長城鉆探自主研發(fā)清潔壓裂液體系國內(nèi)領(lǐng)先

由長城鉆探壓裂公司自主研發(fā)的“微膠囊”清潔壓裂液體系在蘇11-41-27井壓裂后增產(chǎn)效果顯著。截至12月7日，該井連續(xù)穩(wěn)產(chǎn)469天，累計(jì)產(chǎn)氣量1007.05萬立方米，平均日產(chǎn)氣2.15萬立方米，含水率幾乎為零，創(chuàng)造了老井二次壓裂的最高紀(jì)錄，為蘇里格“三低”氣藏難動(dòng)用儲(chǔ)量開發(fā)提供了技術(shù)保障，也為大型壓裂連續(xù)高效施工打開一條綠色效益通道。“微膠囊”清潔壓裂液體系技術(shù)已達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平。

壓裂液是疏通地層油氣流動(dòng)的“血液”。常規(guī)壓裂液交聯(lián)劑一般為硼、鋯、鈦體系，在返排液中還會(huì)有微量交聯(lián)劑存在，會(huì)嚴(yán)重影響壓裂液的性能，迫使壓后返排液難以重復(fù)利用。清潔壓裂液體系與常規(guī)壓裂液體系相比，具有低傷害、低成本、低摩阻、易返排、再利用等諸多優(yōu)勢(shì)。多類型等清潔壓裂體系成為市場(chǎng)推廣應(yīng)用的主流，受到甲方的青睞。

今年，科技人員在壓裂施工過程中發(fā)現(xiàn)，由于高溫地層對(duì)清潔壓裂液性能的嚴(yán)格要求，需要將清潔壓裂液稠化主劑提高至一定比例，才能滿足施工要求。但這會(huì)導(dǎo)致基液黏度高、配液難、支撐劑不易混入、挾砂性不穩(wěn)定、支撐劑在裂縫中鋪置易造成砂堵等難題，嚴(yán)重制約壓裂施工規(guī)模。

為滿足儲(chǔ)層壓裂改造需求，突破技術(shù)瓶頸，這個(gè)公司組織科技人員展開連續(xù)攻關(guān)，研究壓裂液體系組成成分的化學(xué)機(jī)理和物理特性。經(jīng)過多次篩選試驗(yàn)，優(yōu)選出了具有膠囊形狀的清潔壓裂液體系，并對(duì)添加規(guī)律進(jìn)行大量的試驗(yàn)研究。在加入稠化劑前，將“微膠囊”混入清水中，通過稠化分子進(jìn)行選擇性包裹，降低了表觀黏度。在加入表面活性劑類交聯(lián)劑后，溶膠液的流變性能得到迅速恢復(fù)。

室內(nèi)試驗(yàn)中，如何調(diào)劑“微膠囊”與稠化劑的比例成為關(guān)鍵因素。只有使基液黏度降至規(guī)定范圍，降黏率達(dá)到53.45%，才能滿足壓裂施工要求。經(jīng)過科技人員的反復(fù)研究，加入“微膠囊”后的溶膠液沒有降低壓裂液的破膠性能，實(shí)現(xiàn)了在2個(gè)小時(shí)內(nèi)充分破膠的技術(shù)要求，加快了破膠速度，且破膠液物化性能可以滿足返排需求。

去年6月，“微膠囊”清潔壓裂液體系“首秀”蘇里格，在蘇11-47-34等多口井的壓裂施工過程中，現(xiàn)場(chǎng)施工壓力平穩(wěn)，加砂順利，最高施工砂濃度達(dá)到615千克/立方厘米，挾砂性明顯優(yōu)于常規(guī)壓裂液。壓裂后的返排液經(jīng)過簡單物理和化學(xué)處理后，又重復(fù)利用于蘇11-41-27井，返排液重復(fù)利用率達(dá)100%，實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)。其中，蘇11-41-27井壓后增產(chǎn)效果最為顯著，截至12月7日，該井連續(xù)穩(wěn)產(chǎn)469天，累計(jì)產(chǎn)氣量1007.05萬立方米，平均日產(chǎn)氣2.15萬立方米，含水率幾乎為零，創(chuàng)造了老井二次壓裂的最高記錄。

實(shí)踐證明，“微膠囊”清潔環(huán)保壓裂液具有低傷害、低殘?jiān)?、低成本、低摩阻、易返排、抗剪切能力?qiáng)、配伍性良好等優(yōu)點(diǎn)，降低了返排液再利用處理難度，提高了壓裂液體系穩(wěn)定性和重復(fù)利用率，單井施工可節(jié)省成本9.1萬元。壓裂施工混砂均勻，利于壓裂液抽吸泵送，壓裂車組吸液能力得到保障，有助于后續(xù)現(xiàn)場(chǎng)其他程序施工。

此外，“微膠囊”添加操作簡便，對(duì)配液程序沒有影響，更利于大型壓裂連續(xù)施工，可以形成復(fù)雜的裂縫網(wǎng)絡(luò)，打開油氣通道，提高油氣產(chǎn)出能力。既滿足了頁巖氣、頁巖油、致密氣等非常規(guī)油氣資源的開發(fā)需要，又達(dá)到了國家綠色環(huán)保施工標(biāo)準(zhǔn)。該技術(shù)目前在國內(nèi)行業(yè)處在領(lǐng)先水平。

據(jù)悉，長城鉆探壓裂所把綠色科技作為創(chuàng)效的動(dòng)力，加大科技研究力度。目前，已形成18項(xiàng)核心壓裂技術(shù)和14項(xiàng)核心壓裂液體系。其中，多項(xiàng)壓裂技術(shù)和壓裂液體系達(dá)到國內(nèi)甚至國際先進(jìn)水平，滿足了大規(guī)模壓裂施工需求，站穩(wěn)了高端市場(chǎng)，提升了核心競(jìng)爭力。