摘要：泡沫压裂工艺技术是低压、低渗、水敏性地层增产增注以及完井投产的重要保障,国外在泡沫压裂(特别是在CO2泡沫压裂)的室内研究、设计以及施工技术、返排技术和压裂效果的现场评价等方面均已比较成熟。由于CO2的特殊性质,其在压裂改造技术中所占的份额将越来越大,在深井压裂改造中亦是如此。我国有许多低压、低渗、水敏性地层以及投产多年的老井需要进行压裂改造。为此,系统地介绍了CO2的基本性质、CO2泡沫压裂的增产机理及CO2泡沫压裂工艺技术,并对中原油田深部气藏的现场施工结果进行了详细地分析,所采用的CO2泡沫压裂较普通的压裂改造效果更好,可作为低渗透气藏开发的一种有效措施。

摘要：研究的新型缔合压裂液(GRF压裂液)无造壁性,因此,设计了一种适合此类压裂液滤失量测定的简易装置并制定了其滤失测定方法,评价结果表明其滤失性能较好。利用RS6000流变仪及岩芯驱替装置研究了GRF压裂液的黏弹性对其在多孔介质中渗流阻力的影响,结果表明:GRF由于具有优良的黏弹性,能在岩芯孔隙中建立有效的渗流阻抗R0,并且黏弹性越强、岩芯渗透率越低,R0就越大,压裂液渗流越困难;而液体表观黏度和黏弹性对滤失的影响实验结果进一步表明,液体黏弹性是压裂液滤失控制的最主要因素,因此提出了GRF压裂液黏弹性控制滤失的理论。

摘要：基于清洁压裂液和黏弹性表面活性剂的研究思路,综合应用分子缔合形成结构流体的理论设计并研制出了一种新型的抗高温无残渣压裂液稠化剂,用该稠化剂和其他添加剂配制出了抗高温无残渣压裂液。实验主要对该压裂液的抗温性能进行了评价,研究结果表明,该压裂液具有较好的高温流变性(抗温能力已达到160℃),并且破胶彻底、几乎无残渣。现场应用表明,该压裂液体系能够满足高温井的压裂施工要求,且增产效果较好。

摘要：应用高速摄像技术和计算机图形分析技术,研究了不同粘性非牛顿流体压裂液流动过程中支撑剂颗粒在矩形裂缝中的沉降轨迹和沉降速度,从理论上分析了压裂液的水平流动如何影响颗粒的沉降速度。实验结果和理论分析都表明,颗粒的沉降速度随压裂液水平流速的增大而增大;颗粒在裂缝中流动过程的沉降速度是颗粒静止沉降速度的数倍至数十倍,因而压裂液在裂缝中悬砂特性的评估和压裂工艺的设计,不能简单地以颗粒的静止沉降速度为依据,而应以实际沉降速度为依据。

摘要：以丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、可聚合表面活性单体烷基二甲基烯丙基氯化铵为聚合单体,Span80和Tween60为复合乳化剂,白油为连续相,采用反相微乳液聚合,在氧化还原引发体系下制备了乳液型疏水改性聚丙烯酰胺;对主要聚合条件进行了优化,并对产物进行了表征和性能评价。实验结果表明,当可聚合表面活性单体含量为2%(w)、体系亲水亲油平衡值为9.16～9.82、引发剂加量为0.1%(w)时得到的聚合物最稳定。通过动态光散射测定该聚合物溶液的平均粒径为84.4 nm,粒径分布均匀;通过FTIR表征证明该聚合物的结构达到了设计要求;聚合物放置5个月无分层和沉淀,具有良好的稳定性。同时该聚合物具有良好的溶解性能,配制的基液黏度在5 min内基本稳定。由该聚合物配制的压裂液在90℃和120℃下以170 s^(-1)的速率剪切120 min后表观黏度大于30 mPa·s,具有良好的耐温耐剪切性能。

摘要：对于埋藏深、低渗透和温度高的储层进行压裂改造施工时,抗高温硼交联改性瓜胶压裂液体系存在摩阻高、残渣不能消除的问题。在实验室中合成了一种具有一定水解度的以丙烯酰胺和离子功能单体为主链的聚合物压裂液稠化剂,通过对添加剂进行优选,形成了一种BCG-1加重清洁压裂液体系。室内实验结果表明:BCG-1加重压裂液体系具有良好的耐温耐剪切性,在160℃、170s-1条件下剪切120min,压裂液黏度保持在57mPa·s以上,且该压裂液配方实验重复性好。用自行设计并研制的多功能流动回路摩阻测试仪对BCG-1加重压裂液进行摩阻测试,实验采用8mm测试管径,测试数据显示,体系增效剂ZJFA-1具有很好的降低BCG-1压裂液体系摩阻的特性;NaNO3加重剂对该体系摩阻性能基本无影响;体系破胶性能好,破胶液黏度小于21mPa·s,残渣含量小于5mg/L,具备清洁压裂液的特性。

摘要：以丙烯酰胺(AM)和溴化N-烯丙基吡啶([APy]Br)为单体,制备了一种离子液体聚合物黏土抑制剂AM/[APy]Br。通过单因素实验法确定了最佳反应条件为:m(AM)∶m([APy]Br)=15∶1,w(引发剂)=0.8%,其中,n(K2S2O8)∶n(Na HSO3)=1∶1,反应温度50℃。并对AM/[APy]Br进行了FTIR和1HNMR表征,对其性能进行了评价。结果表明,在室温下,2 000 mg/L AM/[APy]Br溶液防膨率为80.90%,当温度为90℃时,其防膨率仍达77.97%;2 000 mg/L AM/[APy]Br溶液与0.3 mol/L KCl溶液复配后,防膨率可达96.20%;与0.2 mol/L KCl溶液复配后,防膨率高于0.3 mol/L KCl溶液,复配溶液经4次冲刷,防膨率仍可达76.17%;占溶液总质量3.0%AM/[APy]Br与3.0%KCl复配溶液浸泡后的Na-MMT晶层间距(1.57 nm)明显优于单独使用同等浓度KCl浸泡后的Na-MMT晶层间距(1.62 nm)。

摘要：针对压裂液返排液量大,净化处理成本高,对环境污染严重的问题,对东北油气田压裂液返排液重复利用进行了研究。设计并研发了移动式污水处理装置,通过该装置制取了清洁压裂液和瓜胶压裂液2种返排液的处理液。用Master sizer 2000激光粒度仪对处理液进行分析,结果表明,处理液中的固相颗粒去除率达到99%以上。对处理液进行了水质分析,结果表明2种处理液中仍含有大量的Ca2+、Mg2+等离子,北201井处理液中还存在难去除的硼酸根离子,这使得配制的HPG基液提前交联,形成冻胶;北201井中高浓度的Ca2+、Mg2+使得CMG稠化剂不能溶胀起黏。通过对不同添加剂的优选和用量优化,确定了利用处理液配制BCG-1非交联缔合型压裂液的最佳配方:0.5%稠化剂BCG-l+0.2%阻垢剂B-43+0.3%金属离子螯合剂BCG-5+0.1%高温稳定剂B-13+0.4%黏度增效剂B-55。性能评价表明:2种处理液配制的压裂液在120℃、170 s-1下剪切120 min液体黏度均能达到30 m Pa·s以上,耐温耐剪切性好;落球沉降速度小于0.324 mm·s-1,携砂性好;破胶彻底,破胶液黏度小于5 m Pa·s,残渣含量低于30 mg/L。