高建星
摘要:壓裂技術(shù)是改善低滲儲(chǔ)層導(dǎo)流能力的主要手段,壓裂液是壓裂過程中的重要血液,其性能的優(yōu)良,直接決定著壓裂效果的好壞。本文對(duì)壓裂液類型、傷害因素、保護(hù)措施進(jìn)行了分析。
關(guān)鍵詞:壓裂液;傷害因素;保護(hù)措施
Research on low permeability reservoir laminating fluid technology
Gao Jianxing
(Zhenchang Oilfield Co.,Ltd.Zichang Oil Production Plant Yan'an 717300)
Abstract:Fracturing technology is the main means to improve the conductivity of low-permeability reservoirs.Fracturing fluid is an important blood in the fracturing process.Its excellent performance directly determines the fracturing effect.This paper analyzes the types of fracturing fluids,injury factors and protective measures.
Keywords:fracturing fluid,injury factor,protective measures
壓裂是改善低滲儲(chǔ)層滲流能力的有效手段。其主要原理為利用地面高壓泵組,將液體以超過地層吸收能力的排量注入井底,并形成超過儲(chǔ)層應(yīng)力的超高壓,進(jìn)而在儲(chǔ)層中形成裂縫,提高油氣的滲流能力。壓裂液主要由前置液、攜砂液、頂替液組成。其中,前置液的主要作用是在儲(chǔ)層中形成具有一定尺寸的裂縫;攜砂液的主要作用是攜帶石英砂等支撐劑進(jìn)入裂縫,達(dá)到進(jìn)一步延伸裂縫,并保證裂縫張開的目的;頂替液的主要作用是將攜砂液全部驅(qū)替進(jìn)入裂縫中。本文從壓裂液的分類、傷害因素及保護(hù)措施方面進(jìn)行了研究。
1 壓裂液類型
隨著壓裂液的不斷發(fā)展,目前壓裂液的種類十分豐富,按照其組成主要可分為水基壓裂液、油基壓裂液、乳化壓裂液以及清潔壓裂液等。
1.1 水基壓裂液
水基壓裂液以水為分散介質(zhì),在其中加入稠化劑、表面活性劑、黏土抑制劑等處理劑。常見的水基壓裂液有線性膠壓裂液、交聯(lián)壓裂液等。其一般具有粘度高、攜砂能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。但若與儲(chǔ)層中黏土礦物、流體配伍性差時(shí),會(huì)造成黏土礦物膨脹、運(yùn)移,進(jìn)而地帶發(fā)生原油乳化、破膠不徹底等問題,造成儲(chǔ)層傷害。
1.2 油基壓裂液
水基壓裂液以原油等烴類物質(zhì)為分散介質(zhì),其主要優(yōu)點(diǎn)是適用于水敏性儲(chǔ)層,對(duì)儲(chǔ)層傷害小,且具有較強(qiáng)的攜砂能力、易于返排。但其配置工藝復(fù)雜,且經(jīng)濟(jì)成本較高,對(duì)溫度的適應(yīng)性差。
1.3 泡沫壓裂液
泡沫壓裂液是在水基壓裂液中加入起泡劑、穩(wěn)定劑以及二氧化碳、氮?dú)獾榷栊詺怏w,以水為外相、氣為內(nèi)相。其主要優(yōu)點(diǎn)為泡沫壓裂液摩阻小、濾失量小,對(duì)儲(chǔ)層的傷害小。主要適用于水敏性強(qiáng)的低滲儲(chǔ)層。
1.4 清潔壓裂液
清潔壓裂液又稱為粘彈性表面活性劑壓裂液。該壓裂液主要以表面活性劑作為稠化劑,其主要機(jī)理為,線性棒狀結(jié)構(gòu)的表面活性劑在一定條件下互相纏繞最終形成高粘度的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),具有較強(qiáng)的攜砂能力。其作為一種新型壓裂液,具有無殘?jiān)⒎蹬趴?,?duì)儲(chǔ)層傷害小的優(yōu)點(diǎn)。
2 壓裂液傷害
2.1 壓裂液殘?jiān)鼘?duì)儲(chǔ)層的傷害
壓裂液破膠過程中產(chǎn)生不溶物即為殘?jiān)?,大粒徑的殘?jiān)鼤?huì)在儲(chǔ)層巖石表面生成濾餅,阻止壓裂液的濾失,以及大顆粒殘?jiān)那秩?。但小粒徑的殘?jiān)鼤?huì)穿過濾餅,進(jìn)入儲(chǔ)層深處,堵塞儲(chǔ)層孔隙吼道,降低油氣滲流能力,對(duì)儲(chǔ)層產(chǎn)生傷害,嚴(yán)重時(shí)甚至造成壓裂無效果。常用的胍膠壓裂液、田菁?jí)毫岩壕子诋a(chǎn)生此類傷害。
2.2 壓裂液與儲(chǔ)層不配伍性傷害
壓裂液與儲(chǔ)層中水敏性粘土礦物接觸,發(fā)生粘土礦物膨脹,降低儲(chǔ)層孔隙空間大小,減少油氣運(yùn)移的滲流通道。粘覆在儲(chǔ)層巖石表面的水敏心性粘土礦物,與壓裂液后發(fā)生脫落,在儲(chǔ)層中運(yùn)移,堵塞儲(chǔ)層孔隙吼道,造成儲(chǔ)層傷害。
2.3 壓裂液吸附滯留傷害
壓裂液中的大分子在儲(chǔ)層孔隙中的滯留會(huì)大大的降低儲(chǔ)層的滲透率,造成儲(chǔ)層的傷害。吸附滯留是造成壓裂液滯留的主要因素。其主要是由聚合物分子與儲(chǔ)層巖心表面分子力相互作用,造成聚合物分子在儲(chǔ)層巖心表面的滯留。
3 壓裂液儲(chǔ)層保護(hù)
加強(qiáng)壓裂液濾液對(duì)粘土的抑制性,防止粘土膨脹,運(yùn)移甚至堵塞孔隙及喉道;降低膠液與地層中油氣的乳化效果,降低壓裂液的界面張力,提高表面活性劑壓后助排和防乳破乳,防止與地層原油發(fā)生乳化堵塞儲(chǔ)層孔隙;在壓裂液產(chǎn)生的粘度足以滿足砂和造縫需要的情況下,降低稠化劑破膠產(chǎn)生的殘?jiān)?,由于殘?jiān)暮考傲酱笮〖胺植紩?huì)導(dǎo)致儲(chǔ)層的巖心及支撐劑的封堵性傷害,盡量減小殘?jiān)暮繉?duì)儲(chǔ)層的傷害。
4 結(jié)論
(1)壓裂液對(duì)儲(chǔ)層的傷害主要有壓裂液殘?jiān)膫?、壓裂液與儲(chǔ)層不配伍性傷害以及壓裂液的吸附滯留傷害。
(2)為降低壓裂液對(duì)儲(chǔ)層的傷害,應(yīng)盡可能的降低稠化劑產(chǎn)生的殘?jiān)?,并加入粘土抑制劑防止粘土膨脹,選擇與儲(chǔ)層配伍性的壓裂液,加入助排劑,減少壓裂液在儲(chǔ)層中滯留。
(3)應(yīng)加強(qiáng)低傷害、適用性廣、環(huán)保型的壓裂液研究,以更好的提高儲(chǔ)層改善效果,提高原油采收率。
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