科技成果

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成果名称: 可回收低阻表面活性剂压裂液

成果登记号: 9612015Y0428

第一完成单位: 中国石油集团川庆钻井探工程技术研究院

联 系 人: 王忍峰

成果类型: 应用技术

技术领域: 环境保护与资源综合利用

应用行业: 采矿业

成果简介:

   技术原理   项目研发出了可回收低阻表面活性剂压裂液体系,该体系应用于油气藏压裂改造,尤其适用于水平井、从试井组。可回收低阻表面活性剂压裂液:是一种粘弹性表面活性剂材料,遇水后可快速形成胶束并互相缠绕增稠,达到携砂粘度,该压裂液遇油或其它烃类后胶束之间的分子间力被破坏,使压裂液破胶,破胶液中再次加入稠化剂,可重新快速形成增稠胶束,从而实现破胶液回收循环利用。   性能指标   任务书要求:(1)体系在温度120℃,170s-1连续剪切120min,粘度保持50mPa.s以上;(2)岩芯驱替评价伤害率≤10%,酸性体系岩芯伤害率≤0%;(3)体系破胶液粘度≤5mPa.s,压裂液残渣≤0.2%;(4)与常规胍胶体系相比摩阻降低30%以上;   可回收低阻表活剂压裂液:(1)在温度130℃,170s-1连续剪切120min,粘度保持50mPa.s以上;(2)破胶液粘度3.5mPa.s,残渣含量为0.1%,储层岩心伤害率≤10%,酸性体系最高可携带20%的盐酸、5%以内的氢氟酸或有机酸,岩心驱替评价为改善;(3)返排液的回收利用率达到97.4%;(4)施工对比胍胶体系摩阻平均降低38%。   与国内外同类技术比较   项目研发的压裂液在国内外属于创新的新产品,2014年,在北京由中国石油集团进行的成果鉴定会中,鉴定为总体达到国际先进水平。   (1)可回收低阻表面活性剂压裂液为无残渣、低摩阻、低伤害的表面活性剂压裂液,不需要提前配液和连续混配设备,施工时水和稠化剂可直接混配连续施工,返排破胶液经过分离沉淀后即可回收,补充损失的稠化剂,其性能即可达到新鲜压裂液的性能,并重新使用。表面活性剂类压裂液国内外文献虽已有报道,但未提及施工时直接混配连续施工,返排破胶液回收后,只补充损失的稠化剂即达到新鲜压裂液性能的技术特点。   成果的创造性、先进性   可回收低阻表活剂压裂液体系:(1)体系为国内首创液态稠化剂,可与水快速稠化,实现直接混配连续加砂的压裂施工模式,易于施工组织,减少材料浪费,简化施工工序,实现了现场高效率、无污染环保施工;(2)无需添加破胶剂,遇原油和地层水破胶后无残渣,对储层伤害低,可以实现"压后不抽汲"直接下泵投产,提高施工效率,大大缩短了作业周期,降低了作业成本。(3)具备独特的耐酸能力,实现酸化压裂联作;(4)压后返排液经过简单处理后再次加入稠化剂可重新稠化实现循环压裂,可实现"水源-压裂-排液-残液处理"工厂化生产要求,压后无需清洗残液罐,可节约水资源,降低环保压力。   作用意义   2012-2014年该产品的销售达11000吨以上,实现销售额2.1亿元,且随着国内低渗透油气田及页岩气开发的深入,该产品的应用规模将进一步扩大,预计产品销售年递增率在20%以上。在节水环保方面,累计配制压裂液量近70.6×104m3,其中使用回收返排液配置的液量达到37.8×104m3,节水率达到53%,对于水资源短缺的鄂尔多斯盆地意义重大。该项技术对压裂液技术的发展起到了促进作用,特别是提高低渗透油田水平井及丛式井井下试油压裂效率及质量和节水环保起到了促进作用,同时,通过在长庆油田的应用,获得了显著的经济效益和社会效益。对于新型压裂液技术的推广应用具有较大的推动作用,该项技术的应用对于加快试油压裂速度,确保油田的稳产上产具有重要意义,市场前景广阔。   推广应用的范围、条件和前景以及存在的问题和改进意见   2012年-2014年可回收低阻表活剂压裂液现场应用134口水平井(1312层)。实现最高排量8.0m3/min,单层最大加砂量83.9m3,最高砂浓度720kg/m3;单井最大入井液量13202.2m3,最大砂量896.8m3,已成为川中国石油集团总公司的一大特色技术。   鄂尔多斯盆地低渗透油气田每年完成试油气工作量超过10000层以上全年压裂液用量超过150×104m3,若完成30%的胍胶压裂液的替代,则可回收循环利用压裂液年需求量将达到45×104m3。   目前该技术应用存在的主要问题是技术宣传交流力度小,现场推广应用范围窄,因此要加大宣传交流力度,扩大该技术的市场认知度。