乳液締合型清潔壓裂液 - 科研開發 - 勝利油田淄博荣亨服装制造有限责任公司(急速版)有限責任**

科研(yan)開發

一、産(chǎn)品簡介

與(yu)常規的水(shui)基壓裂液(yè)體系不同(tóng)，清潔壓裂(liè)液主要由(yóu)粘彈性表(biǎo)面活性劑(ji) （VES ）和其他添(tian)加劑構成(cheng) （所以通常(chang)也被稱爲(wèi)粘彈性表(biao)面活性劑(jì)壓裂液體(tǐ)系，或簡稱(cheng)爲 VES 壓裂液(yè)體系），屬于(yú)新一代壓(yā)裂液。由于(yú)清潔壓裂(liè)液易破膠(jiao)、無殘渣、返(fan)排性更好(hao)，同時流變(biàn)性能及攜(xié)砂能力易(yì)調控，其在(zài)壓裂施工(gōng)中更易在(zai)目的油氣(qì)層造成更(geng)理想的裂(lie)縫長度，保(bǎo)持壓裂後(hòu)較高的裂(lie) 縫導流能(neng)力，既可以(yi)提高油氣(qi)井的采收(shōu)率，又能降(jiàng)低對儲層(ceng)的傷害，從(cong)而受到國(guó)内外石油(yóu)界的廣泛(fan)關注，并在(zai)現場得到(dao)了一定的(de)應用。但 VES 壓(yā)裂液也存(cún)在成本高(gao)、不耐高溫(wen)、在幹井或(huò)油井破膠(jiao)難等不足(zú)，因此未能(neng)在高溫複(fú)雜井得到(dào)進一步推(tui)廣應用。
爲(wei)了保持 VES 體(tǐ)系的速溶(róng)、易破膠等(děng)優點，并克(ke)服其上述(shu)不足，我**同(tóng)相關科研(yan)單位合作(zuo)，自主研制(zhi)出了乳液(yè)締合型清(qīng)潔壓裂液(yè)。該壓裂液(yè)無需交聯(lian)劑及其他(tā)添加劑，隻(zhī)需要直接(jiē)利用高分(fèn)子鏈間的(de)締合形成(cheng)網絡結構(gou)來達到增(zēng)粘、耐溫等(deng)目标；也不(bú)需要在現(xiàn)場配置大(da)型的溶解(jie)裝置，隻需(xu)要将乳液(yè)在線稀釋(shi)，然後直接(jiē)泵入地下(xia)即可。室内(nèi)實驗和現(xian)場應用均(jun1)表明：乳液(ye)締合型清(qing)潔壓裂液(yè)具有良好(hǎo)的抗高溫(wen)、抗鹽、抗剪(jiǎn)切性能，适(shì)用溫度範(fàn)圍廣，破膠(jiao)後無任何(hé)殘渣，對地(dì)層無傷害(hài)，較胍爾膠(jiāo)和粘彈性(xing)表面活性(xìng)劑壓裂液(yè)體系在應(yīng)用方便性(xìng)及成本方(fang) 面具有較(jiao)大的優勢(shì)，是胍爾膠(jiāo)和 VES 壓裂液(yè)體系的優(yōu)良替代産(chǎn)品，适用于(yu)油氣井的(de)常規壓裂(liè) 及頁岩氣(qì)、頁岩油等(děng)非常規水(shuǐ)平井的大(da)規模壓裂(liè)。

二、性能特(tè)點

1、施工工(gōng)藝簡單
乳(rǔ)液締合型(xing)壓裂液無(wú)需交聯，溶(rong)解迅速，可(ke)采用現場(chǎng)污水及地(di)表水配制(zhi)，改變了胍(guā)爾膠和 VES 體(ti)系 “先配液(ye)、再施工”的(de)傳統作業(ye)方式，實現(xian)了真正意(yi)義上的實(shi)時混配，方(fang)便施工的(de)同時，也降(jiàng)低了壓裂(lie)液成本。

2、耐(nai)高溫性能(neng)強

乳液締(di)合型壓裂(lie)液可用于(yú) 150℃～230 ℃地層溫度(dù) （見表 1）。

3、低濾(lǜ)失性

壓裂(liè)液的濾失(shi)性是影響(xiang)壓裂液造(zao)縫能力的(de)重要因素(sù)，利用濾失(shī)儀在實驗(yàn)室條件下(xià)，對乳液締(di)合壓裂液(yè)與常規瓜(guā)膠壓裂液(ye)濾失性能(néng)對比（表 2 ）。

通(tong)過實驗對(duì)比，乳液态(tài)締合型壓(yā)裂液的靜(jing)态濾失性(xing)能與常用(yong)的改性瓜(guā)膠壓裂液(yè)相當，說明(ming)其濾失較(jiào)低。

4、破膠徹(che)底，無殘渣(zhā)

壓裂液殘(cán)渣往往是(shì)造成地層(céng)和支掉劑(ji)導流能力(li)傷害的主(zhǔ)要原因。乳(ru)液締合型(xíng)壓裂液的(de)破膠液粒(lì)子直徑最(zuì)大10μm，未觀察(cha)到不溶物(wu)質，說明其(qí)是 “清潔”的(de)，且在破膠(jiao)後有乳液(yè)壓裂液的(de)特點。

5、低地(dì)層傷害

一(yi)般認爲，壓(yā)裂液對地(dì)層的傷害(hai)包括壓裂(lie)液濾液對(duì)基岩的傷(shang)害和破膠(jiāo)液裂縫的(de)傷害，但主(zhu)要取決于(yu)濾液殘渣(zha)的多少。盡(jìn)管瓜爾膠(jiao)的改性産(chǎn)品如 HPG 、CMHPG 的水(shuǐ)不溶物比(bi)瓜爾膠原(yuán)粉低，但引(yin)起導流能(neng)力傷害的(de)程度與瓜(guā)爾膠接近(jìn)。瓜爾膠聚(jù)合物大分(fèn)子在水中(zhong)不易分散(sàn)，在現場配(pei)制過程中(zhong)，加入速度(dù)過快時易(yì)形成 “魚眼(yan)”，影響壓裂(liè)液的整體(ti)性能，壓裂(lie)液凍膠破(po)膠後産生(shēng)的殘渣不(bu)易從裂縫(féng)中排出，使(shǐ)裂縫的導(dao)流能力降(jiàng)低，并對地(dì)層造成永(yǒng)久的傷害(hài)。

通過對比(bǐ)發現，對于(yú)在 0.1—0.2md 的滲透(tòu)率下，締合(he)型壓裂破(po)膠液的傷(shang)害率爲 78%和(he)43%，而瓜膠要(yào)相同滲透(tou)率下分别(bié)爲 86%和 44% ，說明(míng)締合型壓(yā)裂液有着(zhe)比瓜膠壓(yā)裂液傷害(hài) 率低的優(you)勢。

乳液締合(he)型壓裂液(ye)施工壓力(li)較常用壓(yā)裂液低 10～20MPa ，壓(yā)力波動較(jiào)小。

三、應用(yòng)案例—鹽 227 “井(jǐng)工廠”

1、鹽 227 “井(jǐng)工廠”簡介(jiè)

鹽 227沙四段(duàn)砂礫岩油(yóu)藏含油面(miàn)積 1.4 km² ，地質儲(chu)量 324× 10 ⁴t ，是勝利(li)油田第一(yī)個按照 “井(jǐng)工廠”标準(zhǔn)模式建設(she)的區塊，采(cai)用一台 9 井(jing)、集中鑽井(jing)、集中壓裂(lie)，通過多專(zhuān)業、多部門(mén)的一體化(hua)設計和施(shī)工，實現科(kē)學、高效和(hé)安全運行(hang)。通過多輪(lún)次一體化(huà)優化，該區(qū)塊建成後(hòu)可動用儲(chu)量 262 萬噸，建(jiàn)成産能 3 萬(wan)噸。

2、“井工廠(chǎng)”壓裂簡介(jie)

鹽 227 塊于 2013 年(nián) 8 月 30 日開工(gōng)，10 月 2 日完成(cheng)4 個井組 8 井(jing)次、79 級泵送(sòng)、87 段壓裂施(shi)工。共用壓(yā)裂液 41930 m³ ，支撐(cheng)劑 2874.72 m³ 。最高砂(sha)比 50%，單段最(zui)高加砂量(liang)達 100 m³ ，整體壓(ya)裂井數段(duàn)數之多，規(gui)模之空前(qián)，在勝利油(you)田曆史上(shang)史無前例(lì)。

目前鹽227 塊(kuài) 8 口井原油(you)産量 160~200 m³ /d ，達到(dào)井工廠設(shè)計産能。

鹽 227 塊 8 口井(jǐng)集中壓裂(lie)，是國内規(guī)模最大的(de)一次壓裂(liè)。創中石化(huà)乃至國内(nei)入井液量(liang)最高、加砂(sha)規模最大(dà)、改造段數(shu)最多和施(shi)工時間最(zuì)長等多項(xiang)施工紀錄(lù)。乳液締合(he)型壓裂液(ye)的性能、混(hun)配流程和(hé)實時配制(zhi)經受住現(xian)場複雜條(tiao)件的嚴苛(ke)檢驗，直接(jie)促成本次(cì)大型壓裂(liè)一舉成功(gong)。

目前油田(tian)采用的各(gè)種壓裂液(yè)體系，因需(xū)事前配制(zhi)、專車運送(song)，難以滿足(zú)深井、超大(dà)規模壓裂(liè)施工的要(yào)求。過去直(zhi)井單井壓(ya)裂，壓裂液(ye)用量超過(guò) 500 立方米的(de)并不多見(jian)，而在鹽 227 的(de)非常規水(shui)平井，一口(kou)井的壓裂(liè)液用量就(jiù)在 5000 立方米(mi)左右，8 口井(jing)就是4 萬立(lì)方米，對于(yu)先配液、後(hou)施工的瓜(gua)爾膠，是無(wu)法滿足 “井(jing)工廠”壓裂(liè)模式的要(yào)求。

乳液締(dì)合型壓裂(lie)液無需交(jiāo)聯，采用地(di)表水及污(wū)水配制，在(zài)鹽 227 塊 “井工(gōng)廠”連續壓(ya)裂施工中(zhōng)，混配用水(shui)全部取自(zi)周邊水庫(kù)，改變了之(zhī)前 “先配液(yè)、再施工”的(de)傳統作業(ye)方式，實現(xian)了真正意(yi)義上的實(shi)時混配。