優(yōu)化壓裂液體系，提升雙229塊改造效果

張林鵬

摘 要：雙229塊為中--強(qiáng)水敏，壓裂液入井極易對(duì)儲(chǔ)層造成傷害。雙229塊壓裂液主要有滑溜水和5%的羥丙基胍爾膠壓裂液體系，措施后部分油井表現(xiàn)出返排率較低、油井生產(chǎn)供液能力差等現(xiàn)象。其主要原因是壓裂后壓裂液濾液對(duì)儲(chǔ)層流體和巖石礦物的損害以及濾餅和殘?jiān)鼘?duì)支撐裂縫導(dǎo)流能力的污染。需要優(yōu)選低粘和超高溫體系壓裂液，并針對(duì)性提升壓裂液防膨性能，提高壓裂液破膠、破乳、助排性能，提高殘液自然返排率，有效保護(hù)改造儲(chǔ)層。

關(guān)鍵詞：滑溜水;羥丙基胍爾膠;超級(jí)胍膠;助排劑

1 概況

雙229塊儲(chǔ)層巖性主要為細(xì)砂巖和粉砂巖，泊松比平均值為0.25，儲(chǔ)層巖性彈性大塑性小，脆性指數(shù)達(dá)到59.7%，并且存在天然裂縫，有利于形成復(fù)雜壓裂裂縫。儲(chǔ)集空間類型以粒間孔、顆粒溶孔為主，少量顆粒裂縫、成巖微縫?？紫抖绕骄?6.4%，滲透率平均2.9mD，儲(chǔ)層物性屬中低孔、低--特低滲型儲(chǔ)層。雙229塊壓裂改造過程中，壓裂液體系主要為羥丙基胍膠體系，壓裂液在傳遞壓力和攜帶支撐劑的過程中，同時(shí)也給儲(chǔ)層帶來不同程度的傷害，壓裂液濾液傷害不但影響儲(chǔ)層單井改造效果，嚴(yán)重時(shí)造成油氣井減產(chǎn)，而且對(duì)儲(chǔ)層整體開發(fā)效果有直接影響。

2 存在問題

從雙229塊兩組巖心的五敏實(shí)驗(yàn)中得出雙229塊為中--強(qiáng)水敏，水敏傷害率為65.05%，壓裂液入井極易對(duì)儲(chǔ)層造成傷害。雙229塊壓裂改造過程中，壓裂液主要有滑溜水和5%的羥丙基胍爾膠壓裂液體系，措施后部分油井表現(xiàn)出返排率較低、油井生產(chǎn)供液能力差等現(xiàn)象。其主要原因是壓裂后壓裂液濾液對(duì)儲(chǔ)層流體和巖石礦物的損害以及濾餅和殘?jiān)鼘?duì)支撐裂縫導(dǎo)流能力的污染。因此，需要優(yōu)選低粘和超高溫體系壓裂液，并針對(duì)性提升壓裂液防膨性能，提高壓裂液破膠、破乳、助排性能，提高殘液自然返排率，有效保護(hù)改造儲(chǔ)層。

經(jīng)過判斷分析，其主要原因是在壓裂施工過程中，侵入?yún)^(qū)濾液以“指進(jìn)”替換地層流體而使水的飽和度增加。施工結(jié)束后開井返排，由于地層低滲透性和孔隙性差，毛管力作用使部分水被束縛在儲(chǔ)層中，排液困難，導(dǎo)致地層水鎖損害;另外，壓裂后壓裂液濾液對(duì)儲(chǔ)層流體和巖石礦物的損害以及濾餅和殘?jiān)鼘?duì)支撐裂縫導(dǎo)流能力的污染，以及壓裂液與儲(chǔ)層流體發(fā)生乳化，乳化液分散在通過毛細(xì)管和空隙吼道時(shí)產(chǎn)生賈敏損害，造成乳化堵塞。

3 壓裂液體系優(yōu)化過程及應(yīng)用情況

3.1 試驗(yàn)與優(yōu)化過程

通過分析雙229塊體積壓裂實(shí)驗(yàn)及生產(chǎn)情況，大液量、大排量是體積壓裂的主要特點(diǎn)，而隨之帶來的是大量高強(qiáng)度壓裂液進(jìn)入地層后對(duì)儲(chǔ)層的影響。通過返排和生產(chǎn)情況對(duì)比發(fā)現(xiàn)，絕大多數(shù)壓裂投產(chǎn)井返排能力和生產(chǎn)供液能力成正比。主要采取以下兩方面措施對(duì)壓裂液體系進(jìn)行調(diào)整：

①采用不溶于水的固體微粒含量、低濃度的新型壓裂液增稠劑--超級(jí)胍膠，有效降低壓裂液殘?jiān)?，減小對(duì)儲(chǔ)層滲透率及裂縫導(dǎo)流能力的傷害;

②開展油水配伍性試驗(yàn)，優(yōu)化助排劑的體系配方，增加破乳劑含量，提升壓裂液總體性能。

3.2 超級(jí)胍膠體系試驗(yàn)

選擇超級(jí)胍膠及羥丙基胍膠作為增稠劑，采用目前中高溫（≥70℃）常用的有機(jī)硼作為交聯(lián)劑，在100℃下對(duì)比兩種壓裂液體系的流變性能，通過流變性能對(duì)比，有機(jī)硼能夠與超級(jí)胍膠、羥丙基胍膠交聯(lián)，在中高溫條件下壓裂液凍膠耐溫抗剪切性能較好，能夠保證造縫攜砂的要求。

通過對(duì)比流變性能可知，在 100℃下濃度為0.4 %超級(jí)胍膠能滿足壓裂施工對(duì)壓裂液粘度要求，與羥丙基胍膠相比使用濃度降低0.1%，且剪切終粘相當(dāng)，以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明，超級(jí)胍膠壓裂液體系在低使用濃度下就能滿足雙229塊高溫儲(chǔ)層壓裂施工要求。

相對(duì)于羥丙基胍膠體系，超級(jí)胍膠具有使用濃度低，破膠后殘?jiān)康偷忍攸c(diǎn)，有效避免了破膠液對(duì)地層的裂縫孔隙造成阻塞，使壓裂所形成的支撐通道更通暢。

3.3 破乳劑配方試驗(yàn)

開展破乳率對(duì)比實(shí)驗(yàn)，對(duì)破乳劑脂肪胺聚氧乙烯醚的含量進(jìn)行調(diào)整，由0.01%提升至0.05%。超級(jí)胍膠壓裂液破膠液與雙229塊原油乳化液在5min內(nèi)可觀察到明顯的油水界面，60℃時(shí)4h徹底破乳，80℃時(shí)2h徹底破乳，破乳率100%，無沉淀產(chǎn)生，有效提高破乳速度和破乳率。

2018年，在雙229塊體積壓裂井中，共計(jì)有14口井采用了超級(jí)胍膠作為增稠劑，并采用了復(fù)配的添加劑體系。其壓裂后返排、油井生產(chǎn)情況較以往壓裂井有不同程度改善。這一結(jié)果為雙229塊體積壓裂油井壓裂液體系的進(jìn)一步優(yōu)化提供了方向和借鑒意義。

4 結(jié)論與建議

采用超級(jí)胍膠作為增稠劑，并優(yōu)化了破乳劑的體系配方，提升了壓裂液降阻、攜砂、破乳的總體性能，降低了壓裂液殘?jiān)?，提升壓裂后的返排效果，有效避免了壓裂液?duì)地層的二次傷害;配合優(yōu)化助排劑成分，在壓裂過程中對(duì)儲(chǔ)層的保護(hù)作用發(fā)揮明顯，在低滲透儲(chǔ)層有較廣闊的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)：

[1]郭建春，李楊，王世彬.滑溜水在頁巖儲(chǔ)集層的吸附傷害及控制措施[J].石油勘探與開發(fā)，2018（04）：320-325.