开采中的关键技术。

它通过将大量高压水泵送至深部岩石中,产生强大的压力,使岩石发生裂缝,从而提高气体流通性,促进气体的释放与采集。

本文将从技术现状与发展趋势两个方面对压裂液技术进行探讨。

一、技术现状1.压裂液配方:目前,常用的压裂液配方主要包括水、粘土矿物、添加剂和控制剂等。

水是压裂液的主体,占总体积的70%以上,常用的水源是地表水和淡水。

粘土矿物主要用于维持压裂液的黏度和稳定性。

添加剂如增稠剂、降解剂等用于改善液体流动性能,控制剂则主要用于调节压裂液的性能与效果。

2.压裂液泵送技术:压裂液泵送技术是实现压裂液高效输送的关键。

目前常用的泵送技术包括高压泵、齿轮泵、隔膜泵和柱塞泵等。

高压泵是最常用的泵送设备,其具有泵送流量大、压力高、结构简单等优点,但能耗较大。

隔膜泵则是一种节能型泵送设备,其通过隔膜的周期性振动,实现压裂液的泵送。

3.施工技术与工具:压裂液的施工技术包括固井施工、射孔施工、水力压裂施工等。

常用的施工工具包括固井管、射孔弹、水力压裂装置等。

施工工具的研发与改良对提高压裂液的施工效果和采气效率具有重要意义。

二、发展趋势1.绿色环保化:近年来,压裂液技术在环保方面存在一些问题,如废水排放、地下水污染等。

未来的发展趋势将更加关注绿色环保,研发低污染、高效、可回收利用的压裂液技术。

2.高效低耗能:随着油气资源的逐渐枯竭,对压裂液技术的要求也越来越高。

未来的发展趋势将注重提高压裂液技术的效率和降低能源消耗,通过改进泵送技术、配方优化等手段实现高效低耗能。

3.智能化与自动化:随着科技的不断发展,压裂液技术也将朝着智能化、自动化方向发展。

智能化技术可以实现对压裂液的自动控制和监测,提高施工效率和精确度。

4.全球化合作:压裂液技术在世界范围内得到广泛应用,特别是美国页岩气革命的推动下,国际合作和经验交流日益重要。

页岩气开采压裂技术分析与思考

页岩气开采压裂技术分析与思考

造后的下完井管柱,还可以应用于:连续油管拖动水力喷射改造后的井、利用TAP 阀直井分层压裂完井技术改造后的井。

4 实例应用在桃XX 井一口连续油管拖动水力喷射改造的水平井,完钻井深4405.00m(斜深),该井利用连续油管带底封喷砂射孔,环空加砂逐层分段压裂,盒8段改造了6段。

在压裂施工前,该井在井口大四通上安装了一个液动大通径平板闸阀,再在其上安装压裂六通、连续油管注入头等配套设施,进行连续油管水力喷射、环空加砂压裂施工后,起出连续油管及工具,关闭平板闸阀。

随后,经过考虑该井井况、油管抗外压强度后,编写施工设计,首次利用S-9带压作业装置,在9天时间里下入带油管堵塞器2-7/8″生产管柱至井深3205.67m(井斜50°)。

待管柱下至预定位置后,带压坐油管悬挂器,拆带压作业装置及平板闸阀,安装采气树。

利用700型水泥车油管内打压6MPa ,切断油管堵塞器销钉,通过观察油套压力表,确认油套联通后,该井进入正常放喷排液阶段。

该井的顺利带压完井,有效避免了压井下完井管柱的井控风险及压井液对地层的污染,为目前这一服务项目的推广应用积累了宝贵经验。

5 结语带压作业配合拖动油管水力喷射气井改造工艺在施工完成后可起出水力喷射工具并下入生产管柱,带压作业不使用压井液,有效避免了储层的二次污染。

做为理论,虽然还没有在长庆区域进行过实践,但国内已有公司在塔里木油田顺利实施过多口井的带压拖动水力喷射分段酸压,且都属于超深井改造,为这项工艺理论提供了实践论证,建议开展该工艺的试验项目,以证明对于气井水平井改造,带压作业可以提供更加可靠、安全、环保、高效的方法。

另外,目前随着连续油管水力喷射及TAP 阀应用越来越广泛,带压完井同样可以作为一项重要服务项目,进行推广,并积累宝贵的施工经验。

参考文献:[1]马发明.不动管柱水力喷射逐层压裂技术[J]. 天然气工业,2010, 30(8): 25-28.[2]张福祥.带压作业配合水力喷射分段酸压技术在塔里木油田的应用. 内蒙古石油化工,2012, 19: 116-117.作者简介:①郑海旺(1985-)男,汉,机械工程师,主要从事设备管理工作。

浅谈新时期石油开采对酸化压裂技术的创新利用

浅谈新时期石油开采对酸化压裂技术的创新利用

浅谈新时期石油开采对酸化压裂技术的创新利用摘要:酸化技术是实现油气田增产增注的重要技术措施,也是国内各大油田实现增产稳产的主要技术手段。

酸化技术是将酸化液由井口压入油气层,使油气储层的岩石与酸液发生反应产生裂隙,提高储层的渗透性,从而达到修复枯竭井,提高油气产量的目。

本文主要对新时期石油开采对酸化压裂技术的创新利用进行论述,详情如下。

关键词:石油开采;酸化;压裂引言油田开发过程中使用的油田压裂技术对于我国的石油开采工程起到了重要的促进影响与作用。

1酸化压裂技术近年来,在石油开采工程施工作业上开始较多的使用酸化压裂技术,酸化压裂技术也被人们简称为酸压。

其施工原理是需要在高于地层破裂的压力条件之下,用酸液作为压裂液,从而进行的不需要使用支撑剂的而产生的一系列压力作用。

在使用酸化压裂技术的过程之中,只需要依靠酸液的溶蚀作用,将岩体的裂缝的表面溶蚀成为凹凸不平的表面,以使停泵泄压之后,掩体的裂缝壁面就不会完全的进行闭合,从而具有较高的导流能力,这样利用酸化压裂施工技术,对于石油开采工程的恢复石油产量和提高油井的生产能力效果明显,并且酸化压裂技术对于建筑工程的影响相对较小,对于建筑工程施工的地下生态环境破坏力较低,从而能够符合我国推行的绿色环保健康生态理念,满足建筑工程施工技术要求,达到国家规定的专业标准。

并且酸化压裂技术能够有效提升石油开采钻井作业的石油开采产量,提升石油开采成功率,帮助我国石油产业走向发展新趋势,所以酸化压裂技术帮助石油开采起到十分重要的作用意义。

2新时期石油开采对酸化压裂技术的创新利用2.1油气储藏层改造技术研究新时期石油开采对酸化压裂技术的创新利用之一是油气储藏层改造技术。

油气储藏层对于石油开采工程的开采作业具有十分重要的意义,想要在石油开采过程中更加专业化的使用酸化压裂技术,就需要专业的科研人员对于油气储藏层进行改造技术研究,通过专业仪器对石油开采工程周围地理位置、地质条件、施工项目地点地下砂石分布情况等,利用专业仪器进行测量,并且将测量结果进行信息参数记录并加以研究,从而对项目工程的油气储藏层进行全方面的了解,通过专业技术与施工设备设施条件,针对施工项目地下油气储藏层存在问题进行调整,帮助开发石油的油气储藏层改善渗流条件,使得在工程施工作业中,能够促使需要渗流的液体流动更加顺畅。

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【技术】中石油压裂液技术发展思考文/程兴生卢拥军管保山王丽伟翟文明华中石油勘探开发研究院廊坊分院伴随着北美页岩气革命,储层改造技术正在引领全球非常规油气勘探开发的重大变革,已经成为与物探、钻井并列的三大关键工程技术。

中石油60%~70%新增储量为低渗特低渗透非常规油气资源,低渗特低透、深层高温、非常规和海洋石油等“难新”领域待开发利用。

改造对象从常规储层到非常规储层,储层物性由高渗透到低渗透、超低渗,甚至为纳达西级致密储层;油藏类型由常规油气藏到致密气、致密油、页岩气、煤层气等;并伴有低压、异常高压、水敏、高温等特性,改造对象异常复杂。

随着改造井数、层数、段数越来越多,储层改造呈现大排量、高泵压、大规模、工厂化作业的特点。

上述变化对压裂液与储层、新工艺的适应性以及成本投入提出新的要求,有必要对中石油压裂液技术现状进行梳理,对未来发展进行思考和规划。

1 中石油压裂液技术与应用现状压裂液的分类和命名目前没有统一的标准。

按照稠化剂类型进行命名,可分为植物胶类压裂液、合成聚合物压裂液、表面活性剂压裂液、纤维素压裂液等。

本文以稠化剂分类为主线,结合特色压裂液技术,介绍中石油压裂液技术及应用现状。

1.1 胍尔胶压裂液胍尔胶压裂液是由胍尔胶原粉或其衍生物与硼或锆等交联形成的冻胶。

胍尔胶原粉水不溶物含量较高18%~25%,改性后的胍尔胶不溶物2%~12%。

原粉1%浓度增黏能力187 mPa.s~351mPa.s,冻胶破胶后残渣含量高,质量分数为7%~10%。

原粉在大庆油田高渗浅层有应用。

胍尔胶衍生物包括羟丙基胍尔胶(HPG)、超级胍尔胶(SHPG)、羧甲基胍尔胶(CMG)、羧甲基羟丙基胍尔胶(CMHPG)等,其中SHPG为高取代度、精制的羟丙基胍尔胶,水不溶物低,形成的压裂液破胶后残渣少,由于成本较高,仅在塔里木、华北、大庆、西南等油气田有少量应用。

羟丙基胍尔胶压裂液:通常温度小于90℃采用HPG-无机硼交联体系,温度大于90℃采用HPG-有机硼体系,最高耐温为160℃,是中石油应用最多的压裂液体系。

通过研发使用新型高效交联剂,形成的超低浓度HPG压裂液,显著降低了HPG使用浓度,可使0.15%HPG交联,突破美国压裂液0.18%交联下限,稠化剂相对浓度降低35-45%,残渣减少38-53%。

2012年在长庆、大庆、青海、华北、冀东等油田实施近1600口井,较常规体系总计节用胍尔胶1000余吨,直接效益近亿元。

羧甲基羟丙基胍尔胶(羧甲基胍尔胶)压裂液:在碱性条件下,CMHPG与有机锆形成压裂液,具有温度广谱(50℃~180℃)、低稠化剂用量(比常规胍尔胶低50%)、低摩阻(比常规胍尔胶低30%~40%)、残渣和残胶伤害低(比常规胍尔胶降低55%)、高悬砂能力等优点,性能达到国际先进水平。

在长庆、吉林、冀东、大庆等油气田进行应用,大幅度提高了增产有效期。

酸性压裂液体系具有适用于碱敏性地层、有效抑制黏土膨胀的特性,且能够适用于CO2增能和泡沫体系。

酸性交联CMHPG压裂液(实现耐温150℃)在大庆、吉林、新疆、吐哈等油田碱敏性储层得到应用。

低分子可回收压裂液:胍尔胶降解后分子量降低,为常规胍尔胶的1/20~1/10,水不溶物、破胶液分子量、对地层伤害均有所降低。

低分子胍尔胶与硼交联后,形成暂时的水凝胶网络,作业过程中依靠地层的酸性对压裂液进行中和降低其pH值而破胶返排。

可回收压裂液在长庆、四川等油田累计应用365口井,回收利用返排液8565m3,应用井返排液利用率达到97%。

浓缩压裂液:为满足连续混配准确计量需要,将胍尔胶粉悬浮在柴油或对环境更友好的矿物油中,形成浓缩液体稠化剂。

大庆油田和吉林油田通过技术引进,开展了浓缩压裂液现场应用试验。

同时,吉林油田的连续混配装置实现了粉剂的准确计量,形成采用粉剂进行实时混配技术。

总体来说,胍尔胶压裂液应用最为广泛,应用份额占90%以上,基本满足中石油常规压裂需求。

但不同体系对配液水中无机盐离子存在不同程度的敏感,影响压裂液性能;另外,胍尔胶压裂液耐温很难突破180℃。

1.2 香豆胶压裂液香豆胶为国产稠化剂,是从香豆种子中提取的天然植物胶,其结构为半乳甘露聚糖。

1%浓度增黏能力差异较大156~321mPa.s,香豆胶原粉水不溶物含量为7%~15%,具有良好的水溶性,摩阻低,形成的压裂液耐温170℃。

2012年香豆胶压裂液在长庆油田18个区块完成110口井施工,最大加砂60m3,平均砂比35%,返排率72.6%。

香豆胶技术性能与胍尔胶相当,但受种子质量、加工水平及成本压力等因素的限制,目前使用的香豆胶压裂液稠化剂用量较高、耐温有限,性能没有达到业已形成的技术水平。

1.3 合成聚合物压裂液合成聚合物压裂液主要包括交联型和缔合型两大类。

在胍尔胶疯狂涨价的大背景下,合成聚合物压裂液技术得到长足发展,各油田都开展了各类聚合物压裂液现场试验。

中石油勘探院廊坊分院研发的清洁交联压裂液技术,实现最高耐温达210℃。

该技术在吉林油田应用240井506层,各项技术指标基本与胍尔胶压裂液持平, 60℃配方成本为265元/方,较同期胍尔胶压裂液降低60%;在华北油田进行了2口井储层温度超过200℃高温应用试验。

西南石油大学罗平亚院士开发的超分子缔合压裂液技术,已在不同地层进行现场应用385 井次。

聚合物压裂液基本无残渣,与植物胶压裂液相比固相伤害低,但聚合物压裂液对水质及破胶剂敏感,存在配液难、支撑剂不易混入和交联控制难施工摩阻高等问题。

1.4 表面活性剂压裂液表面活性剂压裂液具有无残渣、易破胶、伤害低、弹性大及携砂性能好的特点,在中石油各油田均有应用,终因成本高尚未获得大范围推广。

长庆油田开发的阴离子表面活性剂压裂液最高耐温135℃,在致密气试验区推广应用65口井,表现出良好的储层适应性。

新疆油田使用的弹性表面活性剂压裂液,适用温度25℃~80℃,现场应用150余井次。

中石油勘探院廊坊分院开发的双生阳离子表面活性剂压裂液在煤层压裂中进行了多口井实验性应用。

1.5 油基压裂液油基压裂液主要用于水基压裂液易造成伤害的强水敏储层。

与水基压裂液相比,油基压裂液成本高使用难,而且易燃施工存在安全风险,现场仅新疆油田有少量应用。

采用石西轻质原油、磷酸酯及铝酸盐形成油基压裂液冻胶,适用温度25 ℃~90℃,170S-1下剪切1~2h,保留黏度≥50mPa•s,闪点≥ 60℃,降阻率40%~60%。

在莫北油田应用最大井深3500米,平均砂比18%,最高砂比30%。

另外,采用稠油与稀油按比例混合加入减阻剂,形成的油基压裂液降阻率40%~60%,闪点≥ 60℃。

该体系在新疆油田乌36井区及288断块强水敏储层施工60余口井,改造效果明显。

1.6特色压裂液技术乳化压裂液:乳化压裂液是介于水基和油基压裂液之间的一种压裂液体系,由30%~40%的液态烃和70%~60%的聚合物水溶液组成的一种水包油或油包水的压裂液。

与水基压裂液相比,减少了入地水量,具有低滤失、低残渣、高黏度的特点。

该体系在大庆海塔、青海、吉林、吐哈、新疆等油田强水敏的特殊储层使用并取得良好效果。

泡沫压裂液:泡沫压裂液是在常规压裂液基础上混拌高浓度的液态N2或CO2等组成的以气相为内相、液相为外相的低伤害压裂液。

气体泡沫质量多为40%~60%,泡沫质量小于52%时为增能体系。

泡沫压裂液黏度大携砂能力强、滤失低、残液返排率高,特别适合低温、低压、水敏或水锁等敏感性强的储层。

泡沫压裂液实际应用并不普遍,主要原因是施工设备复杂昂贵,施工成本高。

中石油目前使用泡沫压裂液多为增能助排。

加重压裂液:提高压裂液密度是降低井口施工压力的有效方法,考虑成本问题采用KCl或NaNO3对HPG-有机硼压裂液体系进行加重,前者最大密度1.15g/cm3,后者最大密度1.32 g/cm3。

中石油勘探院廊坊分院研发并获得专利权的加重压裂液体系为耐温160℃的0.45%HPG-有机硼交联体系,在塔里木油田近7000m的多口超深井进行成功应用并取得良好效果。

在新疆、玉门、华北等油田异常高压井也进行了推广应用。

热化学压裂液:将生热化学反应引入到水基压裂液中,形成了自生热类泡沫压裂液,用于中浅层稠油及低压低渗透油气藏储层压裂改造。

新疆油田将生热化学反应用于聚合物和清洁压裂液中进行了现场应用;大庆油田在低温低压井累计应用136口井,压后平均返排率53.4%,平均增油强度0.64t/d.m。

减阻水(滑溜水):使用减阻剂及表面活性剂、阻垢剂、黏土稳定剂、杀菌剂、破胶剂、防膨剂等形成的低黏低摩阻压裂液。

目前使用的减阻剂为能够实现连续混配的合成高分子乳液。

中石油勘探院廊坊分院形成的典型配方为:水+0.04~0.08%FA30减阻剂+0.05~0.15%FA-6助排剂+适量杀菌剂,具有速溶增黏、剪切稳定性好、低摩阻(现场实测降阻率82%)、无残渣、低表面张力、易返排(自喷返排率达40.73%)等特点。

川庆钻探公司研发的减阻水压裂液与此性能接近。

2 中石油压裂液技术需求分析随着储层改造对象由以常规油气藏为主向非常规油气藏拓展,致使动用储量物性下限越来越低,渗透率小于0.1mD的致密油气以及纳达西级的页岩气储层都依赖储层改造进行经济有效开发。

面临的储层条件越来越复杂,储层深度更深,深井压裂超过7000m;地层温度更高,超过200℃;高应力储层更普遍,如塔里木某井压裂施工,压裂液加重的情况下,井口施工压力仍超过135MPa。

同时,改造模式由笼统改造逐步向体积改造和精细改造转变。

储层改造呈现大排量、高泵压、大规模、工厂化作业的特点。

因此,满足储层特点及工艺技术需求的压裂液应具备低伤害、低成本、高效环保的特性。

受国际市场需求等多种因素影响,2011年下半年以来,胍尔胶价格一路飙升,由2011年年初的2.46万元/吨升高至2012年4月份最高的15.8万元/吨,2012年10月价格有所回落,达到6.33万元/吨,但仍是2011年同期价格的174%,导致每方压裂液价格增加2~3倍以上。

2013年中石油预计需要胍尔胶2万吨左右,预计成本增加近7亿元。

随着储层改造规模不断扩大,所需淡水量不断增大,供应不能及时到位和成本上涨问题日益凸显。

如陕北油气区储层改造用水价达到100元/m3~200元/m3;塔里木油田塔中作业区配液用水是从300km外的轮南镇拉水,仅运费就达150元/m3以上,再运往沙漠腹地,需要专用沙漠车,成本会进一步大幅增加。

同时,备水周期长,相应增加了试油成本。

所以,水在压裂液成本中所占比重不容忽视。

同时,大量的、成份复杂的压裂返排液排放处理难度大,直接排放会造成环境污染。

因此,实现压裂液回收再利用,减少环境污染和水资源浪费势在必行,也是解决用水及降低压裂液成本的重要途径。

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