油井壓裂液返排率提高技術(shù)研究現(xiàn)狀

楊杰 王洋麗 張雷 何直杭 潘翼

摘要：隨著我國(guó)油氣田的不斷開(kāi)發(fā)，我國(guó)很多油氣田已經(jīng)進(jìn)入了低壓、低產(chǎn)的狀況。因此采取壓裂是提高低滲透油田開(kāi)發(fā)的主要措施，但是普通的壓裂作業(yè)在使用過(guò)程中會(huì)采用壓裂液的形式進(jìn)行開(kāi)采。壓裂液的使用會(huì)對(duì)油層產(chǎn)生一定的傷害，從而影響了油井的動(dòng)態(tài)產(chǎn)能，因此在實(shí)際過(guò)程中提高油井壓裂液返排率技術(shù)可以有效增強(qiáng)裂縫的導(dǎo)流能力，從而使油田的開(kāi)采效率得到有效提高。

關(guān)鍵詞：油井壓裂液;返排率;技術(shù)研究

壓裂工藝對(duì)提高油井產(chǎn)能有著非常重要的作用，可以有效溝通油井通道，改善油井的生產(chǎn)情況，使油井能夠得到有效開(kāi)發(fā)，很多油田已經(jīng)逐漸使用的壓裂工藝進(jìn)行開(kāi)采，在新技術(shù)使用過(guò)程中壓裂液的類型也為之發(fā)生變化，因此在實(shí)際工作過(guò)程中，只有對(duì)壓裂液進(jìn)行合理選擇，才能夠有效減少對(duì)地層的傷害，從而增強(qiáng)壓裂效果。

壓裂液返排處理現(xiàn)狀

（1） 壓裂液返排現(xiàn)狀。壓裂液的返排率和油氣藏的特征有著非常密切的關(guān)系，會(huì)受到地層能量的影響，通常情況下最低的返排率能夠達(dá)到左右，在壓裂設(shè)計(jì)過(guò)程中需要針對(duì)不同的地層服務(wù)性不斷優(yōu)化壓裂液體系，從而有效增強(qiáng)壓裂液地魄覺(jué)性能促進(jìn)壓裂液進(jìn)行返排。

（2） 返排液處理現(xiàn)狀。當(dāng)水力壓裂施工結(jié)束以后會(huì)產(chǎn)生大量的壓裂液添加劑，返排壓裂液具有較高的黏度，且穩(wěn)定性較高。此外添加劑的種類較多，其中親水性的有機(jī)添加劑會(huì)使水源中的COD值偏高。如果反彈也不經(jīng)過(guò)處理就直接排放，會(huì)對(duì)周?chē)淖匀画h(huán)境以及水也造成較大污染。壓裂返排液的處理方法非常多，且作為預(yù)處理的常見(jiàn)方法為化學(xué)混凝法。該方法在使用過(guò)程中可以有效去除壓裂液中的有機(jī)物，從而實(shí)現(xiàn)了返排液的凈化處理。

（3） 存在的主要問(wèn)題。目前壓裂液會(huì)采用多種處理工藝進(jìn)行結(jié)合使用。雖然已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了壓裂液返排污染物的降低，從而能夠有效確保壓裂液滿足排放標(biāo)準(zhǔn)。但是在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，由于運(yùn)行成本過(guò)高，在生產(chǎn)中并沒(méi)有進(jìn)行大規(guī)模的運(yùn)用，因此目前的壓裂返排液的處理水平難以滿足實(shí)際的生產(chǎn)需求。

2壓裂液性能評(píng)價(jià)

2.1抗剪切性能

利用旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)測(cè)定壓裂液在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中的黏度變化，通過(guò)剪切過(guò)程可以看出，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)過(guò)程中壓裂液的黏度并沒(méi)有發(fā)生太大的變化，由此可以說(shuō)明處理水所配制的壓裂液具有良好的剪切穩(wěn)定性，并且壓裂液有較強(qiáng)的修復(fù)性，在規(guī)定的剪切速率下，壓裂液體系可以達(dá)到一種膠束破壞與修復(fù)的動(dòng)態(tài)平衡，因此可以在長(zhǎng)時(shí)間的剪切下能夠保持良好的黏性。

2.2對(duì)交聯(lián)的影響

處理水中會(huì)存在不同含量的硼元素，硼元素的含量主要與施工情況和作業(yè)及產(chǎn)水情況不同而出現(xiàn)明顯差異。通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比可以看出，向處理水中加入pH值較高的添加劑，能夠使基液黏度發(fā)生堿性變化，可以有效促進(jìn)積液發(fā)生交聯(lián)，在該情況下就可能導(dǎo)致配液管線發(fā)生堵塞，從而嚴(yán)重影響到井下作業(yè)的正常壓裂施工，因此需要控制硼元素的含量。在其中加入了少量的 保護(hù)劑，以便于能夠形成堵層，避免腐蝕物質(zhì)進(jìn)入到巖心內(nèi)部。通過(guò)最后結(jié)果可以看出，加入保護(hù)劑之后，巖心滲透率提升，對(duì)于油井儲(chǔ)層的損害程度明顯降低。

3油井壓裂液返排率提高技術(shù)

（1）常規(guī)破膠。壓裂液中加入強(qiáng)氧化劑使壓裂液的PH值保持在之間都可以進(jìn)行使用。最常用的強(qiáng)氧化劑，包括硫酸鈉、過(guò)硫酸銨、過(guò)硫酸鉀等。其主要的用量在毫克每升，其主要的破膠原理是通過(guò)硫酸鹽的強(qiáng)氧化性與動(dòng)將發(fā)生氧化還原反應(yīng)是氧化交聯(lián)鍵發(fā)生變化，從而使東膠破膠。由于過(guò)硫酸鹽的反應(yīng)分解最快在℃以上，因此在低溫條件下需要加入其他的添加劑來(lái)形成催化氧化反應(yīng)。

（2）HRS復(fù)合解堵技術(shù)。該解堵技術(shù)是由多種化學(xué)組分而形成的復(fù)合解堵劑，在井下緩慢中釋放出二氧化氯，利用二氧化氯的強(qiáng)氧化性刺激油機(jī)環(huán)上的不活潑氫從而形成脫氫，反應(yīng)生成不穩(wěn)定的羥基取代中間體。從而形成開(kāi)環(huán)破裂現(xiàn)象，是聚合物的分子結(jié)構(gòu)常量發(fā)生變化，使其黏度大幅度降低，流動(dòng)性能會(huì)逐漸減小，容易從地層排出，從而解除了對(duì)地層的堵塞效果。

（3）生物酶破膠壓裂技術(shù)。在壓裂過(guò)程中使用植物交易其衍生物和纖維素等天然聚合物幾乎都是在酶的催化作用下發(fā)生降解反應(yīng)。對(duì)于傳統(tǒng)的沒(méi)破膠劑PH值的影響為破膠作用是非常重要的影響因素之一。普通霉破膠劑的最佳PH值是在左右，如果低于或者高于時(shí)，那么酶的破膠活性就會(huì)降低。生物酶破膠劑主要是依靠多功能酶主導(dǎo)的生物制劑，其破膠機(jī)制是通過(guò)催化分子表面的糖苷鍵使其發(fā)生破裂，最終使聚糖形式發(fā)生裂解從而有效還原了單糖或二糖，黏度降低，使壓裂液中的殘液能更快的返排出來(lái)，減少了聚合物的傷害，從而增強(qiáng)了生產(chǎn)效率。因此在實(shí)際工作過(guò)程中，需要結(jié)合油井的實(shí)際情況，選擇合適的壓裂液返排技術(shù)，才能夠在真正意義上降低壓裂液對(duì)地層的傷害。

2.3穩(wěn)定性

處理水所配制的壓裂液屬于一種表面活性劑，在使用過(guò)程中不會(huì)被細(xì)菌腐蝕而發(fā)生變化，采用處理水所配制的壓裂液中所含有一定比例的原油組分或者為其他的化學(xué)成分，因此處理水壓裂液的黏度會(huì)隨著時(shí)間的增加而有所降低，當(dāng)處理水壓裂液靜止8小時(shí)以后黏度依舊無(wú)法滿足施工條件。其次進(jìn)行返排室內(nèi)試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果成功，返排壓裂較低，配合相關(guān)技術(shù)，返排成功率升高。對(duì)壓裂液進(jìn)行浸污處理之后，測(cè)量巖心的滲透率，分析這一參數(shù)的變化，進(jìn)而判斷壓裂液對(duì)儲(chǔ)層的損害程度。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，化學(xué)破膠方法在我國(guó)油田內(nèi)的使用率非常高，在使用過(guò)程中可以有效提高底層裂縫以及空氣的導(dǎo)流能力，從而有效增加了油田的泄油面積，達(dá)到了剩余油開(kāi)采的目的。但是化學(xué)污染性和泡椒程度主要依賴于破膠劑的濃度，因此在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，需要合理選擇化學(xué)破膠劑才能夠有效減少對(duì)地層的污染，從而有效保護(hù)油廠不會(huì)受到傷害，進(jìn)而提高了油井的產(chǎn)量。

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