（石油与天然气工程专业论文）缓速交联聚合物压裂液的评价.pdf

大庆石油学院工程硕士专业学位论文 缓速交联聚合物压裂液的评价 摘要 近年来，国内各油田根据本油田的油层特性，从保护油气层出发，研制与应用了多种水基冻胶 压裂液。聚丙烯酰胺类压裂液由于摩阻小，破胶后无残渣，对油气层损害小等优点，已越来越多的 被部分油田所采用，但聚丙烯酰胺作为压裂液的稠化剂也存在某些缺点，如：抗剪切性能差，与盐 不配伍，不耐高温等。因此，必须对其改性，引入其它基团。 通过对丙烯酰胺衍生物的研究，采用既成产品丙烯酰胺单体和甲叉基双丙烯酰胺( 吼) 合成了 甲叉基聚丙烯酰胺( p f i 肝) ，再对p i m p 加以改性，研制出新的衍生物部分水解羟甲基甲叉基聚 丙烯酰胺( h 肝) 。对其合成的晟佳条件进行了优选。采用缓速交联技术和二次交联技术，扩大了聚 丙烯酰胺类衍生物的温度使用范围。嘲p 压裂渡的工作湿度可扩大至深井油层温度9 0 1 5 0 在 深井高温油层的条件下，其抗剪切稳定性优于p h 肝压裂液。 通过实验研究和现场施工效果分析h 肝压裂液具有一系列良好的性能，增产效果明显。部分 并出现高产工业油流。m 妒压裂液是人工聚合物，删p 压裂液能耐高温，预示着人工聚台物压裂液已 跨入新的工作温度领域 关键词：聚丙烯s i ；聚合物；压裂液；牯度；破胶剂；导流能力 大庆石油学i 壳工程颈士专业学位论文 e v a i u a t i o r lo fr e t a r d e dc r o s s ii n k e dp o i y m e rf r a c t u r i n gf i g i d a l lt h eo i lf i e l d sc o n s i d e r e dt op r o t e c tt h eo i lf o r m a t i o n , a c c o r d i n gt oh i so i lf o i t n a 士i o nc h a r a c t e r , t h e y 髓 u d i e da n du s e dk i n d so f f r a c t o r i n gf l u i db a i 1 1 9o nw a t e r p o l y a e r y l a m i d ef r a c t u r i n gf l u i dw a su s e dm o r e a n dm o t eb ym o s to i lf i e l d sb e g a u s ei t sf r i c t i o nf a c t o rw a sl i t t l e ，i ti sn or e s i d u ea f t e rb r o k e n ，t h ed a m a g eo i l t h eo i l - g a sl a y e rw a qv e r yl i t t l e b u tp o l y a c r y l a m i d eh a sa l s om a n ys h o r t c o m i n g s ，s u c ha sb a ds h e a r s t a b i l i t y ，t h el o w e rs a l t - r e s i s t a n ts e n s i t i v i t y ，n o 忙m p e 髓址障r e s i s t a n c 圮s ow em u s td r a wi n t ot h eo t h e rb a s i c g r o u p t oj m p m v ei t sf i m c l i o n o nt h eb a s i so f t h er e s e 越h i n gf o ra c r y l a m i d ed e r i v a t i v e s , w es y n t h e s i z em e t h y l e n ep o l y a c r y l a m i d e ( p h m p ) w i t hs y n t h e s i z e da c r y l a m i d e m o n o m e r a n d m e t h y l e n e - b i s a c r y l a m i d e ( m b a ) w e i m p r o v e t h em e t h y l e n ep o l y a c r y l a m i d e ( p h m p ) t od e v e l o pt h en wd e r i v a t i v e s ：p a r 叫l yh y d r o l y z e dh y d r o x y m e t h y l m e t h y l e n ep o l y a a y l a m i d e ( i - i m p ) t h eb e s t c o n d i t i o n so ft h es y n t h e s i sp r o c e s sw c l es e l e c t t h e t e m p c r a t u r es c o p ew a s 旺p 觚d e dw i t hc r o s s l i i l l 【i n gt e c h n o l o g ya n ds e c o n d a r yc m s s l i n k i n gt e c h n o l o g i e s h m pf i a c t u r i n gf l u i dt e m p e r a t u r ec b ee x t e 虹d e dt o9 0 - 1 5 0 a n dh a sb e t t e rs h e a rs t a b i l i t yt h a np h m p u n d e rh i g h t e m p e r a t u r ec o n d i t i o n a n a l y z i n gt h ec o n s t r u c t i o ne f f e c t , i - i m pf r a c t u r i n gf l u i dh a sa s e r i e so f g o o dp e r f o r m a n c e m o s tw e l l s h a v ea p p a r a t ey i e l de f f e c t s o m ee v e uh mi n d u s l x i a lo i lf l o w 舯f r a c t u r i n gf l u i di sa r t i f i c i a lp o l y m e r a n dh a sg o o d = m p e r a m er e s i s t a n c e i tg u a a a u t h a tp o l ”n e rf r a c t u r i n gf l u i dh a san e wt e m p e r a t u r e f i e l d k e yw o r d s ：p 0 1 y a c i y l 锄i 峨p 曲r m f r a 椭f l u i d s ；啪s 时；c o n d u c t i v i t y 大庆石油学院工程顼士专业学位论文 学位论文独创性声明 本人所呈交的学位论文是袭在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的研究成 果据我所知，除文中巴经注明引用的内客外，本论文不包含其值个人已经发表或撰写 过的研究成果对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并 表示谢意 储群：耸监魄 学位论文使用授权声明 一7 涕 本人完全了解大庆石油学院有关保留、使4 1 q ! 位论文的规定，学校有权保留学位论 文并向国家主管部门或其指定机构送交论文的电子版和纸质版有权将学位论文用于非 赢利目的的少量复制并允许论文进入学校图书馆被查阅有权将学位论文的内容编入有 关教据库进行检索有权将学位论文的标题和按要汇编出版保密的学位论文在浆密后 适用本规定 学位敝储馘：私乏 日期：j 一7 砰 导师签名：弓乞带f f i e ! 期：j 一7 矽 大庆石油学院工程磺士专业学位论文 创新点摘要 本文通过大量室内实验及现场试验，主要创新研究成果为以下几点： ( 1 ) 通过对丙烯酰胺衍生物的研究，采用既成产品丙烯酰胺单体和甲叉基双丙烯酰胺( 1 ) 合成了甲叉基聚丙烯酰胺( p m 俨) ，再对p h 肝加以改性，研制出新的衍生物部分水解羟甲基甲 又基聚丙烯酰胺( 驴) 。对其台成的展佳条件进行了优选。 ( 2 ) 采用缓速交联技术和二次交联技术扩大了聚丙烯酰胺类衍生物的温度使用范围 护压 裂液的工作温度可扩大至深并油层温度9 0 c 1 5 0 c 。在深井高温油层的条件下，其抗剪切稳定性 优于p 肝压裂液 ( 3 ) 使用f c e s 1 0 0 型裂缝导流仪测定聚合物压裂液的裂缝导流能力，分析了影响聚合物压裂 液导流能力的主要因素 i v 大庆石油学院工程硕士专业学位论文 前言 压裂技术作为改造低渗透油气层，提高产能的一种有效手段已经成为油田稳产、增 产的主要措施之一。对于低渗透油气层，由于油、气的径向流渗流能量损失大，如不采 用压裂改造措施，经济开发效果差，对这种油气层必须压开较长的裂缝才可以提高径向 流体的渗透能力，从而提高油井的油气产量。深穿透裂缝可为渗透率极低( 5 0 x 1 0 4 pm 2 ) ，占整体损害程度的6 0 ，这是因为低渗透油藏粘 土含量高于较高渗透性油藏。对于裂缝内界，伤害裂缝导流能力的主要原因是：压裂液 残渣颗粒堵塞支撑剂所形成的孔隙，压裂液滤失时在裂缝界面处形成的滤饼。其次是小 分子聚合物在支捧剂表面上的吸附。所以，对于低渗透区块，在选择聚合物水基压裂液 体系时应着重考虑调整压裂液的滤失性能，尽量将压裂液的滤失量降到最低；其次是压 裂液的残渣量，残渣量一般包括稠化剂水不溶物及破胶不彻底的部分交联高分子，前者 可考虑将聚合物水不溶物预先处理掉，但可能增加施工成本：后者可考虑选用具有延迟 氧化性能的破胶剂或者选用破胶性能好的破胶剂；再次是旌工时，尽可能缩短压裂时间 及降低压裂时的压差，因二者均可能影响压裂液的滤失量，从而导致污染深度和范圉的 增加。 3 4 3 压裂液的导流能力实验 压裂液对裂缝导流能力的实验研究是一项重要的指标，压裂液经交联后，借助增压 泵进入管道回路系统，并在其中以1 0 0 0 1 5 0 0 s 。的剪切速率剪切5 m i n ，再以4 0 5 0 s 4 的剪切速率在加温系统中剪切5 m i n 后进入导流室，这样压裂液进入该室后即可研究 在支撑剂内有压裂液环境的条件下，压裂液对裂缝导流能力的作用。选用不同粒度的支 撑剂选择瓜胶压裂液与聚合物压裂液进行对比实验条件：a p i 改性导流室，温度2 2 3 ，实验流体为去离子蒸馏水，等质量法称重，支撑剂铺置浓度5 o l ( g 酽。实验数 据如表3 一l l 所示。 表3 一”聚合物压裂液与瓜胶压裂液的导流能力对比 第3 章| 邮水基冻胶压裂渍抗剪切性能评价 r 翟 臻 肪 01 02 03 04 05 0 闭合压力( 肝a ) 围3 2 聚合物压裂液与瓜胶压裂液的导流能力对比( 9 0 0 4 5 0 pm ) 3 0 0 2 5 0 r 2 0 0 藻1 5 0 砷1 0 0 5 0 0 ol o2 0 3 04 05 0 闭合压力( m p a ) 围3 3 聚合物压裂液与瓜胶压裂液的导流能力对比( 1 2 5 0 8 0 0pm ) 有图中可见，聚合物压裂液的导流能力明显高于瓜胶压裂液的导流能力。滞留在支 撵剂层内的压裂液残渣与在裂缝壁面上形成的谴饼都会降低裂缝的导流能力。使用交联 的瓜胶压裂液，当它通过支撑剂层时，会留下很多的压裂液残渣。在支撑剂的颗粒之间 会留下大量的纤维物质，并将颗粒粘接在一起而在相同的条件下，聚合物压裂液没有 发现留有压裂液残渣。 在压裂施工过程中，压裂液在高压下渗入地层，瓜胶压裂液中的瓜胶与其它防滤失 添加剂在裂缝处形成滤饼，当裂缝闭合时，支撑剂镶嵌到滤饼之中，在压裂液返排和以 后的生产过程中也难以将滤饼清除干净。而聚合物压裂液的增稠剂是一种交联聚合物， 当遇到破胶剂后，交联聚合物被破坏，压裂液的粘度随之破坏，因此，聚合物压裂液在 裂缝处不产生明显的滤铹。 们加柏o 大庆石油学院工程硕士专业学位论文 3 4 4 不同压力下裂缝闭合程度对导流能力的影响 实验使用f c e s 一1 0 0 型裂缝导流仪，导流室按照a p i 标准设计，可以模拟地层温度 和闭合压力。为了考察支撑剂嵌入地层的影响，对以往的实验进行了改进，取天然全直 径岩心，加工成符合导流室尺寸的岩心片。实验时用岩心片代替导流室上下金属片，以 便更加真实地模拟裂缝缝壁。实验原理遵循达西定律，把导流室相关尺寸代入到达西公 式，可以得到支撑剂渗透率及导流能力计算公式试验结果见图3 4 所示 一2 5 0 e 2 0 0 r 1 5 0 疆 蠛 p1 0 0 5 0 o 024681 01 21 41 6 1 82 02 22 42 6 时闻( h ) 图3 4闭合压力与导流能力关系曲线 实验采用0 4 5 0 9 0 砌陶粒，所能承受的最大闭合压力为6 0 m p a 、铺砂浓度l o k g 0 实验所用岩心为大庆油田低渗透的岩心；实验用压裂液原料及配方均来自本实验室，配 方为5 0 的配方，实验在5 0 下进行实验测试了3 5 、4 0 、4 5 、5 0 、6 0 、7 0 m p a 个压 力点，每个测试点的时间是2 4 小时。 从测试结果可以看出，随着闭合压力的增大，导流能力逐步下降。当闭合力较低时， 导流能力随着时间的增加下降速度较快；当闭合压力较高时，如6 0 9 p a 以上，导流能力 随着时间增加缓慢下降。这是由于此时支撑剂破碎严重，并被充分压实，碎屑不易运移 造成的。测试1 5 h 闭合压力为3 5 1 d p a 时，导流能力为1 5 3 岫2 c m ；闭合压力增加到7 0 m p a 时，导流能力下降到4 0 m 2 c m ，下降了6 5 - 时e r a ；下降了7 2 。可见闭合压力每增 加l - l p a ，导流能力平均下降2 0 6 涮。c m 。 3 5 降摩阻性能 使用管路流动仪分别测定清水、瓜胶压裂液和聚合物压裂液的摩阻性能。测量管路 的长度为2 0 m ，圆管的内径为1 6 呻，圆管两端的压差为p ，在此压差下，流体克服管 壁的内摩擦力产生的流速为u ( m s ) ，通过测定在一定时间t 内流体的流量q ，可以计 3 5 墨! ! 些! 查垩堡些望苎苎塑丝堕塑竺 算出不同压裂液在此管路中的摩阻系数，当压裂液为层流时，可以计算出固定长管中 样品的压力降： a p ：皂丛 ( 4 ) 2 d 式中：ap ：固定长管中的压力降； 摩擦因子；一当r e 1 5 m i n 后，压裂棱对5 c m 长：的岩芯渗透率影畴不大， 即1 5 m i n 可使滤液充满整块岩芯。在该条件下，对于低渗岩芯压裂液滤液侵入速度为 2 0 c 皿h 。 大庆石油学院工程硬士专业学位论文 4 3 压裂液对油层基质伤害实验 以单一的压裂液添加剂和整体压裂液通过岩心前后的渗透率变化，来评价添加剂的 效果及压裂液对油气层的伤害程度，以便指导压裂液的配制和选择，压裂液挤入岩芯空 隙体积倍数为2 倍，煤油捧出岩芯孔隙体积倍数为2 5 倍，实验数据如表4 9 所示。 表4 9 岩芯伤害实验数据袭 由表中可见，由于聚合物压裂液破胶彻底，破胶后残渣较少，压裂后岩心的伤害率 小于5 ，对岩心基质的伤害率很小 第5 章h m p 聚合物压裂液的应用和效果分析 5 1h m p 聚合物压裂液现场配制工艺技术 l i m p 压裂液是一种耐高温、抗剪切、无残渣、对油层伤害较小的新型聚合物压裂液。 工作温度在4 0 1 5 0 c 之问，为了获得最好的合成配制效果，以取得最佳的压裂液 性能，其配制工艺具有重要的作用。 在压裂液配制和旋工过程中要严格遵循质量控制原刚，确保压裂液的性能和旌工 的成功。压裂液现场质量控制程序评价技术包括如下内容： ( 1 ) 空压裂液罐到位时，检测其清洁度； ( 2 ) 从到位压裂液罐内取水样进行分析； ( 3 ) 在基液配制前应对各罐进行计量，确保各罐按顺序加入适量的压裂液添加莉， 溶胀稳定后，测量各罐压裂液从项部到底部的溶液粘度和p h 值，观察“鱼眼”的多少 和配液效果； ( 4 ) 配制交联液，确定交联比和交联时间； ( 5 ) 压裂麓工前对压裂液罐进行计量，确保配制的压裂液数量符合设计要求； ( 6 ) 施工过程中，监测交联比和破胶剂的加入量，并随时从低压管汇口取样进行 延迟交联时间观察； ( 7 ) 施工结束后，计量各压裂液罐和交联剂罐内的剩液量，计算出实际用液量并 与施工参数进行比较； ( 8 ) 观察压裂后捧液情况，是否破胶，计量压裂液的返排量，铡定返排液的粘度 及p h 值。 压裂液储罐应有内涂层，防止铁锈生成，在装水之前，要先检查是否干净，无污 物和杂质。若不干净，用清水清洗干净，加入水前应投放少许杀菌剂，防止细菌的孽 生。 配液水质的质量检查为：肉眼检查压裂液罐内水中是否有油污、悬浮颗粒或浮动 碎屑、杂物等明显的污染物；从罐中取水样，根据肉眼检查的结果或对同样水源的经 验，用试纸测试法或比色分析法检查水样的p h 值、铁含量、还原剂和磷酸盐含量，用 密度计测定水的密度。测定分析结果应同服务公司人员一起磋商，以保证配液水质符 合配制压裂液体系的规格要求。如果水质有问题，应进行必要的分散溶胀和交联性能 的先导性试验，以确定是否增粘或能否交联，若发现其它可能出现的问题，根据铡定 结果采取必要措施。 大庆石油学院工程爵士专业学位论文 5 1 1h 毋压裂液基液配制技术 在现场配制压裂液基液时，应按如下程序进行检查。1 ： ( 1 ) 配液水质符合要求之后，应对水量进行计量，使之符合设计要求用量，还应 考虑罐底会留有余量不能被混砂车抽干，同时也不能使水而冒罐顶，防止配制时溢出； 计算压裂液各种添加剂的备料情况是否符合设计要求，确保配液量及配液用材料满足 篪工要求。 ( 2 ) 在配制基液过程中要保证配液车运行正常，并有足够的捧量( 大于8 0 0 l 皿i n ) ， 进行循环配制嘲；在配制时注意添加剂的加入顺序和加入速度。 ( 3 ) 基液具体配制程序为：首先加入杀菌剂和粘上稳定剂，之后缓慢吸入植物胶 稠化剂，吸完后继续循环3 0 r a i n ，并取样用六速旋转粘度计测定溶液粘度，一旦粘度 达到室内配制粘度的8 0 时，即可加入p h 值调节剂( 调至压裂液所要求的p h 值范围) 和其它添加剂如助捧剂等，再继续循环5 l o m i n ，使溶液混合均匀即可。如果在配制 期闻发现。鱼眼”或非水化聚合物胶块，说观稠化裁的吸入速度太快，或排量不够大、 溶液p h 值控制不当。为此，应及时调整配制程序为：先加入杀菌剂、粘上稳定剂和 定量的碱性p h 值调节剂，使溶液的p h 值为8 9 ，之后再吸入植物胶稠化剂，吸完后 迅速加入酸性p h 值调节剂，将溶液的p h 值调节为5 6 ，继续循环3 0 m i n ，并取样用 六速旋转粘度计测定溶液粘度，一以粘度达到室内配制粘度的8 0 时，即可加入p h 值调节剂及其它添加剂如助排剂等，将压裂液p h 值调至要求的范围，再继续循环5 l o m i n 使溶液混合均匀。 h 肝压裂液主要材料是非水解体甲叉基聚丙烯酰胺，在配制过程中，经过合成、改 性及添加各种添加剂m 1 ，在一定温度下而得到的，其合成一配制工艺过程如下： 1 ) 用统计方法，对所生产的甲叉基聚丙烯酰胺溶液的有效含量进行统计，掌握溶 液的平均有效含量。 z ) 以平均有效含量作为欲配制原胶的计算基数，并根据设计确定配制浓度 3 ) 以理论水解度5 为准，按设计要求的浓度计算出配制量和加碱量。 4 ) 预热配制水，同时添加k c i 牯土防膨剂和设计要求的甲叉基聚丙烯酰胺，将温 度升至7 0 ，加入定量的烧碱、甲醛、s q - 8 、1 2 2 7 等。 5 ) 进行大泵量循环，将温度保持在7 0 6 ) 在7 0 下水解反应8 小时以上，每隔两小时循环一次。 7 ) 当溶液的p h 值从1 0 降到8 左右时，即完成合成一水解工作。 8 ) 自然冷却，将原胶放置2 4 小时以上，即可使用 第5 章哪聚合物压裂液的应用和效果分折 5 1 2 交联液配制技术 由于现场施工设备的差异，对交联比的要求有所不同，为此存在一个交联剂的稀释 问题，即交联液的配制。现场交联液配制一般用大罐、罐车和小方池，不管用什么容器， 都一定要无铁锈、无杂质和油污等。所用水质同配制基液要求一样，根据施工设计计量 必须准确。”。若计量不准，造成交联剂浓度不准，浓度偏高会使压裂液冻胶变脆或脱水， 甚至造成交联液不够用，偏低则造成压裂液携砂性能差，这都将影响施工的成功。 硼砂交联液的配制程序为：先在大罐或罐车中加入硼砂，再加水冲刷，或用配液车 在循环时，慢侵加入，使之完全溶解均匀即可。通常在交联液中加入少量的破胶剂作 为破胶基础或根据情况也可以不加，施工过程中破胶剂主要在混砂车上，根据设计要求 进行追加。硼砂交联液的交联比般在1 0 0 ：( 2 2 0 ) 之间，尽量使用较小的交联比， 这样对基液的稀释即粘度影响较小。 有机硼和有机金属交联剂一般要求在施工前配制，其配制程序为：交联剂加入小方 池中，根据具体情况决定是否加入少量破胶剂。有机硼或有机锆硼复合交联剂的交联比 般在1 0 0 ：0 2 5 之闯。稀释对交联性能特别是有机硼交联剂的交联速度影响较大恤l 。 若施工设备能够满足试验时的交联比，就不用稀释；若不能满足就加入定量的水，搅拌 使之混合均匀即可。稀释倍数要尽量地小，以满足延迟交联作用时间的需要。 5 1 3 压裂液现场实施检测技术 ( 1 ) 压裂液基液配制完毕，放置溶胀4 h 后，粘度基木趋于稳定，可达到或接近实 验室配制基液粘度的水平。施工前每人检测基液的粘度和溶液洲值，并进行交联性能 和延迟交联时间测定m 。 ( 2 ) 施工前计量压裂液罐中基液、活性水和交联液的数量，确认破胶剂的数量， 并在各罐上下取样，测定混合样的粘度和p h 值，取配制好的交联液进行交联性能测定， 确定延迟交联时问。 ( 3 ) 施工过程中注意观察交联比是否按要求泵入，以便及时调整，在变组分压裂 液配方中。交联比在每一阶段是不同的，并逐渐减小，顶替时一般关闭交联液，只泵入 基液和活性水的混合液进行顶替；在加入破胶剂时必须严格按破胶剂追加程序进行，尽 管在配方中考虑了不同浓度破胶剂的破胶能力，但破胶剂追加过快或过慢均会给旌工带 来不利影响m 1 。 ( 4 ) 施工结束后，检查压裂液基液、交联液和破胶剂的剩余量，确定实际用量。 ( 5 ) 按照工艺方案开并放喷，当进入地层的压裂液返摔出来后，及时取样，检测 其粘度和p h 值，记录返捧液量、速度和时问等参数咖。 大庆石油学院工程顼士专业学位论文 5 。2 现场施工和施工效果 m 舻水基冻胶压裂液自2 0 0 4 年8 月开始在大庆油田低渗透油层进行现场压裂施工 油层温度从4 0 c 9 0 c ，施工工艺有常规压裂、震动压裂和大型压裂。获得了较好的 压裂工艺效果及压裂效果，并大幅度地降低了压裂液原材料成本。在基础配方基础上， 结合压裂过程中温度数值模拟，采用现场追加破胶剂技术进行压裂施工，在海拉尔探区 现场已应用于1 4 口井3 4 个层，平均砂比为4 0 左右，最商砂比达到6 0 以上，一次 施工成功率达1 0 0 ，压裂液返排率达7 0 左右，压裂前后原油密度，粘度变化小，增 产效果明显m 5 2 1 肿压裂液使用配方及簏工交联工艺 见表5 - 1 表5 - 1 嗍p 压裂液实用配方、施- r 交联- r 艺 5 2 2 破胶剂现场添加技术 压裂过程中，并筒温度和裂缝中温度是随压裂液的注入而不断变化的，压裂液的性 能( 如粘度、破胶反应速度等) 是温度的函数，采用数值模拟方法，计算出不同旌工阶 段裂缝温度场的变化，据以确定不同施工阶段破胶剂追加浓度，既满足携砂对压裂液粘 柚 墨! ! ! 竺墨鱼塑里型茎箜堡旦塑塾墨坌堑 度的要求，又确保施工后压裂液彻底破胶，减轻油层伤害，提高压裂效果。前置液经历 的高温阶段时间较长，不追加破胶剂，以保持较高粘度，以利于造缝。加砂开始后，随 压裂液的注入，裂缝温度逐渐降低，根据裂缝温度追加破胶剂浓度，保证近井地带先破 胶。旌工结束后。随着裂缝温度的升高，压裂液沿着裂缝方向逐步破胶。 表5 - - 2 是进行裂缝温度剖面数据模拟后设计的一个破胶剂现场追加程度示例，油 层温度为8 0 c ，地面温度为2 5 c ，压裂旋工排量为2 5 m 3 m i n 。 表5 2 破胶剂现场追加示例 5 2 3 低渗透油层现场施工效果分析 对于低渗透率油藏，必须经过压裂才能进行开发，其主力油层长6 ，平均渗透率1 毫达西左右。塞5 9 井油基完井液打开油层，用地层测试工具求产，日产油仅0 3 8 5 t ， 塞6 4 1 井泡沫完井液打开油层，测试，日产油仅0 3 7 7 t 。故长6 油层般可认为初 产为0 。为了鉴别h 肝压裂液对压裂效果影响程度如何，以原使用的p h 肿压裂液作为 参照对比，结果见表5 - 2 。 表5 - 2 哪p 与p m 驴现场施工效果综合统计表 根据统计数据，初步可以得到如下结论：加砂量由原来的每次4 4 3 m 增加到6 1 0 一， 提高了3 7 3 。平均加砂比由原来的每次平均1 8 8 2 增加到2 0 9 2 ，提高了n 2 奎壅互塑兰曼三堡堡主主些兰堡堡苎 。平均每次产油量由原来的5 2 3 t d 增加到6 9 3 t d ，提高了3 2 7 。每产1 t 油混 砂液投资由原来的3 4 7 7 0 元降到2 4 2 4 4 元，降低了2 9 4 每方砂用液量由原来的 5 。3 1 m 3 降到4 。6 7 m ，降低了1 2 0 5 。 5 2 4 压裂后单井效果比较 ( 1 ) 南3 - l o - 4 3 l 井压裂效果 2 0 0 5 年l o 月1 6 日对南3 - 1 0 - 4 3 1 井进行压裂，压裂层位为萨1 1 4 + 5 和萨1 1 1 2 ( 2 ) + 3 ，压裂前后效果如表5 3 所示。 表5 3 甫3 - 1 0 - 4 3 1 井压裂效果对比表 由表中可见，南3 - 1 0 - 4 3 1 井压裂前平均每天产油6 t ，含水率6 6 7 ；压裂后初期 ( 1 0 月1 8 日l o 月3 1 日) 平均每天产油2 0 t ，含水率6 7 8 ，平均每天增油1 4 t 。 ( 2 ) 南3 2 卜4 2 8 井压裂效果 2 0 0 5 年1 0 月1 5 日对南3 2 1 4 2 8 并进行压裂，压裂层位为萨1 4 + 5 和萨1 1 1 2 ( 2 ) + 3 ，压裂前后效果如表5 4 所示 由表5 - - 4 中可见，南3 - 2 1 - 4 2 8 井压裂前平均每天产油5 t ，含水率7 2 2 ：压裂 后初期( 1 0 月2 1 日l o 月3 1 日) 平均每天产油2 0 t ，含水率6 6 5 ，平均每天增油 1 5 t ，含水率平均下降5 ，7 个百分点。 ( 3 ) 与采油二厂压裂井效果的比较 随着油田含水的不断上升，压裂对象油层条件逐渐变差，油井普通压裂潜力逐渐减 少，统计2 0 0 1 2 0 0 4 年采油二厂压裂井的总效果，与采用聚合物压裂液的压裂效果对 比如表5 5 所示。 4 9 第5 章删p 聚合物压裂灌的应用和效果分析 表5 5 压裂井效果对比 ( 4 ) 与同一并排压裂井效果的比较 统计2 0 0 5 年采油二厂同一井排的压裂井的效果，并与两口使用聚合物压裂液的压 裂并相比较，数据如表5 6 所示。 由表5 6 中可见，对南3 排油井，不论采取普通压裂还是c o , 压裂，除去南3 - 3 1 - b 6 6 6 无效外，其余8 口有效井平均增油9 9 t d ，与两口使用聚合物压裂液的篮裂井平均增 油1 4 5 t l d 相比较，平均减少4 6 t d ，即：使用聚合物压裂液进行压裂，平均单井增 油4 6 t d 。 大庆石油学院工程硬士专业学位论文 南3 1 一- 4 6 2普通7 8 南3 - 1 一b 4 4 3普通 9 6 南3 一卜b 4 5 5 o 嘎6 6 南3 - d 1 0 - 4 2 9普通 6 南3 - d 1 一b 4 5 4 o 魄5 9 南3 1 l 一4 2 3多 1 7 4 南3 3 1 - b 6 c 嘎 7 7 南3 1 1 4 2 b选 儿5 平均 5 2 5 现场应用效果 ( 1 ) 破胶及时彻底，压裂液返排率高 现场对5 口井进行了压裂液返排率计量，5 口井的压力系数在0 6 6 o 9 6 ，不利于 压裂液返排。压裂施工后l 小时开始活动管柱，可观察到返捧出压裂液，即已基本破胶。 由于压裂液破胶彻底，加上多效能助排剂有效地降低了界面张力，5 口井的返排率均达 到了7 0 左右，见表5 - - 7 表5 7 现场压裂液返排率 ( 2 ) 压裂前后原油密度、粘度变化小 压裂前后原油密度和粘度的变化反映了压裂液乳化对油层的伤害程度，4 口现场试 验井原油取样分析结果表明，压裂前后原油密度、粘度变化较小，见表5 8 。 表5 8 压裂前后原油密度与粘度变化 培m m 9 7 4 o h 2“抛 第5 章 - 巾聚合物压裂液的应用和效果分析 ( 3 ) 增产效果明显，部分井出现高产工业油流 现场1 4 口并3 4 个层的压裂，施工成功率1 0 0 ，增产有效率达9 0 0 以上，油井平 均增产倍数为5 4 ，气井平均增产倍数为2 8 8 。压裂后日产油1 8 t 以上的探井3 口，日 产气3 2 0 0 0 m 3 以上的高产气并2 口，见表5 9 。b 3 0 1 井压裂后日产油3 0 0 7 t ，s 0 6 井压 裂后日产气s 7 6 6 0 m ，创造了海拉尔盆地勘探新水平。 表5 9 海拉尔盆地压裂后出现的高产油气并 室内实验和1 4 口井现场试验表明，海拉尔盆地低伤害压裂液冻胶粘度稳定，滤失 量低，稳定粘土性能好，与现场追加破胶剂技术结合后破胶彻底，返挥率高，现场增产 效果明显，能适应海拉尔盆地勘探井的压裂需要。 鉴于哪p 压裂液主要在2 0 0 4 年推广使用，绝大部分油井仍处于有效期。因此对总 的增产油量和总经济效益无法统计，以上仅从提高砂比、降低压裂液材料成本和压后初 期日增产油量等三个方面与p h 四压裂液进行了对比，随着生产有效期的延长，必将获 得更好的经济效益。 最后着重指出一点，h 咿压裂液是人工聚合物，国外耐高温压裂液多为天然聚合物， 这是很重要的一点差别h 0 1 。 姗，压裂液能耐高温，预示着人工聚合物