油井壓裂液返排率提高技術研究現狀

楊杰 王洋麗 張雷 何直杭 潘翼

摘要：隨著我國油氣田的不斷開發，我國很多油氣田已經進入了低壓、低產的狀況。因此采取壓裂是提高低滲透油田開發的主要措施，但是普通的壓裂作業在使用過程中會采用壓裂液的形式進行開采。壓裂液的使用會對油層產生一定的傷害，從而影響了油井的動態產能，因此在實際過程中提高油井壓裂液返排率技術可以有效增強裂縫的導流能力，從而使油田的開采效率得到有效提高。

關鍵詞：油井壓裂液;返排率;技術研究

壓裂工藝對提高油井產能有著非常重要的作用，可以有效溝通油井通道，改善油井的生產情況，使油井能夠得到有效開發，很多油田已經逐漸使用的壓裂工藝進行開采，在新技術使用過程中壓裂液的類型也為之發生變化，因此在實際工作過程中，只有對壓裂液進行合理選擇，才能夠有效減少對地層的傷害，從而增強壓裂效果。

壓裂液返排處理現狀

（1） 壓裂液返排現狀。壓裂液的返排率和油氣藏的特征有著非常密切的關系，會受到地層能量的影響，通常情況下最低的返排率能夠達到左右，在壓裂設計過程中需要針對不同的地層服務性不斷優化壓裂液體系，從而有效增強壓裂液地魄覺性能促進壓裂液進行返排。

（2） 返排液處理現狀。當水力壓裂施工結束以后會產生大量的壓裂液添加劑，返排壓裂液具有較高的黏度，且穩定性較高。此外添加劑的種類較多，其中親水性的有機添加劑會使水源中的COD值偏高。如果反彈也不經過處理就直接排放，會對周圍的自然環境以及水也造成較大污染。壓裂返排液的處理方法非常多，且作為預處理的常見方法為化學混凝法。該方法在使用過程中可以有效去除壓裂液中的有機物，從而實現了返排液的凈化處理。

（3） 存在的主要問題。目前壓裂液會采用多種處理工藝進行結合使用。雖然已經實現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準。但是在實際運行過程中，由于運行成本過高，在生產中并沒有進行大規模的運用，因此目前的壓裂返排液的處理水平難以滿足實際的生產需求。

2壓裂液性能評價

2.1抗剪切性能

利用旋轉粘度計測定壓裂液在旋轉過程中的黏度變化，通過剪切過程可以看出，在進行實驗過程中壓裂液的黏度并沒有發生太大的變化，由此可以說明處理水所配制的壓裂液具有良好的剪切穩定性，并且壓裂液有較強的修復性，在規定的剪切速率下，壓裂液體系可以達到一種膠束破壞與修復的動態平衡，因此可以在長時間的剪切下能夠保持良好的黏性。

2.2對交聯的影響

處理水中會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及產水情況不同而出現明顯差異。通過實驗進行對比可以看出，向處理水中加入pH值較高的添加劑，能夠使基液黏度發生堿性變化，可以有效促進積液發生交聯，在該情況下就可能導致配液管線發生堵塞，從而嚴重影響到井下作業的正常壓裂施工，因此需要控制硼元素的含量。在其中加入了少量的 保護劑，以便于能夠形成堵層，避免腐蝕物質進入到巖心內部。通過最后結果可以看出，加入保護劑之后，巖心滲透率提升，對于油井儲層的損害程度明顯降低。

3油井壓裂液返排率提高技術

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

（2）HRS復合解堵技術。該解堵技術是由多種化學組分而形成的復合解堵劑，在井下緩慢中釋放出二氧化氯，利用二氧化氯的強氧化性刺激油機環上的不活潑氫從而形成脫氫，反應生成不穩定的羥基取代中間體。從而形成開環破裂現象，是聚合物的分子結構常量發生變化，使其黏度大幅度降低，流動性能會逐漸減小，容易從地層排出，從而解除了對地層的堵塞效果。

（3）生物酶破膠壓裂技術。在壓裂過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生降解反應。對于傳統的沒破膠劑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，那么酶的破膠活性就會降低。生物酶破膠劑主要是依靠多功能酶主導的生物制劑，其破膠機制是通過催化分子表面的糖苷鍵使其發生破裂，最終使聚糖形式發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，減少了聚合物的傷害，從而增強了生產效率。因此在實際工作過程中，需要結合油井的實際情況，選擇合適的壓裂液返排技術，才能夠在真正意義上降低壓裂液對地層的傷害。

2.3穩定性

處理水所配制的壓裂液屬于一種表面活性劑，在使用過程中不會被細菌腐蝕而發生變化，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成分，因此處理水壓裂液的黏度會隨著時間的增加而有所降低，當處理水壓裂液靜止8小時以后黏度依舊無法滿足施工條件。其次進行返排室內試驗，試驗結果成功，返排壓裂較低，配合相關技術，返排成功率升高。對壓裂液進行浸污處理之后，測量巖心的滲透率，分析這一參數的變化，進而判斷壓裂液對儲層的損害程度。

結束語

綜上所述，化學破膠方法在我國油田內的使用率非常高，在使用過程中可以有效提高底層裂縫以及空氣的導流能力，從而有效增加了油田的泄油面積，達到了剩余油開采的目的。但是化學污染性和泡椒程度主要依賴于破膠劑的濃度，因此在實際運行過程中，需要合理選擇化學破膠劑才能夠有效減少對地層的污染，從而有效保護油廠不會受到傷害，進而提高了油井的產量。

參考文獻

[1] 李蘭楊旭楊德敏油氣田壓裂返排液治理技術研究現狀環境工程

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