瓜尔豆胶产品中心 / Product Center

联系我们 / Contact

  • 山东东达生物化工有限公司
  • 联系人:王伟
  • 电 话:0533-8299008
  • 手 机:13280657534
  • 传 真:0533-8299001
  • 邮 箱:sddaswchina@163.com
  • 网 址:https://www.sddasw.com/
  • 地 址:山东省淄博市周村区开发区工业园区16号

低分子环保型压裂液技术的开发及应用

发布日期:2015-05-02 11:02:11
低分子环保型压裂液技术的开发及应用
  利用压裂酸化技术改造地层是提高油气井单井 产量的有效手段。在石油天然气压裂增产施工作业 中,产生了大量返排液体,对环境造成一定危害。压 裂液一次性使用造成的水资源浪费以及后期废水处 理,均给企业带来巨大的成本压力。因此,长庆石油 勘探局研制开发了新型低分子环保压裂液技术。
  
  1压裂在长庆油田产能建设中的重要作用压裂是指在井筒中形成高压迫使地层形成裂缝 的技术。通常是应用水力传压原理,从地面泵入携带 支撑剂的高压工作液,使地层形成并保持裂缝,其结 果相当于扩大了井筒半径,增加了泄流面积,降低了 渗流阻力,从而能大幅度提高油、气井产量,提高采 油速度,缩短开采周期,降低采油成本。因此,在油 田勘探开发过程中得到普遍应用
  
  长庆石油勘探局国内主要工作区域在鄂尔多斯 盆地及周边地区。鄂尔多斯盆地的地质特点是“三低 一高”(低产、低压、低渗透率,髙含硫)。据统计, 长庆油田目前在延长组己探明石油地质储量中,渗透 率大于10毫达西的占14. 2%, 3?10毫达西的占3.8%, 1?3毫达西的占59.2%, 0. 5?1毫达西的占13. 4%, 0.3?0.5毫达西的占9. 2%,0.1?0.3毫达西的占 0. 2%。而渗透率凡小于3毫达西的属特低渗透地层。 由此看来,长庆油田绝大部分是特低渗透层。若长庆 油田要有效地提高单井产量,必须在生产中经常性地 进行压裂改造。因此,长期以来压裂技术在长庆油田 油气生产中起着重要地位。
  
  2原有压裂液的缺陷压裂液的主要作用是将地面设备的能量传递到 油层岩石上,形成裂缝,把支撑剂输送到裂缝中。一 般较好的压裂液应具备滤失小、携砂能力强、摩阻低、 稳定性好、配伍性好、低残渣、易返排等性能。随着 石油工业的发展,压裂施工的规模越来越大,压裂液 用量也随之增加。所以压裂液还应具备货源广、成本 低、配制简单等特点,以满足大型压裂和新井压裂施 工的需要
  
  目前国内油田压裂施工基本上采用的是高分子 压裂液体技术,即水基聚合物压裂液所应用瓜尔胶 及其衍生物。由于它低廉的费用和较好的流变控制特 性,在压裂工艺中已应用了许多年,这种压裂液具有抗剪切性好、热稳定性好、水不 溶物和破胶残渣含量较低、控制滤失能力强等诸多优 点。然而,和其他众多的水基压裂液一样,羟丙基瓜 尔胶(HPGF)仍具有一定的不足:难以满足施工规模及 快速破胶返排的要求;压裂液在地层易残留高分子, 对地层孔喉和微裂缝会造成持久的伤害:在压裂增产 施工过程中会产生大量返排压裂残液,对环境造成很 大影响。且这种压裂液破胶后的返排液是不可再利用 的,一次性使用和后期处理导致浪费严重,排放会污 染环境,处理费用大,许多企业难以承受。因此,市 场急需新型低分子环保型压裂液。
  
  3低分子环保型压裂液的优点徐非凡,1992年毕业于江汉石油学院安全工程专业,工程师,现任长庆石油勘探局质量安全环保处副处长,主管环保工作?通讯地址:陕西省西安市长 庆石油勘探局质量安全环保处,710021低分子环保型压裂液在环境保护方面具有以下优点:?是一种以低分子聚合物为稠化剂的压裂液。低分 子增稠剂是一种分子量比传统羟丙基瓜尔胶(HPGF) 要小25?30倍的低分子增稠剂,因此和传统压裂液 达到相同的增稠效果时,所使用的低分子压裂液的质 量只是传统增稠剂的1/30?1/25,大大节约了化学 剂的使用量,从源头上减少了污染物的产生,节约了 生产成本和污染防治成本。
  
  ?具有较好的耐温抗剪切能力。同一温度下压裂液 可保持恒定的黏度而不下降;压裂液可避免在泵送过 程中持续降黏;不需象传统瓜尔胶压裂液体系那样需 持续添加稠化剂,使该压裂液体系中的化学物配制比 例保持稳定,为其能循环利用创造了有利的条件。 ?低分子环保压裂液(LMF)采用屏蔽交联技术和聚 合物网络结构破坏与恢复技术,实现体系的破胶与交 联可逆,施工中不需要氧化破胶剂就可以实现破胶返 排,并能有效降低对裂缝导流能力的伤害。破胶后液体 中增稠剂的化学结构不受破坏。因此,对压裂液的返排 液进行回收后循环使用。其效果不受重复利用次数的影 响;回收利用压裂返排液,降低了废液处理成本。
  
  4环保型压裂液的开发应用及效益分析4.1国外、2003年,哈利伯顿公司发明了一种称为哈里伯 顿微束聚合物(HMP)体系的压裂液,在美国得。克萨 斯油田的压裂改造中取得成功。这种新型压裂液无需 使用破胶剂,因而在泵送过程中避免了常规压裂液中 破胶剂对压裂液的持续降黏,具有非常稳定的流变性 能。压裂之后,依靠地层的固有酸碱环境,使压裂液 体系降解至短分子链,可以清洁支撑裂缝,并可回收 再利用。
  
  1.2国内从2003年开始,长庆油田在国内率先进行低分 子环保型压裂液体系的研究开发,并取得成功。打破 了传统高分子压裂液一统天下的局面,使得压裂液技 术向环保、节约、降低施工成本的方向发展。
  
  该压裂液体系突破了 4项关键技术,在低分子增 稠剂的开发、低分子的交联技术、聚合物网络结构破 坏与恢复技术、返排液的回收再利用技术方面,取得 重要的创新和实质性的突破。LMF结合了常规HPGF 及清洁压裂液两者的优点,既保持了低的残渣,又保持了聚合物压裂液体系的优点,它不仅成本低而且在 现场容易操作,在降低伤害裂缝导流能力的同时,保 证了良好的滤失控制性能。压裂液在裂缝壁面易被破 坏,避免了对地层孔喉和微裂缝造成持久伤害。
  
  3.3效益分析由于压裂液的返排液可以循环使用,节约了用水 及化学添加剂,减少了废液的排放和处理费用,获得 了可观的经济和社会效益。
  
  2005年,长庆油田井下技术作业处在西峰油田 陇东区块长8储油层6 口井现场,先后进行了以下三 个试验:?压裂观察试验,观察压裂液能否满足现场的压裂 施工要求;?返排液回收测试,对回收的压裂液返排液进行了 性能测试;?返排液回收利用试验,对回收液体的实际应用性 能进行W价。
  
  在此基础上,2006年针对长庆油田各区块油层 特点确定并优化了 LMF压裂液配方;研制了升降式分 离除砂器,能有效脱气、消泡、去除回收液中的泥砂 和支撑剂等机械杂质,使用安全方便。2006年共推 广应用37 口井,改造效果显着,比常规压裂液压裂 的邻井产量提高20%?70%,单井加砂量最小3 m3, 最大85 m3,单层最大加砂量45 m3,均按施工设计圆 ?满完成了加砂,施工成功率1〇〇%。平均每口井使用 回收液约70m3,压裂液中返排液占32. 26%,单井最 高达85. 7%:平均返排液回收率51. 3%;平均每井 节约用水94m3,节约用水38.29^单井经济效益见表1单井使用低分子环保型压裂液经济效益分析项目.节约用水回收压裂液减少 处理污水合计体积(m3)9470164单价(元/ n3)8017060经济效益(元)752011900984029260表2使用低分子环保型压裂液经济效益及预测年份200620072008,200分井数(口)3760500.1500经济效益(万元)108. 26175.5614634389上表1。2007年共试用60 口,2008年计划试用500 口,2009年将全面推广,预计达到1500 口,将产生 的择济效益见上表2。
  
  5结束语通过改变常规压裂液的交联和破胶方式,在保证 压裂施工的前提下,对返排液还原恢复使其达到新鲜 压裂液的性能,不仅减少了压裂施工作业污水的处理 量,还能变废为宝,减少压裂液的成本,是一种既环 保又节约的技术创新。在干旱、生态脆弱的西部地区, 节约了宝贵的水资源,减少了环境污染,符合创建和 谐、节能社会的发展要求。不仅推动了长庆油田压裂 施工作业污水处理技术进步,而且为我国绿色环保压 裂液的发展提供了新的思路。