曹學華 湯彥華 王振 張明 謝晨
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液化石油氣(LPG)主要成分是丙烷、丙烯、丁烷、丁烯及少量其它碳氫化合物,其中丙烷沸點最低、易被壓縮成液體,被用于增產流體已有50余年。
1972—2023年間,LPG增產技術先后歷經了提出、研發、實踐、改進、推廣、沒落、復出多個階段[1-2],重心也逐漸從無水壓裂過渡至生產后期提高采收率,發展趨勢逐漸清晰。
LPG壓裂相比水基壓裂所需液量少,作業時間可有效縮短1/10至1/3。施工過程中,LPG壓裂液全程保持液態,施工結束后蒸發為氣態,并可與儲層氣體混合或溶解于原油。
LPG壓裂液組分在不同儲層溫度及施工階段均有所差異,通常為提升攜砂能力需加入稠化劑(油溶性表面活性劑—烷基磷酸酯)、交聯劑(絡合Fe3+或Al3+等多價金屬鹽[3])進行凝膠化,形成黏度高、具有空間網狀結構的凝膠,黏度可在40~1000mPa·s調節,在儲層傷害、流變、攜砂及降濾失性能等方面與油基壓裂液相近。
破膠時間可控制在0.5~4.0h,破膠液黏度為0.1~0.2mPa·s,遠低于水基壓裂液。液態丙烷密度約為0.51g/cm3、膨脹比為270∶1(氣液體積比),返排期間井筒靜液柱壓力梯度可降低至5.29kPa/m,自然實現欠平衡、返排效果更快更好。
2020年,Single Shot IOR(“SSI”)技術理念被提出,其本質為LPG與化學添加劑協同混相增產技術,通過將LPG或與特定多種功能性化學藥劑按一定比例混合后注入,旨在應對生產后期剩余油氣挖潛、采收率提高等方面挑戰:
(1)易與地層原油混相、有效降低黏度、恢復油相滲透率;……