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研究表明,传统胍胶压裂液的裂缝导流能力较低,其有效裂缝长度只有历史拟合模拟中支撑裂缝长度的几分之一。虽然表面凝胶剂和水基压裂液等在测试中具有高导流能力,但价格昂贵且支撑剂传输性能低劣,必须在淡水中才能正常工作。为此,哈里伯顿公司开发了一种可以解决传统胍胶体系局限性的新型生物聚合物压裂液。
1、新型压裂液特点
这种新型压裂液导流能力高、粘性稳定、管壁摩阻低、携带支撑剂能力优良并且可以利用产出水。该压裂液已经在填充有大约200万磅(90.7×104t)支撑剂的数口油井中的14 个压裂井段进行现场应用。该压裂液具有高传导率和优良的支撑剂携带能力,可以广泛应用于低渗透储层压裂作业,这预示着低渗透非常规油藏压裂将发生引人注目的变化。
2、新型压裂液的先进性能描述
导流能力:多数现有交联凝胶的导流能力在10%~50%之间,新型压裂液的设计目标是达到75%以上,经过测试,实际水基导流能力达到了90%,而在相同条件下,硼酸基交联胍胶的导流能力只有14%。
摩阻:如同大多数聚合物,这种生物聚合物可以充当一种减阻剂。在实验室进行降低摩阻测试,其摩阻比水低约67%。
采出水利用:这种生物聚合物基压裂液可以使用很多不同类型的产出水。在淡水供应紧缺或水处理成本较高的地区,这是一个重要的优势。
滤失性:在低渗(0.1mD)岩石中,生物聚合物基凝胶的滤失量只有交联胍胶的一半。较低的滤失量转变成了更高的效率和更少的凝胶量。
粘度:设计的目标粘度是在200OF(93.3OC)环境下粘度达到200厘泊。由于这种压裂液不是交联的,所以通过增加聚合物的浓度可以得到想要的粘度。
携带支撑剂能力:压裂液的一个主要功能就是携带支撑剂。实验前,测量了压裂液中支撑剂沉降的速度,优选出一种可以降低沉降速度的聚合物。
3、新型压裂液现场使用效果
正如大多数的新产品一样,实际的现场应用和实验的数据有一定差异。观察到的第一个差异就是聚合物水化时间比在实验室观察的长。第二个差异是形成的裂缝宽度不理想。第三,这些生物聚合物作业的初始脱砂速度比常规硼酸交联胍胶基压裂液稍高。
使用该压裂液井的产量与邻井相当或者更好,因此,这种压裂液具有很好的发展前景。第一组两口试验井的产量相当于或高于邻井产量的平均值(图1)。投产后生物聚合物井的初始采油速度比邻井高。第二组两口试验井的产量高出邻井的平均值(图2) ,初始产能与邻井相近但井产能保持时间较长,原因可能是由于具有较长的有效支撑裂缝长度。