低溫低滲儲層壓裂液技術(shù)的研究與應(yīng)用

王延平

摘要：隨著當(dāng)前油氣勘探開發(fā)技術(shù)的快速發(fā)展，越來越多的低滲透油藏被勘探出來。針對我國某油田10個油藏區(qū)塊具體情況進(jìn)行深入分析后，對儲藏改造條件中存在的一些利弊進(jìn)行了分析總結(jié)。充分利用實驗數(shù)據(jù)針對10塊油藏壓裂液關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了深入探索，針對該油田低溫低滲透油藏開發(fā)出了一種全新的低溫壓裂液體系，通過室內(nèi)以及現(xiàn)場試驗后使得該壓裂液體系能夠充分滿足該油田低溫低滲儲層壓裂施工要求，對于進(jìn)一步提升低溫低滲透油藏的壓裂效果具有非常重要的指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：壓裂液;低溫低滲儲層;開發(fā)

引言

在油田勘探開發(fā)不斷的進(jìn)行過程中，已探明的儲量越來越少，在當(dāng)今的油氣勘探開發(fā)過程中低溫低滲透油藏儲量成為了油氣勘探開發(fā)工作的核心內(nèi)容。但是，針對低溫低滲透油層進(jìn)行壓裂施工的過程中出現(xiàn)了一些技術(shù)難題，要想進(jìn)一步提升低溫低滲透儲層勘探開發(fā)效果，針對儲層的具體性質(zhì)開發(fā)出一種具有更高適應(yīng)性的壓裂液體系勢在必行。

1壓裂儲層狀況分析

該油田的10塊油藏處于正常壓力范圍內(nèi)，但是具有低溫低滲透的特征，地層流體在徑向上的流動阻力也相對比較大，利用常規(guī)的開采方法并不能達(dá)到預(yù)期效果。在實施鉆井完井作業(yè)后必須要對其進(jìn)行壓裂施工，才能進(jìn)一步增加油廠開展效果。但是在具體壓裂施工作業(yè)的過程中，如果不能夠充分保證壓裂液與地層之間具有良好的配伍性，很可能造成壓裂液對地層的二次污染，也不能達(dá)到預(yù)期的儲層改造目標(biāo)。因此必須要對儲層的具體特征進(jìn)行深入分析，這樣才能為壓裂液體系的研究提供有效的指導(dǎo)。

1.1有利條件

（1）該油田10塊已探明的低溫低滲透儲層原油儲量非常豐富。

（2）該油田10塊儲存中的大部分油井主要采用的都是壓裂投產(chǎn)方式，因此地層中具備充足的能量，對于壓裂投產(chǎn)也能起到有力的促進(jìn)作用。

（3）所有的儲層整體埋藏深度達(dá)到了980～1500m，儲層的破裂泵壓非常低，而且由于儲層的滲透性相對較低，壓裂液實際產(chǎn)生的濾失非常小，對于壓裂施工也能起到一定的促進(jìn)作用。

1.2不利條件

（1）儲層整體的溫度較低，壓裂液在完成破膠后很難實現(xiàn)返排，這就對壓裂液的破膠性能提出了更高的要求。

（2）主力層整體的跨度相對比較大，但是大多數(shù)的儲層都屬于薄互層，因此實際的造縫難度也相對比較大。

（3）儲層體現(xiàn)出了非常強(qiáng)的非均質(zhì)性，這也給壓裂造縫提出了更高的要求。

2壓裂液關(guān)鍵技術(shù)研究

該油田在實際進(jìn)行壓裂施工的過程中使用的破膠劑主要是由各種氧化劑以及破膠生物酶來共同組成，當(dāng)環(huán)境溫度在超過50℃的時候會發(fā)生分解作用，最終生成一種具有較高反應(yīng)活性的自由基，從而使得聚合物內(nèi)部的主鏈能夠快速的通過反應(yīng)產(chǎn)生斷裂從而有效的起到隔絕作用，而且隨著環(huán)境溫度的不斷提升，這種自由基反應(yīng)的活性會越來越強(qiáng)，破膠的速率也會越來越高，而且更加徹底。但是當(dāng)環(huán)境溫度處于50℃以下的時候，破膠劑的實際破膠性能會發(fā)生非常明顯的下降。鑒于此，在針對溫度相對較低的油氣層具體實施壓裂施工的過程中要想達(dá)到預(yù)期的破膠效果相對比較困難。如果使用常規(guī)的酶破膠劑雖然能夠在低溫的環(huán)境下起到有效破膠作用，但是這種破膠劑對pH值要求比較高，一旦環(huán)境溫度處于高溫或者是較高pH值的情況下就會導(dǎo)致酶失去活性。當(dāng)前使用的壓裂液體系中其實際的pH值已經(jīng)超過了7.5，這就導(dǎo)致常規(guī)酶破膠劑與該油田目前所使用的壓力液體系存在一定的矛盾[1]。因此必須要快速的開發(fā)出一種能夠適應(yīng)現(xiàn)場壓裂施工的壓裂液體系。

2.1 新型低溫壓裂液體系

在針對常規(guī)的壓力體系進(jìn)行不斷的改進(jìn)后，并向其中加入了一種低溫破膠劑助劑，這樣就形成了一種全新的低溫壓裂液體系，而在該壓裂液體系中加入的低溫破膠劑助劑能夠在低溫的狀況下有效的激發(fā)APS活性，而且還能夠?qū)崿F(xiàn)對APS釋放過氧基整個過程的有效控制，以此來實現(xiàn)整個化學(xué)反應(yīng)過程中關(guān)鍵步驟的有效控制，在此基礎(chǔ)上就能夠有效的提升反應(yīng)速度，并實現(xiàn)對壓裂液合理控制。

在經(jīng)過大量的對比分析研究后發(fā)現(xiàn)，速溶稠化劑實際發(fā)生溶脹的時間非常短，而且具有良好的分散性能，其本身含有的水不溶物量非常低，并且其實際破膠性能也比較好，壓裂液可實現(xiàn)順利返排，因此完全能夠在壓裂施工現(xiàn)場實現(xiàn)良好的應(yīng)用。

2.2 破膠助劑加量對壓裂液破膠時間的影響

將提前配置好的基液倒入到合適的燒杯中，并將其置于30℃水浴鍋中進(jìn)行恒溫靜置4小時，這樣就能夠讓基液的粘度逐漸趨于穩(wěn)定，然后嚴(yán)格的按照相關(guān)比例要求向基液中加入適量的APS，并將其按照相等的量來均勻的分為5份，分別按照1/萬、2/萬、3/萬和 4/萬的比例向其中4份基液中加入破膠助劑，并在5份基液中按照相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計比例加入交聯(lián)劑，讓其形成凍膠壓裂液。然后將上述5份配制好的凍膠液至于電熱恒溫容器中進(jìn)行密閉加溫處理，讓整個壓裂液體系在35℃到恒溫狀態(tài)下進(jìn)行破膠。每間隔30分鐘的時間進(jìn)行破膠液粘度的測定。通過數(shù)據(jù)采集可以發(fā)現(xiàn)，在低溫的狀態(tài)下，向常規(guī)壓裂液體系中加入適量的APS破膠劑后，靜置5小時其粘度能夠達(dá)到50mPa·s 上下[2]。但是新研發(fā)出來的低溫壓裂液體系，隨著其中加入的破膠助劑濃度的不斷提升，其實際粘度會逐漸出現(xiàn)明顯的下降，其中加入了1/萬、2/萬后的破膠液再經(jīng)過一個半小時后其表現(xiàn)出的粘度就超過了50mPa·s，這也充分說明，該壓裂液體系在具體的施工過程中不會出現(xiàn)脫砂現(xiàn)象，能夠充分保證整個施工過程的安全性。但是當(dāng)靜置時間超過4小時后，其中2/萬破膠液粘度僅僅能夠達(dá)到2mPa·s，這就表示壓裂液完全實現(xiàn)了破膠，因此其對地層產(chǎn)生的傷害也非常小，而濃度達(dá)到1/萬的壓裂液體系在經(jīng)過5小時的靜置后并沒有完全實現(xiàn)破膠。由此可見，濃度達(dá)到2/萬的破膠助劑是整個壓裂液體系破膠助劑中最佳的使用量。

3 結(jié)論

（1）針對某油田的10塊低滲透儲層利用常規(guī)的投產(chǎn)方式已經(jīng)完全不能達(dá)到油氣勘探開采的具體目標(biāo)，因此必須要通過對其實施水力壓裂來進(jìn)一步提升油井產(chǎn)量;

（2）新研發(fā)的低溫破膠壓裂液體系完全能夠滿足該油田10塊低溫低滲透油藏的壓裂施工要求，在同類型的油藏勘探開發(fā)中具有較高的推廣應(yīng)用價值。

參考文獻(xiàn)：

[1]郭振武. 鄂爾多斯盆地志丹探區(qū)特低滲儲層壓裂工藝技術(shù)優(yōu)化研究[D].西安石油大學(xué)，2013.

[2]孟尚志. 煤層氣單支U型水平井合采多層技術(shù)研究[D].中國地質(zhì)大學(xué)（北京），2014.