新型高效水基压裂液技术

中 原 油 田 分 公 司 新型高效水基压裂液技术 汇报人：王俊英 中 原 油 田 分 公 司 重点介绍适合 80储层温度下高效水基压裂液体系的研究、主要添加剂研究、性能评价及现场应用。 摘 要 100 以上，无需添加破胶剂即可自动彻底破胶。 延迟交联与耐温性不依赖于高 延缓交联时间 2彻底解决了压裂施工的高粘度与 高摩阻之间的矛盾 。 减小了高 内容： 特点： 中 原 油 田 分 公 司 现场应用 130多井次； 施工成功率为 100%； 单井日增气 应用： 摘 要 中 原 油 田 分 公 司 1. 复合络合体系 从各种络合剂中筛选出了含有顺式邻位多羟基醇和羟基羧酸盐有机复合体系，对硼酸根离子有更强的亲合力 （见下表） 。 压裂液主剂的研究 有机硼交联剂的研究 中 原 油 田 分 公 司 有机硼交联剂的研究 筛选络合剂试验数据 络合剂 交联时间(s) 耐温性( ) 络合剂 交联时间(s) 耐温性( ) 乙醛 80 86 木糖醇 120 110 乙二醛 180 85 甘露糖醇 130 115 戊二醛 180 95 葡萄糖酸盐 180 110 葡萄糖醇 150 105 有机胺 120 150 复合多元醇羧酸式盐 300 135 压裂液主剂的研究 中 原 油 田 分 公 司 图1 催化剂对交联时间的影响01002003004000 2 4 6t(s)加催化剂 未加催化剂 有机硼交联剂的研究 在合成有机硼的过程中引入稀有高价金属做催化剂 2. 催化剂的研究与应用 压裂液主剂的研究 中 原 油 田 分 公 司 有机硼交联剂的研究 交联时间可以延长1倍，耐温性提高10 以上 图2 催化剂对冻胶热稳定性的影响010020030040020 40 60 80 100 120 140T（）粘度（s）未加催化剂 加催化剂 压裂液主剂的研究 中 原 油 田 分 公 司 有机硼交联剂的研究 与常规有机硼交联剂性能对比： 产地 指标 国外 国内 用 121联速度（ 8 4 6 耐温性（ ） 150 120 135 用量 (%) 裂液主剂的研究 中 原 油 田 分 公 司 羟丙基胍胶的合成工艺 1. 合成工艺： 羟丙基胍胶合成工艺改进： 通过相转移催化剂的作用，有利于反应物从一相转移到另一相中去； 增加环氧丙烷与胍胶的接触机会，提高产品的反应速率 。 压裂液主剂的研究 中 原 油 田 分 公 司 羟丙基胍胶的合成工艺 2. 产品性能： 溶解速度： 溶解速度较快，达到最大粘度时所需时间仅 1小时。 耐盐性： 离子总矿化度为 8 104的地层水配制的1%低残渣羟丙基胍胶溶液，其粘度在 245 残渣含量： 采用新工艺合成的低残渣羟丙基胍胶残渣含量为 与胍胶原粉（残渣 相 比， 压裂液主剂的研究 中 原 油 田 分 公 司 羟丙基胍胶的合成工艺 图3 1 % 胍胶溶液粘度与放置时间的关系曲线501502503500 20 40 60 80放置时间( h )粘度(通胍胶羟丙基胍胶 胶体稳定性： 放置 24小时， 粘度基本无变化， 72小 时，粘度下降不到20% （见图 3） 。 压裂液主剂的研究 中 原 油 田 分 公 司 羟丙基胍胶的合成工艺 同类产品的性能对比： 名称 残渣 （ %） 1%基液粘度 （ s） 备注 东营产特级羟丙级胍胶 16 濮深 8井取样 东营产一级羟丙级胍胶 61 濮 84井取样 低残渣羟丙级胍胶 54 胍胶原粉 26 巴基斯坦生产 压裂液主剂的研究 中 原 油 田 分 公 司 新型压裂液体系： 低残渣羟丙基胍胶； 高效低成本复合活性剂体系。 新型高效水基压裂液体系研究 体系组成 中 原 油 田 分 公 司 延缓交联性 图 4 P H 对 交 联 速 度 的 影 响012345677 8 9 10 11 12缓交联不完全依赖于高 是取决于双配位体亲和力 . 交联时间长达 6 新型高效水基压裂液体系研究 中 原 油 田 分 公 司 随着温度的升高和时间的延长，压裂液的 胶破胶化水。 在高于 115 时， 8（见图 5、图 6）。 自动破胶机制 新型高效水基压裂液体系研究 中 原 油 田 分 公 司 自动破胶机制 图 5 不同温度下粘度随时间的变化关系曲线0246810125 10 15 20时间/15125135图 6 不同温度下压裂液 8 12 16 20 24时间/05135125新型高效水基压裂液体系研究 中 原 油 田 分 公 司 该压裂液具有良好的热剪切稳定性。 热剪切稳定性 图 7 热剪切稳定性试验曲线1002003004000 20 40 60 80 100 120时间/ m i 95115125135新型高效水基压裂液体系研究 中 原 油 田 分 公 司 具有较低的滤失速度、初滤失量和滤失系数，控制滤失的能力大大优于硼酸盐交联压裂液。 滤失性能 压裂液滤失性能 压裂液类型 温度 滤失速度 10滤失量 10失系数 /10有机硼 95 15 25 35 酸盐 90 4.5 中 原 油 田 分 公 司 在 135 下破胶水化液： 表面张力为 m; 界面张力为 m。 破胶液的表面活性 新型高效水基压裂液体系研究 中 原 油 田 分 公 司 对岩心的平均伤害率为 。 岩心渗透率的伤害试验 不同类型压裂液对岩心的伤害试验数据 压裂液类型 岩心号 气体渗透率 10隙度 % 伤害前 煤油渗透率 10害后 煤油渗透率 10害率 % 有机钛 6007 014 054 机硼011 059 082 083 089 型高效水基压裂液体系研究 中 原 油 田 分 公 司 在中原油田现场应用 130多井次， 2004年上半年 压裂 8口井，数据统计如下： 压裂井段 平均单井加砂量 砂比为 施工成功率 100%； 压后平均单井增气量 数据见下表 )。 现场应用情况 中 原 油 田 分 公 司 压裂施工参数与效果 井号 施工井段 m 施工方式 破裂压力 砂量 比 % 日增气量 104 23套混注 46 41 23管注入 3 23管注入 2 23空注入 7 23空注入 1 61 封 6 1空注入 8 6 封 2 场应用情况