摘要：以胍胶为代表的水基压裂液广泛应用于深部煤层气开发,在获得高产的同时也产生大量的压裂返排液,因此开展胍胶压裂返排液回用处理技术优化、不断提高返排液的回用率具有重要意义。为解决胍胶压裂返排液回用处理存在的破胶不彻底、有害离子去除难等技术难题,通过破胶参数优化实验,分析添加剂对破胶的影响,并采用光谱分析和响应曲面法(RSM),探索胍胶压裂液在深部煤层气井高温环境及返排过程中的破胶机理和最佳工艺条件,从而为胍胶聚合物在地层实现"完全"破胶处理工艺提供理论依据。通过有害离子交互作用实验,并结合冗余分析法(RDA)分析残余在返排液中不同离子间的交互作用,以及对压裂基液配制、压裂液性能的影响,从而获得不同离子对配液回用的影响规律与最佳控制指标。在此基础上,提出胍胶压裂返排液回用处理工艺设计,并在应用中进行验证。结果表明:破胶液的黏度和残渣含量分别与破胶剂浓度、破胶温度和破胶时间符合二次多项式回归模型,在破胶剂浓度为0.03%、破胶温度为91℃、破胶时间为2.9 h时,可获得破胶液黏度和残渣含量最低值,这对指导压裂生产和返排液破胶降黏具有重要指导意义;明确了返排液中B、Al^(3+)、Fe^(3+)、Na^(+)、K^(+)、Ca^(2+)、Fe^(2+)7种主要离子对压裂液基液性能、对交联后压裂液性能的影响顺序,通过调整不同离子浓度组合,可获得最佳性能的压裂基液和压裂液,用于指导胍胶压裂返排液回用处理时各离子浓度控制;采用"破胶降黏+混凝+气浮+定向去除+过滤+除硼"优化工艺处理胍胶压裂返排液,出水满足配制水质指标要求,所配制的压裂液性能满足水基压裂液技术要求,回用率由40.00%提高至92.01%以上,直接处理费由120元/m3降至40元/m3,不仅减少了大量水资源消耗、降低了拉运频次,还节约了开发成本、降低了安全环保隐患。

摘要：目前计算胍胶压裂液摩阻采用的降阻比经验公式系数求取困难,摩阻计算精度低,与实际摩阻相差较大。采用试验和理论相结合的方法对摩阻计算方法进行了改进:根据室内小管径胍胶压裂液摩阻试验结果,采用拟合方法建立流速与降阻比的关系式,再利用流速与降阻比的关系式计算不同管径和流速下胍胶压裂液的摩阻。通过室内试验和现场实测摩阻验证了胍胶压裂液摩阻计算改进方法的准确性,结果表明,与传统经验公式方法相比,改进方法降低了求取经验公式系数的难度,提高了胍胶压裂液摩阻的计算精度,改进方法计算的摩阻与实测摩阻的平均相对误差不超过16%,而传统经验公式平均相对误差高达31%。研究结果表明,摩阻计算改进方法能够提高胍胶压裂摩阻的计算精度,可以为压裂设计和施工提供依据。

摘要：本文针对延长气田(深井)开发的微弱伤害胍胶压裂液体系为:0.35%胍胶+0.50%黏土稳定剂+0.50%起泡助排剂+0.15%温度稳定剂+0.14%Na2CO3+0.10%杀菌剂+0.015%压裂专用螯合剂,压裂液体系交联剂为专利产品,施工过程中采用了专利产品高分子断裂催化剂取代了尾追的过硫酸铵。该压裂液体系具有良好的性能,在130℃时体系经过120 min剪切黏度仍可维持在100 mPa·s左右,在90℃的条件下测定压裂砂沉降速度为0.008 37 cm/s,沉降速度大幅度降低。与目前现场使用的胍胶压裂液体系相比,胍胶用量降低率大于30%,岩心伤害率下降率为59.87%。经过现场应用表明当地层温度达到133℃时仍可按设计顺利加砂,平均砂比可达到21.5%,对生产数据进行统计发现返排效果、产气效果与邻井相比提升明显,产气提升量最低达到了0.196 2×10^4m^3/d,提升率最低达到了35.09%,该压裂液体系不仅具有良好的性能优势,且可实现降本增效的作用,具有良好的应用价值。

摘要：本文通过对延长气田深井(>3 600 m)进行储层特征研究开发了压裂液体系,所开发压裂液体系为:0.35%胍胶+0.50%起泡助排剂+0.80%防膨稳定剂+0.15%温度稳定剂+0.10%杀菌剂+0.15%Na2CO3+0.025%压裂专用螯合剂。体系中防膨率测试值为90.15%、发泡率为75.31%、表面张力为22.33 m N/m、界面张力为0.06 mN/m、助排率为93.3%,在130℃时体系仍具有较好的耐温耐剪切性能,在90℃条件下悬砂时间达到了29 min以上,与常规胍胶体系相比,悬砂时间大幅度延长,胍胶用量降低量也达到了30%以上,伤害率下降达到了49.51%。经过现场2口井的试验表明在131℃的地层温度下仍可顺利施工,施工压力平稳,加砂按设计完成,平均砂比均大于20%,与邻井相比压后返排效果、产气效果提升明显,前者达到了5%以上,后者达到1.0×104m3/d左右,在经济方面其具有较好的优势,实现了降本增效的作用,为应对当前不景气的国际油气价格现状具有重要意义。

摘要：针对川西浅层气藏低渗透、水敏性、碱敏性储层在压裂施工过程中压裂液及其破胶液对储层伤害严重等问题,通过借鉴羟丙基胍胶的改性原理,向普通胍胶分子中引入亲水基团钠羧甲基和羟丙基,研制出酸性条件下交联的新型压裂液增稠剂ACG。该增稠剂破胶后残渣量少,粘度低,有利于压裂液的破胶返排。由该增稠剂制成的压裂液有很好的流变性、破胶性,对储层伤害小,能够达到川西浅层对压裂液的技术要求,为低温低渗透油气藏的压裂技术研究提供了重要的基础成果。