陰離子清潔壓裂液體系研究與應用

新型陰離子清潔壓裂液研究與應用中石化河南油田分公司石油工程技術研究院匯報提綱

引言一、儲層特征對壓裂液體系要求二、新型清潔壓裂液配方及性能三、現(xiàn)場應用情況四、結論與認識泌304區(qū)：油藏以斷鼻、巖性油藏為主,含油面積1.60km2,新增探明儲量850.94萬噸。引言

試油情況看，物性好的H1Ⅲ6和H2Ⅱ1小層產(chǎn)量超過5t，其他小層物性差自然產(chǎn)能低，亟需壓裂求產(chǎn)。引言

一、儲層特征對壓裂液體系要求

1）埋藏淺，溫度低要求壓裂液有良好低溫破膠性能

南部陡坡帶主力油層埋藏淺（＜1400m），地層溫度低（41～56℃），要求壓裂液具有低溫快速破膠性能。2）物性差，水敏中偏強，要求壓裂液低傷害，易返排。

儲層滲透率低，物性差，部分井層蒙脫石相對含量較高，均值為64.7%，并含伊/蒙混層因此，壓裂液應具有較低的表、界面張力，且破膠迅速徹底，易返排。中石化河南油田分公司石油工程技術研究院匯報提綱

引言一、儲層特征對壓裂液體系要求二、新型清潔壓裂液配方及性能三、現(xiàn)場應用情況四、結論與認識二、新型清潔壓裂液配方及性能

現(xiàn)行的VES體系大都是陽離子型表面活性劑，一般砂巖表面帶負電，這樣濾失進地層的孔隙吼道的表面活性劑將吸附在吼道的表面，即減小了孔隙吼道的尺寸，又使其潤濕性反轉，使油相滲透率進一步降低。1）陰離子表面活性劑的提出增加表面活性劑的加量可以提高體系的耐溫性能2）新型清潔壓裂液配方配方組成：陰離子表活劑反離子鹽穩(wěn)定劑PH調(diào)節(jié)劑二、新型清潔壓裂液配方及性能

該清潔壓裂液在不同溫度下耐溫耐剪切性能良好。0501001502000102030405060時間（min)粘度（mpa.s)010203040506070溫度（℃）二、新型清潔壓裂液配方及性能

2）耐溫耐耐剪切性能

在30℃條件下放置一周后，溶液的粘度保持穩(wěn)定，說明新型化學劑溶液不受細菌的侵食，有利與在現(xiàn)場或在野外進行工業(yè)化施工。3）新型清潔壓裂液的穩(wěn)定性二、新型清潔壓裂液配方及性能

4）新型清潔壓裂液的自組裝特性

二、新型清潔壓裂液配方及性能

粘彈性表面活性劑與高分子不同，蠕蟲狀膠束在外力（比如高剪切力）的作用下發(fā)生的斷裂，在外力撤除之后，是可以恢復。所以在現(xiàn)場施工過程中，可以以很高的速度將清潔壓裂液注入地層，而不會引起其性能的絲毫降低。上圖表明在受到不同高剪切條件下壓裂液粘度很快能得到恢復。5）靜態(tài)懸砂性能二、新型清潔壓裂液配方及性能

壓裂液類型實驗溫度（℃）沉降速度（mm/s）新型清潔壓裂液400.01500.025600.15胍膠壓裂液400.15500.39601.5

為評價該壓裂液體系對支撐劑懸浮能力，對其進行了懸砂性能評價實驗。試驗方法為：準備0.45－0.9mm陶粒備用，然后將壓裂液裝入200ml量筒中，測定一顆砂粒的沉降速度，通過與低溫胍膠壓裂液懸砂性能對比，清潔壓裂液具有更強的靜態(tài)懸砂性能。6）破膠性能二、新型清潔壓裂液配方及性能

40℃下與原油恒溫破膠實驗

膠體：原油0.5h1h2h

4h1：1膠體與煤油分層、拉絲。15mpa.s6.1mpa.s3.7mpa.s2：1拉絲，降溫返膠。11.84mpa.s4.0mpa.s5：115mpa.s4.9mpa.s膠體：地層水粘度測定值mpa.s備注1：116730℃下測破膠水粘度（破膠時間2小時）1：26.11：34.6

40℃清潔壓裂液與地層水的稀釋實驗

該清潔壓裂液與原油接觸容易破膠破膠后粘度小于5cp。而通過地層水也可稀釋破膠。因此該壓裂液體系不用加入破膠劑，也能滿足低溫條件下破膠要求。破膠液具有一定的表面活性，表面張力26.75mN/m，界面張力0.287mN/m，能夠降低細孔喉的毛細管力，降低水敏地層的水鎖效應，有利于壓裂液快速返排。實驗目的：測定破膠液表界面張力

室溫：27.6℃

濕度：53%實驗組別：樣品的表界面張力（28.7℃）樣品編號樣品濃度測定數(shù)據(jù)（單位：mN/m）一次二次三次平均值蒸餾水空白70.85470.86670.87470.865lvshiyi26.74426.75126.75826.751Lvshiyi-IFT0.290.290.280.287備注90℃下與煤油恒溫破膠實驗樣（去除煤油）的混合樣。二、新型清潔壓裂液配方及性能

7）表面活性巖心編號長度cm滲透率10-3μm2傷害后滲透率10-3μm2壓裂液傷害率%安4004（65/72）6.124.524.0610.1安4004（69/72）6.014.634.189.7B101－118.31

0.440.409.0

B101－138.250.410.3758.5平均9.3該清潔壓裂液巖心傷害率較低二、新型清潔壓裂液配方及性能

7）低傷害性能為2%IBF清潔壓裂液對支撐劑充填層滲透率保持率93%。新型清潔壓裂液體系對裂縫導流傷害很低，對儲層巖心傷害率僅為9.3%。中石化河南油田分公司石油工程技術研究院匯報提綱

引言一、儲層特征對壓裂液體系要求二、新型清潔壓裂液配方及性能三、現(xiàn)場應用情況四、結論與認識三、現(xiàn)場應用情況

變濃度一次交聯(lián)施工技術針對低溫淺層油層，為了進一步降低壓裂液成本，在原低溫清潔壓裂液配方的基礎上開展變濃度施工的研究。變濃度施工：前置液：采用1~1.5%濃度表面活性劑配方攜砂。攜砂液：采用2.0~2.5%濃度表面活性劑配方攜砂。一次交聯(lián)：結合該壓裂液體系粘度小，摩阻低，容易泵注的特點，將前置液和攜砂液直接配置成膠體，可以直接施工，這樣就減少了施工中泵注交聯(lián)的環(huán)節(jié)節(jié)約成本。該井采用變濃度一次交聯(lián)施工技術，前置液濃度由原來的2.5%降為1.5%，可降低成本5.25萬元。2.5%VES0501001502000102030405060時間（min)粘度（mpa.s)010203040506070溫度（℃）三、現(xiàn)場應用情況

壓裂液體系摩阻（MPa)備注常規(guī)水基壓裂液14排量（3.0m3/min)

井深2000m清潔壓裂液3.5

通過現(xiàn)場實施井停泵壓力分析，清潔無傷害壓裂液摩阻明顯低于常規(guī)水基壓裂液摩阻，采用該壓裂液體系能降低施工泵壓。三、現(xiàn)場應用情況

三、現(xiàn)場應用情況

井號施工日期壓裂層段壓前/壓后增油（t）液（t）油（t）含水（%）安400107.10.16H2Ⅱ6、73.3/40.52.9/10.77.3/73.61373.5泌33607.11.19H210/13.50/8.60/28.51101.3安400308.1.25H2Ⅱ13.8/59.51.4/8.764/85.4379.0泌33208.1.26H1Ⅲ65.8/41.61.3/8.977.6/78.5659.1安400808.2.27H2Ⅰ60.6/9.20/7.1100/23852.8泌33708.2.28H2Ⅰ13Ⅱ10/16.90/1.20/9365.5下J6-12108.5.10H3Ⅲ621.9/68.41.3/13.394.1/80.6450安400908.5.12H2Ⅰ8-9/23.5

/7.775.7/67.1573.1

該技術現(xiàn)場試驗8口井，工藝成功率100%，有效成功率100%。平均單井從壓前日產(chǎn)液2.2噸,日產(chǎn)油1.04噸，壓后提高到日產(chǎn)液21.2噸，日產(chǎn)油6.1噸，平均單井日增油5.06噸，截止9月9日已累計增油5450噸?，F(xiàn)場試驗效果中石化河南油田分公司石油工程技術研究院匯報提綱

引言一、儲層特征對壓裂液體系要求二、新型清潔壓裂液配方及性能三、現(xiàn)場應用情況四、結論與認識四、結論與認識

1）研究的新型的陰離子清潔壓裂液體系克服了陽離子與巖石吸附造成潤濕反轉的傷害，實現(xiàn)了真正的低傷害性能。2）性能評價表明基液表觀粘度低；體系的增粘性能好；耐溫和抗剪切性也較好；體系不含殘渣，對巖心基質(zhì)和支撐充填層滲透率傷害率低，在低溫下易于破膠，是一種優(yōu)良的新型清潔壓裂液。四、結論與認識

3）在原清潔壓裂液配方的基礎上研究出了