《新型转向压裂暂堵剂技术.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《新型转向压裂暂堵剂技术.ppt（50页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、十五863子课题验收汇报,新型转向压裂暂堵剂技术,十五863子课题验收汇报,汇 报 提 纲,暂堵压裂技术研究现状暂堵剂的研制思路新型暂堵剂的性能认识,十五863子课题验收汇报,暂堵压裂技术研究现状,国内外研究现状五、六十年代国内外就开展了大量的重复压裂实践，由于落后的理论研究，导致大量的重复压裂并没有取得理想的效果。二十世纪80年代中期，国外(主要是美国)又将重复压裂作为一项重要的技术研究课题，并取得一系列重大进展。我国低渗透油气田所占的比例越来越大，重复压裂技术作为老油田综合治理、控水稳油的重要组成部分。,十五863子课题验收汇报,堵老缝的方法投蜡球堵炮眼，优点是能够保证老缝方向上的孔眼全部
2、被堵，施工简单方便；缺点是过剩的蜡球容易造成施工压力升高；老缝中加入暂堵剂，它不会造成施工压力过高，但无法保证老缝全部被堵；老缝中加入高强度粘合剂，它能够保证老缝都被堵死，但成本较高。,暂堵压裂技术研究现状,十五863子课题验收汇报,暂堵压裂技术研究现状,十五863子课题验收汇报,暂堵压裂技术研究现状,实施暂堵压裂技术逐渐走向成熟，如何把转向压裂技术发展成为一项低渗透油藏增产、稳产的推广技术，急需要解决两个方面的问题：具备成熟的堵剂技术堵剂强度高、形成滤饼、可溶性好、承压能力和幅度时间可调、操作方法简单的堵剂技术；形成一套完善的暂堵剂评价方法。,十五863子课题验收汇报,暂堵压裂技术研究现状,
3、堵剂封堵老裂缝必备条件形变条件：堵剂受压变形伸长率 堵剂在老裂缝中受压变形最大伸长率；保证堵剂自身不发生断裂。粘附条件：堵剂与裂缝壁面粘附强度 堵剂自身的抗拉强度；保证堵剂不与裂缝壁面发生剥离。强度条件：堵剂段塞强度 井筒新缝起裂压力；保证堵剂段塞对压裂液形成有效阻隔。,十五863子课题验收汇报,暂堵压裂技术研究现状,十五863子课题验收汇报,暂堵压裂技术研究现状,十五863子课题验收汇报,汇 报 提 纲,暂堵压裂技术研究现状暂堵剂的研制思路新型暂堵剂的性能认识,十五863子课题验收汇报,暂堵剂的研制思路,暂堵剂的具体性能指标堵剂承压变形能力强，韧性好，自身抗拉强度大，具有较好的伸长率；堵剂与
4、裂缝壁面的粘附性强；堵剂强度高，过3mm左右缝宽可承受强度大于50MPa/m，承压能力和幅度时间可调；具有较好的抗剪切稳定性和热稳定性；耐冲刷性强，堵水率98%；在压裂液中具有溶解性，有利于压裂施工作业；返排性能良好。,十五863子课题验收汇报,暂堵剂的研制思路,十五863子课题验收汇报,暂堵剂的研制思路,设计新型暂堵剂的结构如下：在溶液中，利用自由基聚合的方法，选择接力引发体系（氧化-还原引发体系、偶氮体系），先在低温下引发反应，随着温度升高接力引发剂再次引发聚合，逐步合成高分子体系；同时，在不同温度阶段加入的功能单体，实现嵌段，达到暂堵剂性能要求。,低温,高温,十五863子课题验收汇报,暂
5、堵剂的研制思路,实验药品功能单体：增粘酰胺单体（BA）、增溶单体（BS）、疏水单体（MJ）、助溶单体（NS）、构架单体（TSN），悬浮性单体（C）引发剂：亚硫酸铁-过硫酸钾、亚硫酸氢钠（YN-GA）、亚硫酸钠(YQN-GA)、过氧化二酰、过氧化二碳酸酯、偶氮二异丁腈（OD）交联剂：三价铬离子（GLZ）、酚醛树酯、乌洛托品、表面活性剂OP-10催化剂：硫酸、对甲苯磺酸、氢氧化钠、有机金属复合催化剂（Y）实验仪器电子天平，数字式恒温水浴，真空干燥烘箱，磁力搅拌器，冰箱，恒温烘箱，BrookfieldDV-III粘度计。,十五863子课题验收汇报,暂堵剂的研制思路,暂堵剂的室内合成,十五863子课题
6、验收汇报,暂堵剂的研制思路,暂堵剂的室内合成,十五863子课题验收汇报,暂堵剂的研制思路,暂堵剂的室内合成,温度是随着时间缓慢上升的，反应速率适中，有利于聚合物的链增长。,十五863子课题验收汇报,暂堵剂的研制思路,室内正交实验设计,暂堵剂的室内合成,十五863子课题验收汇报,暂堵剂的研制思路,暂堵剂的优化配方,暂堵剂的合成方案,通过以上正交实验设计，对几个影响因素进行分析后，并评价样品的粘附性和强度，筛选出暂堵剂的配方。,YP(31)-1,YP(31)-2,十五863子课题验收汇报,汇 报 提 纲,暂堵压裂技术研究现状暂堵剂的研制思路新型暂堵剂的性能认识,十五863子课题验收汇报,DJ-UN
7、美国进口成本高（50万）水溶性,新型暂堵剂的性能,十五863子课题验收汇报,新型暂堵剂的性能,基本性能 水溶性、特性粘数、粘浓关系、表面张力、密度暂堵性能溶胀及溶解能力、变形伸长能力、封堵强度、粘附能力、稳定性、返排性能,十五863子课题验收汇报,新型暂堵剂的性能,基本性能 水溶性-DJ-UN,未搅拌时,搅拌1小时,搅拌4小时,DJ-UN样品取一克放入100mL的煤油,DJ-UN取一克放入100mL的自来水,溶解2小时,溶解5小时,完全溶解,DJ-UN为水溶性暂堵剂；暂堵剂性能评价方法：水溶性颗粒类暂堵剂的评价；新型暂堵剂研制也是基于水溶性颗粒暂堵剂。,十五863子课题验收汇报,新型暂堵剂的性
8、能,基本性能 特性粘数,YP（30）和YP（31）具有大的分子尺寸和较好粘附性。,十五863子课题验收汇报,新型暂堵剂的性能,基本性能 粘浓关系,YP（31）可以按照不同的需求来设计不同的暂堵剂，即根据不同油藏的要求，来设计具有不同性能的暂堵剂，且方法简单，效果显著。,十五863子课题验收汇报,新型暂堵剂的性能,基本性能 表面张力配制水是自来水，配制成10000mg/L母液自来水的表面张力为72.1mN/m,十五863子课题验收汇报,新型暂堵剂的性能,基本性能 密 度,合成的暂堵剂具有较好的悬浮性。,十五863子课题验收汇报,新型暂堵剂的性能,基本性能DJ-UN为水溶性高分子（颗粒类）暂堵剂；
9、所合成的暂堵剂也为水溶性高分子（颗粒类）暂堵剂；合成的暂堵剂基本性能与DJ-UN性能基本相当。,十五863子课题验收汇报,新型暂堵剂的性能,暂堵性能溶胀及溶解能力,在相同的时间和条件下，YP(30)的溶胀倍数最大，YP(29)和CLS-2的溶胀倍数相对较小，CLS-1、YP(31)和DJ-UN的溶胀倍数相当。,十五863子课题验收汇报,新型暂堵剂的性能,暂堵性能溶胀及溶解能力选用的样品大小均一，配制水为自来水，浓度为10000mg/L，搅拌速度相同。溶解两个小时后的溶液状态：YP（31）的悬浮性较好。,DJ-UN,YP（31）,十五863子课题验收汇报,新型暂堵剂的性能,暂堵性能变形伸长能力功
10、能单体的不同，使得合成的暂堵剂伸长变形明显不同通过对暂堵剂的功能单体进行优化以达到所要求的性能YP(31)的伸长率较大,十五863子课题验收汇报,新型暂堵剂的性能,暂堵性能封堵强度评价,封堵强度评价实验流程图,十五863子课题验收汇报,新型暂堵剂的性能,暂堵性能封堵强度评价,新型暂堵剂与DJ-UN暂堵剂封堵强度测试压力对比,十五863子课题验收汇报,新型暂堵剂的性能,暂堵性能封堵强度评价YP(30)样品的封堵能力最强YP(31)封堵能力次之,十五863子课题验收汇报,新型暂堵剂的性能,暂堵性能粘附能力评价无压状态：暂堵剂在溶胀和溶解过程中观察其与烧杯壁的粘附情况。DJ-UN与YP(31)倒置一
11、小时后的对比状态图,倒置一小时后样品的对比,YP(31),DJ-UN,DJ-UN和新型暂堵剂具有较好的粘附性。,十五863子课题验收汇报,新型暂堵剂的性能,暂堵性能粘附能力评价无压状态,DJ-UN，YP(31)样品起粘最快，CLS-、YP(30)样品稍稍滞后，两者粘附性稳定而且最终粘附强度大。,十五863子课题验收汇报,新型暂堵剂的性能,暂堵性能粘附能力评价承压状态,备注：g抗拉强度，g-w：胶体、壁面间的粘附强度，缝面面积0.001252,CLS-1样品与裂缝壁面粘附性最好，自身抗拉强度大，DJ-UN样品稍次，YP(30)样品粘附性最差。,十五863子课题验收汇报,新型暂堵剂的性能,暂堵性能
12、粘附能力评价承压状态,DJ-UN样品粘附裂缝岩心后的剥离过程组图,十五863子课题验收汇报,暂堵性能粘附能力评价承压状态,YP(31)样品粘附裂缝岩心后的剥离过程组图,新型暂堵剂的性能,十五863子课题验收汇报,暂堵性能暂堵剂抗温稳定性评价,温度对DJ-UN样品的膨胀倍比影响最大，抗温稳定性较差。抗温能力大小依次为YP(31)YP(30)CLS-DJ-UN。由此可见，通过引入不同的功能性单体，能够达到合适的性能要求。,新型暂堵剂的性能,十五863子课题验收汇报,新型暂堵剂的性能,暂堵性能返排性能评价CLS-1样品溶解时间比DJ-UN短，YP(31)溶解时间和DJ-UN样品相当，完全溶解后的粘度
13、也较接近。从YP(30)和YP(31)样品可以看出，通过功能单体的含量变化可以达到所需性能要求。,十五863子课题验收汇报,新型暂堵剂的性能,颗粒类暂堵剂的暂堵性能1cm长的暂堵剂颗粒在60条件下的水中15个小时之后体积可膨胀到最大值，膨胀倍比大于或等于1.5；半小时后起粘，1小时后粘附在烧杯壁；倒置烧杯半小时，1小时之内不脱离杯底；在60的条件下，经过环压4MPa静置半小时后，裂缝岩心在大于5N的外力条件下暂堵剂与裂缝壁面的粘附强度大于或等于自身抗拉强度；承压条件下，处于溶胀状态的暂堵剂的最大伸长率大于40%；在60的条件下，缝宽为4mm，缝长为50mm的裂缝中，在水驱速度为60mL/h的条
14、件下暂堵剂封堵强度大于30MPa/m。,十五863子课题验收汇报,暂堵剂的封堵机理暂堵剂颗粒在介质的携带作用下进入井筒的炮眼，部分进入地层中的裂缝或高渗透层，膨胀的暂堵剂颗粒的高粘附性和抗拉强度在炮眼和高渗透带产生滤饼桥堵，从而形成高于裂缝破裂压力的压差值，使后续工作液不能向裂缝和高渗透带进入，在井底形成暂时高压区，从而压裂液进入高应力区或者新裂缝层，促使新缝的产生和支撑剂的铺置变化。在施工完成后，暂堵剂溶解于地层水或压裂液，并返排出地层，不对地层产生污染或产生污染小。,新型暂堵剂的性能,十五863子课题验收汇报,新型暂堵剂的性能,新型暂堵剂性能对比,新型暂堵剂性能与DJ-UN相当，性能可以进
15、行调整，达到适合不同油藏的需要。,十五863子课题验收汇报,汇 报 提 纲,暂堵压裂技术研究现状暂堵剂的研制思路新型暂堵剂的性能认识,十五863子课题验收汇报,认 识,结合已有暂堵剂DJ-UN的性能指标，初步建立了一套暂堵剂性能评价体系，为新型暂堵剂的研制提供思路；进一步完善暂堵剂性能评价体系。利用分子结构设计的方法，通过在高分子链上进行嵌段多种功能单体，利用低温聚合的方法，增加高聚物的分子链，并在高温下实现多种功能团的聚合，满足不同功能单体的嵌段要求和高聚物的性能要求。利用正交设计的方法，不断地筛选和完善配方，最终合成出的暂堵剂，并通过有效的评价手段，达到暂堵压裂所需要的暂堵剂的性能要求。,
16、十五863子课题验收汇报,认 识,所合成的暂堵剂体系，承压变形能力强，韧性好，抗拉强度大，具有较好的伸长率；通过功能单体的调整，可以达到所需性能要求。合成出的暂堵剂与裂缝壁面的粘附性强；堵剂强度高，过3毫米左右缝宽，承受强度50MPa/m，承压能力和时间均可调；具有较好的抗剪切稳定性和热稳定性；耐冲刷性强，堵水率98%。所形成的暂堵剂技术体系将成为转向压裂技术的配套技术，将有力的推动暂堵压裂技术在低渗透油藏的推广应用。,十五863子课题验收汇报,认 识,所合成的暂堵剂在很多方面都达到了DJ-UN的性能指标，但是由于功能单体的嵌段方式很复杂，需要深入研究，以达到和超越DJ-UN的性能指标。所做的研究基本上是室内完成的，针对不同的油藏条件，开展具体的研究。,十五863子课题验收汇报,认 识,需要进一步在现场进行性能调整，满足现场施工的需要；同时，需要针对暂堵压裂的施工工艺技术，进行性能评价，以及进行暂堵剂的暂堵方式和暂堵类型进行优化，以达到完善暂堵剂性能要求，最终成为成熟的暂堵技术。,十五863子课题验收汇报,谢谢！敬请批评指正！,
