低伤害压裂液在JS油田的研究与应用

低伤害压裂液在 田的研究与应用 目 录 前言 机理及特点 室内试验 现场应用 结论与认识 前 言 水力压裂是低渗透油气藏改造最有效的进攻性措施 压裂液是水力压裂过程中的工作液 ， 起着传递压力 、 形成和延伸裂缝 、 携带支撑剂的作用 压裂施工的好坏首先决定于压裂液 截止 2003年 6月已探明石油地质储量 18523万吨中 类低渗低产难开采储量的比例已达到了 这种油藏的特点是：断块小 、 渗透率低 、 水敏和盐敏严重 、 油藏压力系数低 ， 造成开发效益低 前 言 借助水力压裂来开发这种类型油藏 ， 改善油井的流入动态 、 及时补充能量 ， 保持油藏压力 ， 是实现 产量接替 ， 保持稳产的战略任务 。 针对这类油藏 ， 采用常规水力压裂液容易因油藏的渗透率低 、 敏感性强 、 压裂液不易返排出地层 、 压裂液的残渣等原因 ， 而引起措施后的再度伤害 ， 影响压裂效果 在确保可靠携砂的条件下 ， 研究出少残渣 、 高返排 、 耐温耐剪切性能好的压裂液是非常重要的 压裂液的类型（已应用） 低粉比胍胶压裂液 低聚压裂液 清洁压裂液 低粉比胍胶压裂液 确保可靠携砂的情况下降低羟丙基瓜胶浓度 使压裂液中的水不溶物和残渣含量降低了 18% 30% 有利于压裂液的破胶和返排 适用于中低渗、中压、中强水敏油藏 机 理 及 特点 低聚压裂液 用低浓度聚合物 ， 配以少量羟丙基胍胶及各种添加剂交联而成 具有常规胍胶压裂液的各种优良性能 ， 并且胍胶用量少 ， 破胶后的残渣很低 适用于中低渗 、 中低压 、 中强水敏油藏 2井 、 18井均为低渗强水敏地层 ， 为降低对地层的伤害 ， 特选用低聚压裂液 机 理 及 特点 用 60%以上泡沫质量的 加一定浓度的羟丙基胍尔胶 ， 用酸性交联剂交联后的压裂液 对强水敏 、 盐敏油藏 （ 水敏伤害率平均达 60%左右 ） 的地层岩心伤害率很低 ， 平均为 返排能力很强 ， 特别适用于强水敏的低压低渗透油藏 针对中孔 、 低渗中等产能 ， 注水不见效而产量递减型 ， 以 针对中孔 、 低渗 低产能 、 低速开发型 ， 以 针对低孔 、 低渗 、 低含油饱和度油藏 ， 有储量基础而采用多种采油工艺措施难以有效开发型 ， 以 机 理 及 特点 清洁压裂液 是一种无固相体系 ， 具有 低伤害 、 低摩阻 、 易破胶 高返排率 等特点 支撑剂充填层的渗透率保持率很高 ， 一般大于 90% 一些常用的添加剂能起破胶作用 它不因漏失进地层而形成滤饼 并且由于消除了罐底 ， 减少了浪费 采用胍胶压裂液时返排率仅为 30 ， 为提高其返排率 ， 降低对岩心的伤害 ， 特选用清洁压裂液 机 理 及 特点 清洁压裂液 清洁压裂液破胶情况 机 理 及 特点 清洁压裂液 是一种无固相体系 ， 具有 低伤害 、 低摩阻 、 易破胶 高返排率 等特点 支撑剂充填层的渗透率保持率很高 ， 一般大于 90% 一些常用的添加剂能起破胶作用 它不因漏失进地层而形成滤饼 并且由于消除了罐底 ， 减少了浪费 采用胍胶压裂液时返排率仅为 30 ， 为提高其返排率 ， 降低对岩心的伤害 ， 特选用清洁压裂液 机 理 及 特点 室内试验 压裂液流变参数 剪切稳定性 耐温性能 粘温粘时性能测试数据 滤失系数测定 岩心伤害实验 破胶液残渣测定 破胶性能评价 室内试验 压裂液流变参数 （ 低粉比胍胶压裂液 温度 开始 3000k( n k( n k( n k( n 40 0 0 0 室内试验 压裂液流变参数 （ 低粉比胍胶压裂液 温度 开始 3000k( n k( n k( n k( n 40 2 4 6 8 室内试验 压裂液流变参数 （ 低聚压裂液 温度 开始 3000k( n k( n k( n k( n 40 5 0 5 00 15 室内试验 压裂液流变参数 （ 低聚压裂液 温度 开始 3000k( n k( n k( n k( n 40 5 0 5 00 15 室内试验 压裂液流变参数 泡沫质量 温度 流动行为指数 n 稠度系数 k（ 60% 70 0% 70 0% 90 室内试验 低粉比胍胶压裂液 50 ） 65 ） 85 ） 剪切稳定性 室内试验 低聚压裂 液 下的剪切稳定性 下的剪切稳定性 室内试验 粉比胍胶压裂液 硼砂） 有机硼） 耐温性能 室内试验 低聚压裂液 温性能 室内试验 粘温粘时性能测试数据 低粉比胍胶压裂液 010020030040050060070080090010001 4 710 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 58 61 64时间（ 粘度（、 、 聚压裂液 室内试验 70） 粘温粘时性能 60） 粘温粘时性能 室内试验 粘温粘时性能测试数据 清洁压裂液 0 12 24 36 48 60t 5303540455055606570758085?102030405060708090100110120130140150160170180190200? 1/s,T癈Th e rm o k e Rh e o Wi n 2 f (t)?= f (t)T = f ( t) 40 508w + 2 064 + 46 463 0 16 32 48 64 80t m i n 501 0 01 5 02 0 02 5 0?1020304050607080901 0 01 1 01 2 01 3 01 4 01 5 01 6 01 7 01 8 01 9 02 0 0?1/s20304050607080901 0 0T 癈T h e r a a R h e o W P 2 . 9 1cl e a r f l u i d = f (t )? = f (t )T = f (t ) 40 508w + 2 064 + 40 463 室内试验 温度 时间（ 初滤失量 10-3 m3/滤失系数 10-4 m/ 1 4 9 16 25 36 累积滤失量系 1 50 系 2 70 系 3 90 系 4 70 系 5 90 聚压裂液 低粉比胍胶压裂液 不同温度体系的滤失系数 室内试验 不同泡沫质量的滤失系数 序号 井号 编号 泡沫质量 % 温度 滤失系数 10 5 24 0 70 5 70 5 70 0 90 5 90 5 90 室内试验 序号 井号 编号 泡沫质量 % 温度 渗透率 10害率 % 伤害前 伤害后 1 5 24 0 70 5 70 5 70 0 90 5 90 5 90 室内试验 低粉比胍胶压裂液和低聚压裂液的破胶液残渣 体系 胶温度 50 70 90 70 90 残渣（ mg/l） 763 777 569 89 101 泡沫质量 20% 40% 60% 70% 破胶时间（ h） 3 5 3 5 3 4 8 3 4 8 破胶液粘度 (同泡沫质量 现场应用 时间 实施井次 成功率 有效率 平均单井增油t/年 2001166 历年高 粉比胍胶压裂液 井号 2 18 施工前产量 t/d 工后最高产量 t/d 工后一年累计增油 t 聚压裂液 现场应用 二氧化碳泡沫压裂液 清洁压裂液 井号 2 3 次返排率 7 无法计量 施工后一年累积增油 t 165 1269 1761 返排率 井号 裂液体系 胍胶压裂液 30 清洁压裂液 70 结论与认识 压裂液体系 适用地层深度 m 耐温耐剪切性 残渣含量 适用地层类型 价格 元 /粉比胍胶压裂液（硼砂） 2500 良 高 中低渗、中压、中强水敏 200 低粉比胍胶压裂液（有机硼） 3000 良 高 中低渗、中压、中强水敏 200 低聚压裂液 4000 良 低 中低渗、中低压、中强水敏 200 泡沫压裂液 2500 良 低 中低渗、低压、强水敏 700 清洁压裂液 3500 良 非常低 低渗、低压、强水敏 900论与认识 低粉比胍胶压裂液施工工艺成熟 ， 价格相对低廉 ， 适用于地层温度为50 110 的中低渗油水井的压裂 低聚压裂液现场实施效果较好 ， 适用于地层温度为 50 110 的低渗油藏 ， 但是配液工艺相对繁琐 ,待现场配液设施齐全或 现场实施返排率较高 ， 适用于地层温度为