压裂液体系发展和高温压裂液体系课件.ppt

压裂液体系发展和高温压裂液体系 2、压裂液体系的特点与适应范围 油基压裂液-低压、偏油润湿、强水敏地层，适用温度低，摩阻高，易燃烧不安全 水基压裂液-除少数低压、油润湿、强水敏地层外，水基压裂液技术成熟，适用不同储层和不同规模的压裂改造，它的添加剂种类多，货源广，选择余地大 清洁压裂液-适合用水基压裂液的地层，特别适合注水井增注压裂改造和薄互层控制缝高技术，适用温度低，成本高 泡沫压裂液-低压、水敏和含气地层，适用温度低，成本高，受设备条件制约 乳化压裂液-水敏、低压地层，适用温度低，摩阻高，成本高 醇基压裂液-水敏、低压和低渗透地层，适用温度低，成本高，易燃烧不安全 酸基压裂液-碳酸盐地层的酸压裂或含灰质较多的砂岩地层的解堵酸化，滤失大、摩阻高 (一) 概述 浓缩压裂液的特点和优点 1、清洁压裂液的研究与应用 1995年JPT“压裂液的过去、现在与将来”，革命 1997年M.M.Samuel提出了“无聚合物压裂液” 1999年工程应用：80℃、油气藏、2100口井 2001年F.F.CHang：VES用于高渗层酸化转向技术 2002年S.Daniet：新型VES，113℃，水平井压裂 2003年Norbert：VES用于压裂防砂 VES粘弹性胶束压裂液主要由长链脂肪酸衍生物季铵盐表面活性剂组成。这种表面活性剂是一种具有粘弹性的小分子,它的分子尺寸比瓜胶分子小5000倍的数量级,它包括亲水基和长链疏水基,分子链上有正电荷端和负电荷端 。 粘弹性胶束压裂液主要由表面活性剂和盐组成。 球型胶束可转化成蠕虫状或棒状胶束，具有相互缠绕的三维空间网状结构。 表现出复杂的流变性，如粘弹性、剪切变稀特性、触变性、低粘高弹等特点。 3、实例 4、优点 1、基本原理 （三）低分子瓜胶压裂液 （三）低分子瓜胶压裂液 高温高压地层压裂的对策 酸浸泡增加吸液能力，降低破裂压力 增加前置液比例降低地层温度 压裂液体系实现三变 —— 后期降低瓜胶浓度，降低摩阻，有利于破胶 （配制两种浓度的压裂液） —— 逐渐降低交联剂浓度，降低摩阻，有利于破胶 —— 逐渐加大破胶剂浓度，有利于破胶返排 使用加重压裂液（可达1.7g/cm3) 提高压裂液的耐温性能 影响压裂液稳定性的因素分析 高温环境中，影响压裂液冻胶网状结构稳定性的两个主要因素: 聚合物主链的稳定性 交联官能团的稳定性 高温压裂液的研究方向 瓜胶技术发展 压裂液交联是交联离子与半乳甘露聚糖分子链上的顺式临位羟基通过共价键的作用，形成较强的三维网状结构。 80年代 有机钛(锆)交联剂 耐温150 ℃，具有较好的延缓交联能力，破胶困难，伤害大。 90年代后 有机硼交联剂 国外耐温150 ℃，国内耐温140 ℃，延缓交联时间最长3min。 有机硼锆交联剂 文献报道，国内2003年研制， 静态条件下耐温160 ℃，粘度大于80mpa.s。 有机钛交联剂 大庆应用，耐温170℃，2小时,粘度大于100mpa.s，破胶较难。 氧分子的存在形态 基态 激发态 ·O—O·+G—H HOO·+G· G·+·O—O· G OO· ·OOH+G—H G·+ H OO H G·+H 2O GH+·O H 高温压裂液研发 瓜胶：羟丙基瓜胶 ZB-2交联剂：有机硼锆高温交联剂 DO-3温度稳定剂：优选 ZB-2交联剂的理化性能 外观：棕黄色透明液体，无沉淀和悬浮物 密度：1.18～1.30g/cm3 溶解性：与水互溶 交联时间：1～5分钟 交联植物胶，粘弹性强，G′＞G″ 适用地层温度范围：80～160℃ 0.6%HPG+0.7%ZB-2高温交联剂+0.5%DO-3温度稳定剂+ 高温压裂液的耐温耐剪切性能 高温压裂液破胶性能 高温压裂液的滤失性能 （一）降低水不溶物 （二）降低残渣 （二）降低残渣 2、现场混配，压后尽快快排 （二）降低残渣 3、尽量选用硼交联剂 （二）降低残渣 减阻 降滤 破胶 防支撑剂回流 改善支撑剂分布 体系：2%KCl+0.2%JX-01助排剂+0.1%1227杀菌剂+0.1%NaOH+0.5%TCB-1有机硼交联剂 （未加入瓜胶和破胶剂） 80℃下降解引起pH值变化 120℃下降解引起pH值变化 4、聚有机酸酯纤维 (三) 提高压裂液的表面活性 主剂的分子结构 总 结 1、形成一种耐170℃高温的压裂液体系 2、介绍一种既具有稳定支撑裂缝又能降低压裂液伤害的聚酯纤维 3、研