乳液(ye)締合型清潔壓(yā)裂液
一、産品簡(jiǎn)介
與常規的水(shuǐ)基壓裂液體系(xi)不同，清潔壓裂(lie)液主要由粘彈(dan)性表面活性劑(jì) （VES ）和其他添加劑(ji)構成 （所以通常(chang)也被稱爲粘彈(dan)性表面活性劑(ji)壓裂液體系，或(huò)簡稱爲 VES 壓裂液(yè)體系）， 屬于新一(yi)代壓裂液。由于(yu)清潔壓裂液易(yi)破膠、無殘渣、返(fan)排性更好，同時(shí)流變性能及攜(xié)砂能 力易調控(kòng)，其在壓裂施工(gong)中更易在目的(de)油氣層造成更(geng)理想的裂縫長(zhang)度，保持壓裂後(hou)較高的裂 縫導(dǎo)流能力，既可以(yi)提高油氣井的(de)采收率，又能降(jiang)低對儲層的傷(shāng)害，從而受到國(guo)内外石油界 的(de)廣泛關注，并在(zai)現場得到了一(yi)定的應用。但 VES 壓(ya)裂液也存在成(cheng)本高、不耐高溫(wēn)、在幹井 或油井(jing)破膠難等不足(zú)，因此未能在高(gāo)溫複雜井得到(dao)進一步推廣應(yīng)用。
爲了保持 VES 體(tǐ)系的速溶、易破(po)膠等優點，并克(kè)服其上述不足(zú)，我**同相關科研(yán)單位合作，自主(zhu)研制出了乳液(yè)締合型清潔壓(yā)裂液。該壓裂液(yè)無需交聯劑及(jí)其他添加劑，隻(zhī)需要直接利用(yong)高分子鏈間的(de)締合形成網絡(luo)結構來達到增(zēng)粘、耐溫等目标(biāo)；也不需要在現(xian)場配置大型的(de)溶解裝置，隻需(xū)要将乳液在線(xiàn)稀釋，然後直接(jiē)泵入地下即可(kě)。室内實驗和現(xian)場應用均表明(ming)： 乳液締合型清(qing)潔壓裂液具有(yǒu)良好的抗高溫(wen)、抗鹽、抗剪切性(xìng)能，适用溫度範(fàn)圍廣，破膠後無(wu)任何殘渣，對地(dì)層無傷害，較胍(gua)爾膠和粘彈性(xìng)表面活性劑壓(yā)裂液體系在應(yīng)用方便性及成(chéng)本方 面具有較(jiao)大的優勢，是胍(gua)爾膠和 VES 壓裂液(ye)體系的優良替(tì)代産品，适用于(yu)油氣井的常規(guī)壓裂 及頁岩氣(qì)、頁岩油等非常(chang)規水平井的大(dà)規模壓裂。
二、性(xing)能特點
1、施工工(gong)藝簡單
乳液締(dì)合型壓裂液無(wu)需交聯，溶解迅(xun)速，可采用現場(chǎng)污水及地表水(shui)配制，改變了胍(guā)爾膠和 VES 體系 “先(xian)配液、再施工”的(de)傳統作業方式(shi)，實現了真正意(yì)義上的實時混(hùn)配，方便施工 的(de)同時，也降低了(le)壓裂液成本。
2、耐(nài)高溫性能強
乳(rǔ)液締合型壓裂(liè)液可用于 150℃～230 ℃地層(ceng)溫度 （見表 1）。
3、低濾(lǜ)失性
壓裂液的(de)濾失性是影響(xiǎng)壓裂液造縫能(neng)力的重要因素(su)，利用濾失儀在(zài)實驗室條件下(xia)，對乳液締合壓(yā)裂液與常規瓜(guā)膠壓裂液濾失(shī)性能對比 （表 2 ）。
通(tong)過實驗對比，乳(rǔ)液态締合型壓(ya)裂液的靜态濾(lü)失性能與常用(yòng)的改性瓜膠壓(ya)裂液相當，說明(míng)其濾失較低。
4、破(pò)膠徹底，無殘渣(zha)
壓裂液殘渣往(wang)往是造成地層(céng)和支掉劑導流(liú)能力傷害的主(zhǔ)要原因。乳液締(di)合型壓裂液的(de)破膠液粒子直(zhi)徑最大10μm，未觀察(cha)到不溶物質，說(shuō)明其是 “清潔”的(de)，且在破膠後有(yǒu)乳液壓裂液的(de)特點。
5、低地層傷(shang)害
一般認爲，壓(yā)裂液對地層的(de)傷害包括壓裂(lie)液濾液對基岩(yan)的傷害和破膠(jiao)液裂縫的傷害(hài)，但主要取決于(yú)濾液殘渣的多(duo)少。盡管瓜爾膠(jiao)的改性産品如(rú) HPG 、CMHPG 的水不溶物比(bǐ)瓜爾膠原粉低(di)，但引起導流能(néng)力傷害的程度(dù)與瓜爾膠接近(jin)。瓜爾膠聚合物(wu)大分子在水中(zhong)不易分散， 在現(xian)場配制過程中(zhong)，加入速度過快(kuài)時易形成 “魚眼(yan)”，影響壓裂液的(de)整體性能，壓裂(lie)液凍膠破膠後(hou)産生的殘渣不(bu)易從裂縫中排(pai)出，使裂縫的導(dǎo)流能力降低，并(bing)對地層造成永(yong)久的傷害。
通過(guo)對比發現，對于(yú)在 0.1—0.2md 的滲透率下(xià)，締合型壓裂破(po)膠液的傷害率(lü)爲 78%和43%，而瓜膠要(yào)相同滲透率下(xià)分别爲 86%和 44% ，說明(ming)締合型壓裂液(yè)有着比瓜膠壓(yā)裂液傷害 率低(di)的優勢。
6、摩阻低(di)、懸砂性好
乳液(yè)締合型壓裂液(yè)施工壓力較常(cháng)用壓裂液低 10～20MPa ，壓(yā)力波動較小。
三(san)、應用案例—鹽 227 “井(jing)工廠”
1、鹽 227 “井工廠(chang)”簡介
鹽 227沙四段(duàn)砂礫岩油藏含(hán)油面積 1.4
km2
，地質儲(chu)量 324×
10
4
t ，是勝利油田(tian)第一個按照 “井(jǐng)工廠”标準模式(shi)建設的區塊，采(cai)用一台 9 井、集中(zhōng)鑽井、集中壓裂(lie)，通過多專業、多(duo)部 門的一體化(hua)設計和施工，實(shí)現科學、高效和(he)安全運行。通過(guò)多輪次一體化(hua)優化，該區塊建(jiàn)成 後可動用儲(chu)量 262 萬噸，建成産(chǎn)能 3 萬噸。
2、“井工廠(chang)”壓裂簡介
鹽 227 塊(kuài)于 2013 年 8 月 30 日開工(gong)，10 月 2 日完成4 個井(jing)組 8 井次、79 級泵送(song)、87 段壓裂施工。共(gòng)用壓裂液 41930
m3
，支撐(chēng)劑 2874.72
m3
。最高砂比 50%，單(dan)段最高加砂量(liàng)達 100
m3
， 整體壓裂井(jing)數段數之多，規(gui)模之空前，在勝(sheng)利油田曆史上(shang)史無前例。
目前(qian)鹽227 塊 8 口井原油(yóu)産量 160~200
m3
/d ，達到井工(gong)廠設計産能。
3、乳(rǔ)液締合壓裂液(ye)應用
鹽 227 塊 8 口井(jǐng)集中壓裂，是國(guó)内規模最大的(de)一次壓裂。創中(zhong)石化乃至國内(nei)入井液量最高(gāo)、加砂規模最大(da)、改造段數最多(duō)和施工時間最(zui)長等多項施工(gong)紀錄。乳液締合(hé)型壓裂液的性(xing) 能、混配流程和(hé)實時配制經受(shòu)住現場複雜條(tiáo)件的嚴苛檢驗(yan)，直接促成本次(cì)大型壓裂一舉(jǔ)成功。
1）實時混配(pèi)性能，确保 “井工(gong)廠”連續壓裂的(de)順利實施
目前(qián)油田采用的各(gè)種壓裂液體系(xi)，因需事前配制(zhi)、專車運送，難以(yi)滿足深井、超大(dà)規模壓裂施工(gong)的要求。過去直(zhi)井單井壓裂，壓(yā)裂液用量超過(guò) 500 立方米的并不(bu)多見，而在鹽 227 的(de)非常規水平井(jǐng)，一口井的壓裂(lie)液用量就在 5000 立(lì)方米左右，8 口井(jǐng)就是4 萬立方米(mi)，對于先配液、後(hòu)施工的瓜爾膠(jiāo)，是無法滿足 “井(jing)工廠”壓裂模式(shì)的要求。
乳液締(dì)合型壓裂液無(wú)需交聯，采用地(dì)表水及污水配(pei)制，在鹽 227 塊 “井工(gong)廠”連續壓裂 施(shī)工中，混配用水(shui)全部取自周邊(biān)水庫，改變了之(zhi)前 “先配液、再施(shi)工”的傳統作業(yè)方式，實現了真(zhēn)正意義上的實(shi)時混配。
2 ）采用地(dì)表水配制，降低(dī)施工成本
相對(duì)于傳統瓜爾膠(jiao)壓裂液必須采(cǎi)用清水配制，乳(ru)液締合壓裂液(ye)可采用地表水(shuǐ)配制，極大減少(shao)施工車輛及設(she)施、設備使用的(de)同時也減少了(le)清水的消耗。
乳(ru)液締合型壓裂(lie)液體系的成功(gong)應用，滿足了 “井(jing)工廠”壓裂新模(mo)式，形成了緻密(mì)砂礫岩 儲層水(shui)平井分段壓裂(lie)系列技術，爲難(nán)動用儲量的有(you)效開發提供了(le)技術支撐，拓展(zhǎn)了技術攻關思(sī)路，奠定了非常(cháng)規效益開發的(de)基礎。
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