低压低渗透油气田的低伤害压裂液研究

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压裂改造是低压、低渗透油气藏开发的基本手段,在压裂作业过程中最大程度降低压裂液对储层的伤害至关重要。在压裂液的性能中,低滤失、低残渣、快速返排是储层低伤害的基础。对于低压低渗透油气藏,压裂液对油气层的伤害不仅仅是破胶后的残渣对孔隙产生的堵塞,更重要的是滤液的侵入造成的水锁效应(特别是低压低渗透气藏),从而显著降低渗流能力。 常规水基压裂是以彻底破胶为手段来增加返排能力,减小压裂液对储层的伤害,它存在的问题是,对于低压低渗透储层,在压裂改造过程中,压裂液破胶越彻底,滤液进入储层造成伤害的可能性越大。同时,由于低渗透储层的应力敏感性强,当冷流体进入储层后,所引起的裂缝附近地带温度降低会使储层的渗透率降低,因此,不能达到满意的增产效果。 本文提出并实现了不以彻底破胶为手段的减小压裂液对低压低渗透储层伤害的新方法,开发了自生气增压助排压裂液,将自生热增压体系引入到胍胶压裂液体系中,逐渐反应,增加压裂液的温度,同时产生大量惰性气体,从而大大增加了低压储层的返排能力;所产生的惰性气体均匀地分散在已交联的压裂液中,形成类泡沫压裂液,从而大大降低了滤失性。因此,该新型低伤害压裂液从机理上不是以压裂液的彻底破胶为手段,而是通过对压裂液的泡沫化降低滤失、增压助排来大大减小滤液进入储层的机会,从而实现对低压低渗透储层的低伤害。 根据工程需要、经济因素和施工安全等要求,在众多配方中筛选出NH4++NO2-生热增压体系(TS-QA+TS-QB),其反应条件是弱酸性环境,PH值<5,其反应速度、生气量、生热幅度可以根据需要通过调节化学剂浓度和PH值来实现。 通过对胍胶的改性、交联剂的筛选,得到的改性胍胶+交联剂体系为SW-21+TS-CL。这种体系在弱酸性条件下能够很好地交联,能够满足生热增压化学剂的PH值要求,从而在胍胶压裂液体系中实现了自生气增压、交联、泡沫化的一体化,实现了用与普通胍胶压裂液相同的工艺、远低于泡沫压裂液的成本达到泡沫压裂液的改造效果。 在此基础上,针对老君庙M油藏,开发出了新型低伤害压裂液,具有生气增压、携砂性能强、返排迅速、滤失性小、对储层的伤害率低、成本相对较低等特点,其现场应用条件、设备相对简单,不需要对现有压裂设备进行改动。两口井的现场试验达到了优化配液与施工流程、充分暴露问题与解决问题、检验效果的目的,取得良好效果。现场试验结果表明,该新型压裂液在改造低压、低渗透油气藏具有明显优势。
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