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大庆石油学院学报第3O卷第1期2006年2月
JOuRNALOFDAQINGPETROLEUMINSTITUTEV0I.3ONo.1Feb.2006
大庆深层致密气藏高温压裂液的研制与应用
韩松,张浩,张风娟,冯程滨。,张永平
(1.大庆石油学院石油工程学院,黑龙江大庆163318}2.大庆油田有限责任公司采油工程研究院.黑龙江大庆
163453)
摘要:针对深层致密气藏储层埋藏深、岩性复杂且微裂缝发育、压裂施工规模大的特点,研制了深层致密气藏压裂
液体系(CHTG),改变了传统压裂液受热、剪切快速降解的特点,研究了该压裂液体系性能.室内评价及现场应用表明:
CHTG压裂液在170℃高温环境中性能稳定,在150℃条件下,压裂液抗剪切可达到4.0h。同时可根据需要控制压裂液
的流变性,降低压裂液摩阻,并当排量为7m/min时。CHTG压裂液的摩阻是清水的l6。7}采用的降滤剂能显著降低
双重介质下的压裂液滤失,压裂后表皮因数为一5.92,2口井压后无阻流量超过100×10m。/d,其增产效果显著.
关键词:深层致密气藏,压裂液}耐温耐剪切性能;破胶性;滤失性}压裂施工
中圈分类号:TE357.12文献标识码:A文章编号:1000—1891(2006)01—0034—05
在深层致密气藏压裂中,压裂液性能是决定施工成败的关键因素之一,LAGR0NEcc报道了高温
压裂液在121~135℃条件下的剪切稳定性和热稳定性研究实验情况u],wElJERsL介绍了近年来日本
Minami—Nagaoka气田(储层埋深为3810.0~4876.8m,储层厚度为792.5m)压裂液应用情况口].
1990年日本在该气田尝试了2次水力压裂(KitaAsahihara#1和1wanohara#1井),由于支撑剂充填问
题而告失败.2002年日本再次进行压裂改造,施工采用锆(Zr)交联羧甲基羟丙基胍胶(CMHPG)压裂液,
在162℃条件下进行了室内评价,施工取得成功.从国内外改造经验上看,寻找在超高温和长时间工作环
境下保持稳定的压裂液仍然是深层改造的主要难题.近年来,在大庆徐家围子、升平、丰乐等地区发现了
可观的天然气资源,但深部气藏储层埋藏深,岩石致密,自然产能低,只有通过压裂改造才能获得工业气
流.由于其地质条件、地质结构复杂,压裂难度大,这已成为增产改造的世界级难题.尤其是目前国内现
有的压裂液不能满足深层高温环境和长时间、大规模施工的需要,并且不适应深层岩性特殊、天然裂缝发
育等复杂的地质条件,因此,研制高温压裂液成为深层增产改造的关键技术.大庆深部致密气层主要为深
层的白垩系下统泉头组一、二段、登娄库组、营城组、沙河子组、侏罗系上统火石岭组及盆地基底,埋藏深度
为3000 ̄4500m,岩性复杂,有致密砂岩、砂砾岩、火山岩和基岩风化壳和浅变质岩等,储层中存在着大
量的微裂缝、孑L洞,岩石坚硬.这些特点给大庆压裂液研究带来难题:一是储层温度高,压裂施工时间长,
压裂液在储层高温环境中长时间经受过度剪切,难以保持持续的造缝和悬砂能力;二是储气层埋藏深,压
裂施工排量大,压裂液沿程摩阻难以控制,如不能降低施工摩阻,将影响顺利施工;三是深层发育有极为丰
富的多裂缝,压裂液大量滤失将导致缝内局部砂质量分数过高而产生桥堵.笔者针对深层改造的复杂性,
研制了深层致密气藏压裂液(以下简称CHTG压裂液).
1实验
1.1材料与仪器
仪器包括RV一3O流变仪(德国Haake公司生产),VT550旋转黏度计(美国Haake公司生产),吴茵
混调器(美国Baroid公司生产),高温高压滤失仪(美国Fann公司生产).药品包括羟丙基胍胶(HPG),东
收稿日期:2005—11—18;审稿人:王铁军t编辑:关开澄
基金项目;黑龙江省科技攻关项目(黑2O04—952)
作者简介:韩松(
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