新型致密油藏可回收滑溜水压裂液的研发与应用

致密油气藏压裂对压裂液的需求从常规的交联冻胶向低黏液体和滑溜水压裂液体系转变。从分子设计入手,合成了新型耐盐减阻剂,研发了用于致密油气储层压裂改造的新型耐盐低伤害滑溜水压裂液体系。根据标准SY/T 5107-2005对该体系进行评价,结果表明该体系具有较好的耐盐、耐温、耐剪切性能,良好的黏弹性,持续的减阻稳定性,可回收再配液。油田现场试验表明,新型压裂液体系能够适应在线连续混配,施工效果明显。     

靖边气田临界携液流量参数敏感性分析

临界流速,临界流量与压力、温度有关,与气液比无关。但是,当天然气流量降低到临界流量以下时,气液比就会直接硬性气井积液获停喷所需要的时间[1]。另外,油管直径对临界流量有明显的影响。如果井筒上部和下部的直径差别较大,那么直径最大的地方容易积液。     

靖边气田难动用储量区水平井布井优化研究

针对目前靖边气田水平井开发效果不理想的现状,通过分析难动用储量区的物性参数特征,优选出水平井布井的试验区,并结合靖边气田水平井井位布署原则和井位优选流程,在选井参数优化研究的基础上,综合考虑古残丘分布、小幅度构造分布、沟槽分布、有效厚度分布、KfHe分布、储量丰度分布等因素,对试验区块进行水平井布井优化设计和产能预测.结果表明:预测试验区37口水平井的无阻流量为3.0 ～68.5×104 m3/d,总和l 146×104m3/d,单井无阻流量平均31×l04 m3/d,效果很好.研究成果对于促进碳酸盐岩气藏难动用储量区的开发应用具有一定的参考价值.     

靖边气田废弃钻井液评价及处理方法研究

针对靖边气田聚磺体系废弃钻井液的污染特点,通过室内实验分析评价了废弃钻井液的稳定性、可混凝性及析出水水质,研究了废弃钻井液复合固化处理的工艺,确定了废弃钻井液的处理方法.结果表明,靖边气田废弃钻井液具有较好的稳定性和可混凝性,处理时可加入带正电性絮凝剂以实现固液分离;不同含固率的废弃钻井液需对破胶剂的加量进行优化;含固率越高,破胶时间越长,开始出水时间均在10h以上;析出水主要污染指标为COD,去除COD最优加药量为1.2g·L-1;采用无机复合固化剂处理效果较好,加药处理后浸出液各项指标均达到GB 8978—1996的二级排放标准.     

鄂尔多斯盆地靖边气田砂岩储层成岩作用

 靖边气田二叠系砂岩储层的低孔低渗特征成为严重困扰该区天然气生产的关键问题,为了分析该区储层物性变差的主要原因,提高储层预测精度,本文通过系统的薄片鉴定、压汞、阴极发光、扫描电镜等分析,研究了该区砂岩的成岩作用及其对储集性能的控制作用。研究发现,靖边气田盒8段砂岩主要为岩屑砂岩、岩屑石英砂岩和石英砂岩,胶结物主要为碳酸盐、高岭石、绿泥石和硅质胶结,碳酸盐胶结物含量对储层物性影响较大;储集空间主要是剩余原生粒间孔、粒间溶孔、粒间溶蚀扩大孔、粒内溶孔、高岭石晶间孔及少量微裂缝,以次生孔隙为主;盒8段砂岩主要为II、III类储集岩,I类储集岩较少。研究认为,沉积微相奠定了储层的物质基础,决定储层的空间展布,而成岩作用改造是储层物性好坏的关键因素,二者共同决定了储层的发育程度。压实作用和胶结作用是储层物性变差的最主要原因,广泛发育的铝硅酸盐矿物溶解对储层物性的改善起关键作用。     

靖边气田上古生界盒8段储层主控因素分析

对靖边气田上古生界盒8段储层特征及成因进行综合分析。在研究区评价井、探井资料解释和前人研究工作的基础上,通过岩心观察、薄片分析剖析储层特征及其控制因素。沉积作用是区内砂岩储层形成的基础,成岩作用是储层发育演化的关键,成岩作用类型主要包括：胶结作用、压实作用、溶蚀作用。根据对储层物性和岩石类型、成岩作用以及沉积相等综合分析,储层储集性能和岩石碎屑成分、泥质含量、砂岩厚度以及沉积相有着密切的关系。     

低渗透油田中注靖边气田天然气开发的数值模拟

针对低渗透油田开发水平低的问题，结合安塞低渗透油田靠近靖边大气田的条件，应用三维三相全组份模型，探索研究了注天然气或／和溶解气开发低渗透油田的可行性，数值模拟结果表明，注气开发比自然能量开发单井产量成倍提高，提高低渗透油田开发水平的关键也在于采取单并增产措施，提高单井产量．     

靖边气田碳酸盐岩储层沉积-成岩演化模式

 靖边气田主产层次生溶蚀孔洞缝成层连片发育,孔洞缝分布受沉积相和成岩作用双重控制。本文结合98口井岩心观察、1000余块薄片鉴定及多种化验测试资料对储层沉积相、成岩作用进行了系统研究,探讨了储层沉积-成岩演化模式及其对孔洞缝储层发育的控制作用。结果表明,靖边气田储层为蒸发潮坪沉积,并可细分为潮上带泥云坪、膏岩洼地、含膏云坪;潮间带含藻云坪、泥云坪、颗粒滩、潮下带灰坪7种沉积微相;储层埋藏主要经历了白云化、溶解、充填、破裂、交代、压实-压溶、角砾化和重结晶8种成岩作用;储层沉积-成岩演化总体分为沉积同生期、近地表浅埋藏期、抬升风化期和后埋藏期4个阶段;马五1 1 ~马五13 、马五4 1a高孔渗段的形成主要受沉积同生期和抬升风化期溶解作用及含膏云坪、含藻云坪和颗粒滩微相控制,而马五3 2~马五3 3、马五4 1b~马五4 3b、马五5低孔渗段的形成主要受泥云坪、膏岩洼地和灰坪微相控制。     

鄂尔多斯盆地靖边气田奥陶系马家沟组的阴极发光特征及白云岩化

对鄂尔多斯盆地靖边气田马家沟组白云岩的阴极发光性和岩石地球化学研究发现,白云岩阴极发光强度与Mn、Fe质量分数比值呈正相关性,白云岩微量元素整体具有低Na、Mn、Sr和高Fe含量的特点.泥晶白云岩有序度低,平均0.67,Na含量较高,质量分数平均值为302.3×10-6,δ13C分布在0.6‰～-1.58‰,平均值为-0.33‰,反映准同生白云岩化;细晶白云岩有序度平均为0.71,δ13C平均为-1.5‰,Mn含量增加,反映受成岩早期大气淡水淋滤的影响增加;中-粗晶白云岩有序度平均为0.84,Fe含量异常高,质量分数平均为11 617.2×10-6,δ13C、δ18O值都偏负,反映白云岩形成于埋藏环境.     

大牛地气田致密气藏水力加砂压裂工艺技术研究与应用

根据大牛地气田工程地质特征,优选出适应于储层特性的压裂液体系、支撑剂、压裂施工工艺优化技术和压裂作业配套技术,为气田开发提供了技术支持。     

煤层气新型清洁压裂液室内研究及现场应用

在煤层压裂中,任何进入煤层的化合物都会对煤层造成不同程度的伤害。另外,由于煤层较松软、脆性强,在压裂施工中受到外力容易造成整个煤层粉碎,施工难度增大。因此,为了降低伤害,减少煤层受外力容易粉碎的几率,同时提高压裂增产效果,通过室内实验,研究开发出一种新型清洁压裂液。它是由小分子表面活性剂在一定溶液介质中相互缔合形成的网络结构。试验结果表明这种新型清洁压裂液不仅完全达到了清洁的要求,而且对煤层是负伤害。能有效地改善煤层,并在现场施工中取得了良好的压裂施工效果。其防膨率高达94.72%,并且能够溶解煤层的部分有机物质。这些优良性能是这种新型清洁压裂液所特有的,也是明显与其他清洁压裂液的不同之处。通过使用这种新型清洁压裂液现场施工10口煤层气井,100%成功,开发的新型清洁压裂液具有很好的应用效果和前景。     

压裂管柱与压裂液多物理场分析

压裂作业是改进油气层渗透率、提高油气井产量的有效途径之一。压裂管柱在压裂施工中,地层温度及压裂液温度随井深发生线性或非线性变化,压裂液压力也随井深发生非线性变化。本文选取管内流动的压裂液、管外环空静止井液和压裂管柱为研究对象,建立了温度场、流场和应力场耦合分析的多物理场模型。利用ANSYS软件,计算得到1000m压裂管柱以及压裂液在井口处的温度均为20℃,管柱内外壁在井底处的温度分别为36.99℃、50.55℃,压裂液在井底处温度达到35.47℃。仍选取1000m压裂管柱模型,计算得出管柱在多物理场和应力场中,井口和井底处的等效应力相对误差分别为3.73%、5.97%。可见,采用应力场对压裂管柱强度评价影响不大,但对管柱的轴向应力、环向应力有一定的影响。     

新型清洁压裂液的室内合成及性能研究

合成了烷基酰胺季铵盐类阳离子粘弹性表面活性剂(Viscoelastic Surfactant,简称VES)EA-22,采用控制应变速率流变仪测定了50℃时3%EA-22+2%KCl体系的储能模量和耗能模量,证实了其存在粘弹性。研究了EA-22作为清洁压裂液增稠剂的流变性能。实验结果表明,EA-22的合成方法具有反应条件缓和、产率较高、副反应少的特点,3%EA-22+2%KCl体系在80℃,105 s-1条件下表观粘度达到86 mPa.s,该体系能够满足悬砂性的要求;体系通过盐水饱和的低渗透岩心时滤失速度较低,破胶简单彻底,残渣少,破胶液粘度低,容易返排。     

磺酸型表面活性剂压裂液的制备及性能研究

合成了一种阴离子磺酸型表面活性剂,将其与助剂配合使用作为压裂液增稠剂,在中性氯化钠溶液中反应交联,制得一种阴离子清洁压裂液.实验结果表明:体系配比为5%增稠剂+3.5%氯化钠时,性能较好,具有优良的耐温、耐剪切、流变黏弹性及携砂性,破胶彻底易返排,对岩层伤害小等特点,满足了低压、低渗透油气藏压裂液的要求.     

泡沫压裂液在裂缝内的层流流动

泡沫流体流变模式的研究表明幂律模式和H-B模式的层流流动完全能满足泡沫压裂液的实际流动.对于宽度相比于长度和高度来说相当小的裂缝,可以将其内部泡沫压裂液的流动简化为无限大平行平板的流动.本文将分别以幂律模式和H-B模式来分析不同流变模式对流动的影响.     

压裂液黏度对水力压裂破裂压力及破裂形态的影响

随着非常规油气开发需求的增加,水力压裂技术作为油气增产的关键技术受到广泛关注。根据现场压裂结果显示,压裂液黏度作为易于调整的工程参数会对储层改造效率造成重大影响。为了探究压裂液黏度对水力压裂效率的影响,系统开展了不同压裂液黏度作用下砂岩室内水力压裂试验,揭示了压裂液黏度对水力压裂破裂压力、破坏形态的影响及内在机理。试验结果表明：低黏度压裂液将产生两翼平直窄裂缝,高黏度压裂液将形成单翼宽裂缝或分支裂缝。随着压裂液黏度升高,水力压裂过程中由于滤失产生的孔隙压力减小,破裂压力升高。通过试验结果得到了考虑压裂液黏度的计算式,对水力压裂参数设计具有指导意义。     

油层水配制压裂液研究及性能评价

以油层水为基液,羟丙基胍胶为增稠剂,有机硼为交联剂,生物酶为破胶剂,研究出适用于不同温度的低温地层压裂液配方.确定稠化剂羟丙基胍胶的质量分数为0.4%,交联剂质量分数为0.5%.随着地层温度的升高,破胶剂生物酶的加量减少,25℃最佳质量浓度为100 mg/L,温度升至40℃时,生物酶最佳质量浓度仅50 mg/L.40℃条件下,该压裂液体系在170 s-1剪切速率下剪切30 min保留黏度大于50 mPa.s,测得破胶液黏度小于5 mPa.s.破胶液残渣质量浓度为450mg/L,残渣粒径平均值为2.8μm,岩心基质渗透率损害率为22.6%.     

羟丙基胍胶压裂液重复利用技术研究

针对南泥湾采油厂压裂施工后返排液多、处理费用高,研究了羟丙基胍胶压裂液重复利用技术.首先,以羟丙基胍胶为稠化剂,硼砂为交联剂,缓释型SS-1为破胶剂制备可重复利用的压裂液基液.然后在40℃条件下,优化重复利用时破胶液与基液的混合比例,以及向混合液中加入交联剂、破胶剂和交联促进剂的量,满足现场施工60 s内交联、3 h后破胶的要求.通过室内实验确定了重复利用压裂液体系最佳配方:破胶液与基液混合体积比为1∶3,加入交联剂硼砂质量分数0.035%～0.045%,缓释型破胶剂SS-1质量分数0.25%～0.35%,交联促进剂质量分数0.03%～0.06%.性能评价结果表明,该压裂液体系具有良好的流变性和抗剪切性,滤失量小,破胶彻底和残渣低等优良性能,实现了压裂液的重复利用.