國(guó)外高密度壓裂液技術(shù)新進(jìn)展

段志英 (吐哈油田公司工程技術(shù)研究院)

國(guó)外高密度壓裂液技術(shù)新進(jìn)展

段志英 (吐哈油田公司工程技術(shù)研究院)

隨著世界石油工業(yè)形勢(shì)日趨嚴(yán)峻,各類(lèi)高壓、超深或致密的油氣藏亟待改造。由于施工時(shí)井口壓力較高,這些儲(chǔ)層的壓裂措施受到挑戰(zhàn)。常規(guī)壓裂液的密度較低,不能滿足施工的需要,通過(guò)加重壓裂液的方式降低井口施工壓力,成功地解決了難題。使用溴化鈉作加重劑的高密度壓裂液適于149℃以下儲(chǔ)層,羧甲基-羥丙基瓜爾膠體系可應(yīng)用于149℃以上儲(chǔ)層,根據(jù)不同儲(chǔ)層特征適當(dāng)調(diào)整壓裂液性能,就能滿足高壓、深井致密油藏的壓裂工藝要求。

高壓油藏 超深油藏 加重壓裂液

高壓深井儲(chǔ)層改造時(shí),由于施工時(shí)井口壓力較高,無(wú)法保證施工安全和措施效果,甚至利用目前的技術(shù)與裝備根本無(wú)法進(jìn)行施工作業(yè)。為了解決這一難題,提出加重壓裂液的思路。

地面最大井口壓力[1]由下面公式計(jì)算:

式中PW——井口壓力,MPa;

PB——井底破裂壓力,MPa;

PF——摩阻損失 (包括孔眼、管柱沿程), MPa;

PH——井筒液柱壓力,MPa。

這個(gè)公式表明增加液柱壓力,井口壓力會(huì)降低。因此,通過(guò)增加壓裂液的密度,即增加液柱壓力,可以降低井口施工壓力。

常規(guī)壓裂液的密度較低,一般為1.0×103～1.04×103kg/m3。近年來(lái)國(guó)內(nèi)外研究表明:采用鹽水加重壓裂液的方式可形成不同密度 (最大可達(dá)到1.70×103kg/m3)的配方[2-3],結(jié)合具體儲(chǔ)層特征適當(dāng)調(diào)整加重壓裂液的性能,就能滿足高壓、深井壓裂施工的工藝要求。

1 硼酸鹽交聯(lián)體系

墨西哥灣深度超過(guò)6 096 m的井?dāng)?shù)日益增多,由于壓力梯度和摩阻高,使用常規(guī)相對(duì)密度的壓裂液,井口壓力會(huì)超過(guò)裝備承壓上限,因此研制了使用溴化鈉作加重劑的硼酸鹽交聯(lián)體系,可獲得相對(duì)密度1.38的高密度壓裂液。……