压裂液国内外研究现状
中国压裂液行业市场调研报告

中国压裂液行业市场调研报告一、引言近年来,中国压裂液行业发展迅猛。
随着中国经济的不断发展和工业化进程的推进,能源需求持续增长,油气勘探和开发活动也在不断扩大。
而压裂液作为一种重要的油气开采技术,对该行业的发展起到了至关重要的作用。
本报告旨在对中国压裂液行业市场进行调研分析,深入了解当前行业的地位和趋势,并为相关企业和投资者提供参考意见。
二、行业概述1. 压裂液的定义和作用压裂液,又称作破碎液,是一种注入井口的特殊液体。
它的主要作用是在油气井中进行压裂作业,即将高压液体注入油气储层中,破坏储层中的岩石结构,增加该储层的渗透性,从而提高油气的产出量和生产效率。
2. 压裂液的分类根据成分和用途的不同,压裂液可以分为水基压裂液、油基压裂液和液化气压裂液等多种类型。
其中,水基压裂液在中国压裂液市场占据着主导地位。
3. 压裂液行业的发展历程中国的压裂液行业起步较晚,起源于上世纪80年代。
经过几十年的发展,该行业得到了快速发展。
目前,中国的压裂液企业规模不断扩大,技术水平进一步提高,在国内外市场上具有一定的竞争力。
三、市场现状1. 市场规模及发展趋势中国是世界上最大的能源消费国之一,油气产业也日益成为国家经济支柱产业。
随着国内外市场对油气需求的增长,中国压裂液市场规模不断扩大。
预计未来几年,该市场将保持快速增长。
2. 市场竞争格局当前,中国压裂液市场竞争激烈,市场份额主要由一些大型企业垄断。
这些企业具有较强的技术实力和生产能力,能够提供高质量的压裂液产品和服务。
而小型企业则面临着技术和资金方面的限制。
3. 主要应用领域中国压裂液市场的主要应用领域包括油气勘探开发、页岩气开采和煤层气开采等。
其中,页岩气开采是当前市场的主要推动力。
随着页岩气资源的逐步开发利用,对压裂液的需求也将大幅增加。
四、市场机遇与挑战1. 市场机遇随着中国环保意识的不断提高和环境监管的加强,对环保型压裂液的需求逐渐增加。
同时,随着中国油气产业的快速发展和深入开发,对高性能压裂液的需求也将持续增加。
2023年压裂液行业市场调研报告

2023年压裂液行业市场调研报告市场调研报告:压裂液行业摘要本篇报告对市场上压裂液产品的情况进行了调研,同时对该行业的市场规模、竞争格局和发展趋势进行了分析。
据我们的调查结果显示,随着页岩气和煤层气等新能源的广泛应用,压裂液行业正在经历蓬勃发展的时期。
同时,目前市场上的压裂液产品种类众多,品牌竞争激烈,但质量参差不齐,整个行业还存在一些亟需解决的问题。
在未来的发展中,随着环保标准的提高和技术的不断进步,优质压裂液产品将会更受市场欢迎。
一、概述随着石油储备的日益减少,传统能源逐渐进入枯竭期。
而新能源的广泛应用,为页岩气、煤层气等非常规能源的开采提供了新的技术支持。
作为页岩气采掘的重要环节,压裂液的作用愈发受到重视。
压裂液是采掘页岩气时需要用到的一种水溶液,主要用于粉碎岩石和增加泥浆中的压力。
二、市场规模目前,压裂液行业已经发展成为了一个规模庞大的市场。
据统计,全球范围内的压裂液市场规模约为200亿美元,而在中国,该市场规模也已经超过了千亿元。
占据该领域一席之地的企业数量较多,但是核心企业数量较少。
虽然近年来,国内的压裂液市场有着较高的发展速度,但是在很多地方,该领域还处于刚刚开始发展的阶段,市场空间还有很大的扩展空间。
三、竞争格局压裂液行业的竞争格局相对比较激烈,主要原因是市场上有着众多品牌,质量良莠不齐。
但是,核心企业依旧占据着市场的主导地位。
目前,国内的压裂液行业中,山德士德、沃伦等大型国外企业和神光、通程等国内强势品牌占据市场份额的比例较高。
不过,近年来随着技术的不断发展和环保意识的提高,一些中小型企业也在向该领域挺进。
这一趋势为市场带来了新的活力,同时也加剧了行业的竞争。
四、发展趋势随着压裂液的技术的不断提高和应用的广泛推广,该领域的发展前景不断扩展。
但是,目前行业还存在一些亟需解决的问题,环保标准是其中之一。
压裂液在采掘页岩气时可以提高采集产量,但是压裂液带来的环境污染也不容忽视。
针对这一问题,一些龙头企业已经开始研发环保型压裂液,并在实际的应用过程中取得了积极的成果。
2023年压裂液行业市场分析现状

2023年压裂液行业市场分析现状
压裂液是一种广泛应用于页岩气开发、油田增产和地下储层改造的化学品。
随着全球能源需求的增加,尤其是对非常规能源资源的开发需求,压裂液行业市场持续增长。
目前,压裂液行业市场处于快速发展阶段。
据市场研究报告,全球压裂液市场价值预计将从2019年的100亿美元增加到2027年的200亿美元。
这主要受到页岩气开发的推动,以及全球对能源安全和环保的关注。
在全球范围内,北美地区是压裂液市场规模最大的地区。
美国和加拿大是全球页岩气开发的领导者,对于压裂液的需求非常大。
在亚洲和欧洲等地区,随着非常规能源资源的开发,压裂液市场也在快速增长。
然而,压裂液行业市场也面临着一些挑战。
首先,环境问题是压裂液行业面临的主要问题之一。
压裂液中的化学品可能对地下水和土地造成污染,引发环境争议。
因此,压裂液行业需要加强环境管理和监管措施,减少对环境的影响。
另外,压裂液行业市场竞争激烈。
目前,全球有许多压裂液供应商,市场份额分散。
为了在市场中保持竞争力,压裂液供应商需要不断创新,提供高质量的产品和服务。
此外,压裂液行业市场还受到政策和法规的影响。
不同国家和地区对于压裂液开发有不同的政策和法规,这可能对市场的发展产生影响。
因此,压裂液行业需要密切关注政策和法规变化,及时作出调整。
总体来说,压裂液行业市场正处于快速发展阶段,由于全球对非常规能源开发的需求增加,市场前景看好。
然而,市场也面临一些挑战,包括环境问题、竞争激烈和政策影响等。
压裂液供应商需要合理应对这些挑战,以在市场中取得竞争优势。
清洁压裂液的制备和性能评价

清洁压裂液的制备和性能评价一、绪论1.1 研究背景和意义1.2 国内外研究现状1.3 研究内容和目标二、清洁压裂液的制备2.1 压裂液的组成2.2 清洁压裂液的优点2.3 清洁压裂液的制备原理2.4 清洁压裂液的加工流程三、清洁压裂液性能的评价方法3.1 压裂液性能指标3.2 清洁压裂液评价标准3.3 实验室性能测试方法3.4 井场性能测试方法四、清洁压裂液性能的评价结果4.1 局部组分的性能表现4.2 压裂液的混合平衡性能4.3 压裂液的粘度与流变性能4.4 压裂液的过滤性能五、结论与展望5.1 研究结论5.2 进一步工作建议5.3 清洁压裂液的应用前景附录:清洁压裂液的组分及其作用机理一、绪论1.1 研究背景和意义随着油气勘探和开发要求的不断提高,以及严格的环境保护要求,传统的压裂技术已经无法满足油气井生产的需求。
传统压裂技术中常用的压裂液成分中含有大量的有机物和化学添加剂,这些物质会造成严重的环境污染和沉积物的残留,对地下水和生态系统造成极大的危害。
因此,发展清洁压裂液技术,具有重要的现实意义和深远的历史意义。
清洁压裂液是一种环境友好型的压裂液,它的主要成分是水和少量环保型添加剂,可以大大减少对地下水和生态系统的污染。
同时,清洁压裂液具有良好的渗透能力,可以提高开采效率和产量,也可以减少油气井的维护和修复成本。
因此,发展清洁压裂液技术是石油工业实现可持续发展的重要手段。
1.2 国内外研究现状目前国内外许多研究机构都在探索清洁压裂液技术的研究,主要从清洁压裂液的制备、性能评价、应用等方面进行研究。
美国、加拿大、澳大利亚等国家已经在大规模使用清洁压裂液技术,发展了一系列清洁压裂液和压裂技术配套工具,取得了显著的经济和环境效益。
中国的清洁压裂液技术研究相对滞后,但在近年来取得了长足的进展。
国内的研究主要涉及清洁压裂液的成分优化、性能评价和应用等方面。
但是,目前还没有建立起一个完整的清洁压裂液产业链,需要进一步加强研究和推广应用。
压裂液技术现状与发展趋势

液粘度大幅度增加并具有了一定的弹性,粘弹性表面活性剂压裂液由
此得名。国外的商品名是 ClearFRAC(Schlumberger ) ,国内将其译 为清洁压裂液。
May 23, 2013
二、压裂液常用体系及发展方向
(5)清洁压裂液-粘弹性表面活性剂
▲加入表面活性剂,在水中形成棒状胶束结构
McBain小胶团(C≺CMC)
May 23, 2013
二、压裂液常用体系及发展方向
压裂液按化学性状分类
-水基--交联冻胶、线性胶 -油基--稠化柴油(原油)、油冻胶
-乳化--水包油、油包水(水基-线性、交联)
-泡沫--氮气、二氧化碳、双元2008-5-27 -醇基--甲醇
-表活剂—清洁压裂液
其它:气体、酸性、低分子、自生热压裂液等
May 23, 2013
一、压裂液综述
不同压裂液对支撑裂缝导流能力保持率对比
压裂液类型
生物聚合物 清洁压裂液 泡沫压裂液 聚合物乳化液 油基压裂液(凝胶) 线性胶(不交联) 交联水基冻胶
导流能力保持率(%)
95
2008-5-27
92~94 80~90 65~85 45~70 45~55 10~50
May 23, 2013
二、压裂液常用体系及发展方向
发展方向:低残渣、低伤害、低成本、配置简单、可操作性强
美国不同压裂液类型发展趋势对比
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 50 60 70 年代 80 90 100
2008-5-27 油基压裂液 水基压裂液 泡沫压裂液 清洁压裂液
压裂液的基本功能之一是将支撑剂由井筒经孔眼携带到裂缝前沿 指定位置,因此压裂液的悬浮和携带(压裂砂的)能力是其基本要 求,这就要求它必须具有必要的”有效粘度”。
油田压裂返排液的处理研究现状

油田压裂返排液的处理研究现状随着我国油田的不断开发,压裂返排液排放量不断增加,一方面造成环境污染,另一方面水资源短缺,生产成本提高。
文章,对中外油田返排液处理工艺现状及发展趋势进行了调研,论述了物理法、化学法和微生物法等油田压裂返排液的处理方法的原理、特点及应用状况,提出了今后油田返排液处理技术的发展方向,为解决油田压裂返排液处理难题提供一定的技术支持。
标签:压裂返排液;处理方法;发展方向我国油田大部分属于低渗透油田,为了提高采收率,勘探开发关键技术主要是压裂工艺,然而随之带来的环境问题也越来越引起人们的广泛关注,由于现在很多油井在压裂完成后返排液未经处理就直接外排到环境中,其化学成分复杂,不但污染了环境也浪费了资源,因此油田压裂返排液的治理对于油田尤其是西部干旱地区的井场增产至关重要。
就当前研究现状综合分析,处理压裂废液主要采取物理法、化学法和微生物降解法[1-3]。
1 物理方法物理法主要包括絮凝法、膜过滤法、气浮法等。
1.1 絮凝法絮凝法处理高浊度、高色度的废水是最基本的一种方法,其特点是处理时间短,投加方便,基本不需要什么装置,缺点就是会产生大量的沉淀,处理固渣又会产生一个新的问题。
但是总体来说对于处理压裂返排液,絮凝方法是效果较理想的方法,关键是根据废水的性质,选择合适的絮凝剂。
絮凝的机理可分为四种,分别是双电层压缩机理、吸附电中和作用机理、吸附架桥作用机理与沉淀物网铺机理[4]。
这四种机理在水处理中并不是单独发生的,往往是协同作用,当然通过分析水中的胶体带电性、分析水中元素可以初步估计何种机理占优势,通过机理可以初步选择絮凝剂的种类,进一步通过实验分析影响絮凝的因素,选择最佳的絮凝剂。
1.2 膜过滤法随着国家经济发展转型,政府和老百姓对环保的重视,现在很对地方对废水排放严格要求,使用膜分离技术用于生活污水和工业废水处理。
膜技术是一门新兴的多种学科交叉的高技术,以高分子分离膜为代表的膜分离技术作为一种新型的流体分离氮源操作技术,经过多年的研究取得了显著的成就。
罗平亚-新型清洁压裂液原理及应用

4,新型清洁压裂液的新原理(理论 依据):
(1)利用结构流体流变学的相关理论及 其流体悬浮与携带原理解决无需交联的 压裂液就能具有足够的携砂能力和其它 优良性能的理论问题;
(2)利用超分子化学理论设计、研制出 能形成具有以上功能的结构流体(溶液) 的化学剂(增稠剂)及其溶液体系(压裂 液)。
30
含有VES表面活性剂溶液可以具有高粘度和粘弹性, 能将其用作压裂液悬浮支撑剂。当VES压裂液进入含油的 岩芯或地层以后,亲油的有机物将被增溶到胶束中,使 棒状胶束膨胀,最终崩解成较小的球形胶束,VES凝胶破 解,变成粘度很低的水溶液。碳氢化合物如油和气有这 种作用,将迅速地减少VES液体的粘度到最低水平。所以, 这种体系不需要另加破胶剂
该清洁压裂液完成了20多井次现场试验效果良好例如在某油 田是邻井使用常规水基压裂液压裂井产量的2~3倍。证实了它 配制简便、低粘度、高弹性和良好的剪切稳定性、携砂能力强、 减阻效果良好(减阻率达到76%)、破胶彻底、无残渣、返排 快,改善了增产效果。显示出清洁压裂液的巨大优势。
9
综上所述:
目前国内研究起步不久,正在沿着国 外的技术思路进行;而国外主要仍以 VES特种表活剂在较高浓度下形成棒状、 片状…胶束进而形成结构的原理为主。 即以研制开发这类特种表活剂为主,但 仍然无法解决与国外清洁压裂液相同的 难题。因此在 “热过”一段时间后目前 处于仃滞阶段。
这类清洁压裂液采用特种表面活性剂作“稠化剂”, 在此表面活性剂溶液中当浓度较高时形成类似于交联聚 合物一样的网络结构,使溶液具有必要的粘度和粘弹性。 将这些特种表面活性剂称为粘弹性表面活性剂,简称 “VES”(Viscoelastic surfactant)。
4
由Schlumberger 公司开发的清洁压裂液,其商品名 ClearFrac。就是典型的VES,其分子在水中一定条件下 形成棒状结构的胶束,长棒状胶束之间高度“缠结” , 形成类似于交联的聚合物网状结构,具有粘弹效应和高 的有效粘度,使液体具备优良的悬砂和携带性能。
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。
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1. 压裂液国内外发展概况压裂技术是我国油气田开发必不可少的重要措施之一,它在增加产量和储量动用方面起到了重要的作用。
压裂的目的主要是形成具有一定几何形状的高导流能力裂缝,改善油气通道,从而增加油气产量。
而压裂液在压裂中起着非常重要的作用,压裂液体系的性能是关乎整个压裂施工作业成败及压裂效果的关键点之一,性能好的压裂液不但能够保障压裂施工的顺利进行,而且能够保护储层,获得理想的增产效果[1]。
压裂液通常是由各种化学添加剂按一定比例配制成具有良好粘弹性的冻胶状物质,主要分为水基压裂液、油基压裂液、泡沫压裂液、清洁压裂液[2]。
1947年,水力压裂首次在现场成功应用的初期,主要使用以原油、成品油所配成的油基压裂液,原因是水基压裂液会对水敏地层造成损害。
五十年代,出现了控制水敏地层损害的方法以后,水基压裂液才被应用在压裂作业中,但油基压裂液仍为主要的压裂液。
到六、七十年代,增稠剂瓜胶及其衍生物的出现,使水基压裂液迅速发展并占据主要地位。
到了八十年代,由于致密气藏开采和部分低压油井压后返排困难等问题,出现了泡沫压裂液。
到九十年代及以后,为了解决常规压裂液在返排过程中由于破胶不彻底对油藏渗透率造成很大伤害的问题,又开发研制了粘弹性表面活性剂压裂液,即清洁压裂液。
1.1 水基压裂液水基压裂液是以水作溶剂或分散介质,向其中加入稠化剂、添加剂配制而成的,主要采用三种水溶性聚合物作为稠化剂,即植物胶(瓜胶、田菁、香豆、魔芋等)、纤维素衍生物及合成聚合物。
这几种高分子聚合物在水中溶胀成溶胶,交联后形成粘度极高的冻胶。
具有低摩阻、稳定性好、携砂能力强、低损害、施工简单、货源广、廉价等特点。
通常,水基压裂液按加入稠化剂种类大致可分为三种类型: 天然植物胶压裂液、纤维素压裂液以及合成聚合物压裂液。
1.1.1 天然植物胶压裂液国内外最先研究和应用的是天然植物胶压裂液,因而这类压裂液使用最多,其中瓜胶及其改性产品为典型代表[3]。
美国BJ公司开发了一种新型低聚合物浓度的压裂液体系,稠化剂是一种高屈服应力的羧甲基瓜胶,一般使用浓度是0.15-0.30%,可适用底层温度为93-121℃。
该压裂液体系具有较高的粘度,良好的携砂能力。
目前,国外已经进行了350口井以上的压裂施工,获得了较理想的缝长和较彻底的清洁返排,增产效果好于使用HPG交联冻胶的结果。
田菁胶是国内植物胶中大分子结构与瓜胶十分相似的一种,最早于20世纪70年代末由胜利油田开发应用。
继田菁胶之后而出现的香豆胶最早由石油勘探开发科学研究院研制成功。
用无机硼酸盐交联的香豆胶压裂液常用在30-60℃的地层,用有机硼交联的香豆胶可用于60-120℃的地层。
90年代中期开发了一种GCL锆硼复合交联剂使耐受温度达到140℃[4]。
从20世纪90年代以来,香豆胶已在大庆、吉林、玉门、塔里木、吐哈等各大油田得到了推广使用[5]。
20世纪80年代,四川、华北油田研究并应用了魔芋胶压裂液。
1.1.2 纤维素压裂液纤维素衍生物主要是纤维素醚,用于石油行业的是高取代度的纤维素醚,它以每年3%-5%的速度增长。
其中CMC、HEC和HPMC应用最多,在我国,这三类衍生物的用量曾占10%左右[6],CMC、HEC冻胶的热稳定性及滤失性能好,可用于140℃下井下施工,其主要问题是摩阻偏高,尚有待进一步改进。
由于纤维素衍生物对盐敏感、热稳定性差,增稠能力不大,不如植物胶应用广泛。
2010年李永明等[7]配制出了含纤维的超低浓度稠化剂压裂液,其稠化剂浓度为0.2%、BF-2纤维加量为0.7%,该压裂液携砂性能好,残渣量较少,储层损害小,现场应用取得成功,川孝270井用该压裂液对储层改造后获得天然气产量为8000m3/d,增产效果显著。
1.1.3 合成聚合物压裂液20世纪90年代,胜利油田就采用聚丙烯酰胺PAM有机钛冻胶在150℃以下的地层进行压裂,尤其在中高含水地层使用获得较好的降水增油效果[8]。
克拉玛依采油工艺研究院研制开发的DP-1聚丙烯酰胺压裂液已现场应用几百井次,效果良好。
但这些传统的合成聚合物压裂液存在抗剪切稳定性差的缺点,经研究发现,在稠化剂中加入疏水单体,由它形成的聚合物压裂液能在分子中产生具有高强度的但又可逆的物理缔合,形成三维网状结构,表现出较好的抗剪切性能[9]。
2010年陈馥等[10]以丙烯酰胺、丙烯酸和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸为单体制备出AM/AMPS/AA三元共聚物,其能够很好地交联,所得压裂液冻胶粘度可达240mPa·s,耐温能力达130℃左右,在170s-1下剪切120min后粘度仍大于90%。
1.2 油基压裂液油基压裂液是以油作为溶剂或分散介质,与各种添加剂配制成的压裂液,主要分为稠化油压裂液和油基冻胶压裂液,由于其成本高、易污染、容易引起火灾、油的粘度高、摩阻比大,虑失量大,因此只适用于低压、强水敏地层,在压裂作业中所占比重较低。
国外在这方面的研究较早[11],早在70年代,美国、加拿大等就开始了油基压裂液的研究。
目前已形成一套较为完整的测试手段和添加剂系列。
如加拿大Nowsco公司的“NowscoReli-O-Gel”系列等。
另据资料介绍,Hal-bilurton公司研制的一种固体脂族磷酸铝,加入固体盐粒,在煤油基凝胶中的浆液,可对高于65℃的地层进行压裂,在压裂层温度超过93℃的地层,此方法尤其有效。
前联邦德国使用埃索公司的130~310℃沸程特定馏分制得的油基凝胶,其热稳定性可达到210℃,它曾有效地对Ostfrieslnad地区4242m深井实现压裂增产。
我国在70年代曾利用原油进行压裂,川中曾于70年代在凉高山地层使用过原油加砂压裂(加砂量5%),获得了较好效果,但由于摩阻过高而放弃使用。
后来,新疆石油局研制成功了一种油基冻胶压裂液,并在吐哈油田进行了62井次的现场试验。
除个别井因选层不对外,施工有效率达100%,且有效期长,多数井施工后至今有效。
陈改新[12]等人针对春光油田沙湾组的水敏、低温低压不利于压裂液破胶及返排等问题,同时为降低成本,增加效益,因地制宜地采用该区块产出原油为溶剂,研究开发了一套适合该储层特征的CG-2012型原油基压裂液,现场应用取得良好效果,产油量从改造前的0.6t增加到2.8t左右。
根据国内外对油基压裂液应用的研究,发现油基压裂液具有随剪切温度升高而变稀的趋势,因此,在高温施工条件下保持有机压裂液的粘度就成为问题的关键,王满学[13]等人研制了一种复合型高温稳定剂PW-1,使油基冻胶压裂液的施工温度和成胶速率较以前有了很大的提高,压裂液质量也得到了明显改善。
加高温稳定剂PW-1的油基压裂液首次在华北油田雁60-1井压裂施工中应用成功,此后先后用于京102井和泉75-4x井压裂施工,3口井施工成功率为100%,压裂后获得了良好的效益。
1.3 泡沫压裂液泡沫压裂液是由气相、液相、表面活性剂和其他化学添加剂组成,包含CO2泡沫压裂液和CO2干法压裂液。
CO2 泡沫压裂液就是把液态CO2 与常规水基压裂液按照一定的比例混合后形成的以气相为内相、液相为外相的稳定泡沫体系从而用于压裂施工的一种压裂液。
CO2 干法压裂液是以液态CO2 代替常规水力压裂液的一种无水压裂体系。
对于广大低渗、低压、强水敏和水锁性油气藏,二氧化碳压裂液具有伤害小、破胶彻底、返排迅速等优点,展现出良好的应用前景[14-16]。
1.3.1 CO2泡沫压裂液CO2 泡沫压裂液的关键是CO2 的泡沫质量,一般来说,泡沫质量在52 %~96 % 时称泡沫压裂,泡沫质量小于52 % 时称为增能压裂。
CO2 泡沫压裂液的研究在国外始于20 世纪60 年代,1986 年联邦德国的费思道尔夫在石炭系士蒂凡组气藏的压裂改造中试验成功;与此同时,在美国犹他州东部犹他盆地的瓦塞兹(Wasatch)地层的压裂改造试验中CO2泡沫压裂比常规压裂取得了更好的增产效果;2005 年,斯伦贝谢在一口边际油藏低压致密气井上成功进行了以VES 为稠化剂的CO2泡沫压裂,标志着CO2泡沫压裂液化学取得了新的突破。
目前,CO2 泡沫压裂液体系仍在不断完善,它在美国、加拿大和德国的应用比例已达30 %~50 %,应用效果良好。
国内对CO2泡沫压裂液的研究始于20 世纪90 年代,与国外存在一定差距,国内的一些科研机构也在努力研究开发性能好的CO2 泡沫压裂液体系。
川庆钻探工程有限公司工程技术研究院研发出的CO2 泡沫压裂液体系,泡沫质量达到60 %以上,具有良好的稳定性和耐温耐剪切性能,破胶彻底,滤失量和对地层岩心的伤害较低,该体系在苏里格气田的试气压裂作业中,取得了良好的增产改造效果[17]。
中原石油勘探局与西南油气田采气工程研究院合作,开发出一种酸性交联泡沫压裂液体系,该体系的泡沫质量达到52 %~60 %,施工最高井温130 ℃,最大井深3 700 m。
与此同时,中原油田开发出国产化的HV-100 羧甲基羟丙基瓜胶,去除该产品聚合物中的植物纤维后,仅含有2 %~4 %的不溶性残渣,使用以该CMHPG 产品为稠化剂的冻胶泡沫压裂液对3789 m 深井进行CO2泡沫压裂试验,取得了良好的增产效果。
另外,吉林油田、大庆油田、长庆油田和CNPC 勘探院廊坊分院也相继开展了CO2泡沫压裂液的相关研究和现场试验,在低渗透油气藏的改造中取得了良好的增产效果。
1.3.2 CO2干法压裂液19 世纪60 年代初期,液态CO2开始在石油与天然气工业上使用。
据文献记载,截止2003 年,以美国和加拿大为首的北美地区使用CO2干法加砂压裂已经完成了1 100 余井次,其中页岩气储层取得了非常显著的增产效果[18-21]。
但是,由于液态CO2粘度较低,使之在压裂施工过程中存在着一定缺陷,因此,如何提高液态CO2的粘度是研究的关键。
国内对CO2干法压裂技术的研究起步于21 世纪。
川庆钻探工程有限公司工程技术研究院建立了一套CO2干法压裂液体系配方,并于2013 年8 月在苏里格气田成功进行了国内第一口CO2干法加砂压裂现场试验,与采取常规瓜胶压裂液技术的邻井相比,CO2 干法加砂压裂液技术增产效果明显[22,23]。
此外,2014 年,延长油田在鄂尔多斯盆地延长组长7 层进行了1口页岩气井的CO2干法压裂试验,取得施工成功[24]。
1.4 清洁压裂液清洁压裂液或者称为粘弹性表面活性剂压裂液,是一种基于粘弹性表面活性剂的溶液。
此种压裂液配制容易,施工简单,用量少,摩阻小,携砂能力强,处理后油井增产显著。
据资料报道[10],国外石油公司使用该类压裂液已成功进行了超过2 400次的压裂作业,取得了很好的压裂效果并达到长期开采的目的。
该压裂体系最早在美国的墨西哥湾的油井压裂充填作业中使用,其效果好于使用常规压裂液作业的油井。