由長城鉆探壓裂公司自主研發的“微膠囊”清潔壓裂液體系在蘇11-41-27井壓裂后增產效果顯著。截至12月7日,該井連續穩產469天,累計產氣量1007.05萬立方米,平均日產氣2.15萬立方米,含水率幾乎為零,創造了老井二次壓裂的最高紀錄,為蘇里格“三低”氣藏難動用儲量開發提供了技術保障,也為大型壓裂連續高效施工打開一條綠色效益通道。“微膠囊”清潔壓裂液體系技術已達到國內領先水平。
壓裂液是疏通地層油氣流動的“血液”。常規壓裂液交聯劑一般為硼、鋯、鈦體系,在返排液中還會有微量交聯劑存在,會嚴重影響壓裂液的性能,迫使壓后返排液難以重復利用。清潔壓裂液體系與常規壓裂液體系相比,具有低傷害、低成本、低摩阻、易返排、再利用等諸多優勢。多類型等清潔壓裂體系成為市場推廣應用的主流,受到甲方的青睞。
今年,科技人員在壓裂施工過程中發現,由于高溫地層對清潔壓裂液性能的嚴格要求,需要將清潔壓裂液稠化主劑提高至一定比例,才能滿足施工要求。但這會導致基液黏度高、配液難、支撐劑不易混入、挾砂性不穩定、支撐劑在裂縫中鋪置易造成砂堵等難題,嚴重制約壓裂施工規模。
為滿足儲層壓裂改造需求,突破技術瓶頸,這個公司組織科技人員展開連續攻關,研究壓裂液體系組成成分的化學機理和物理特性。經過多次篩選試驗,優選出了具有膠囊形狀的清潔壓裂液體系,并對添加規律進行大量的試驗研究。在加入稠化劑前,將“微膠囊”混入清水中,通過稠化分子進行選擇性包裹,降低了表觀黏度。在加入表面活性劑類交聯劑后,溶膠液的流變性能得到迅速恢復。
室內試驗中,如何調劑“微膠囊”與稠化劑的比例成為關鍵因素。只有使基液黏度降至規定范圍,降黏率達到53.45%,才能滿足壓裂施工要求。經過科技人員的反復研究,加入“微膠囊”后的溶膠液沒有降低壓裂液的破膠性能,實現了在2個小時內充分破膠的技術要求,加快了破膠速度,且破膠液物化性能可以滿足返排需求。
去年6月,“微膠囊”清潔壓裂液體系“首秀”蘇里格,在蘇11-47-34等多口井的壓裂施工過程中,現場施工壓力平穩,加砂順利,最高施工砂濃度達到615千克/立方厘米,挾砂性明顯優于常規壓裂液。壓裂后的返排液經過簡單物理和化學處理后,又重復利用于蘇11-41-27井,返排液重復利用率達100%,實現清潔生產。其中,蘇11-41-27井壓后增產效果最為顯著,截至12月7日,該井連續穩產469天,累計產氣量1007.05萬立方米,平均日產氣2.15萬立方米,含水率幾乎為零,創造了老井二次壓裂的最高記錄。
實踐證明,“微膠囊”清潔環保壓裂液具有低傷害、低殘渣、低成本、低摩阻、易返排、抗剪切能力強、配伍性良好等優點,降低了返排液再利用處理難度,提高了壓裂液體系穩定性和重復利用率,單井施工可節省成本9.1萬元。壓裂施工混砂均勻,利于壓裂液抽吸泵送,壓裂車組吸液能力得到保障,有助于后續現場其他程序施工。
此外,“微膠囊”添加操作簡便,對配液程序沒有影響,更利于大型壓裂連續施工,可以形成復雜的裂縫網絡,打開油氣通道,提高油氣產出能力。既滿足了頁巖氣、頁巖油、致密氣等非常規油氣資源的開發需要,又達到了國家綠色環保施工標準。該技術目前在國內行業處在領先水平。
據悉,長城鉆探壓裂所把綠色科技作為創效的動力,加大科技研究力度。目前,已形成18項核心壓裂技術和14項核心壓裂液體系。其中,多項壓裂技術和壓裂液體系達到國內甚至國際先進水平,滿足了大規模壓裂施工需求,站穩了高端市場,提升了核心競爭力。
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