CN109762551A - 一种提高自悬浮支撑剂油藏适应性的方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于油藏和气藏压裂技术领域，具体涉及提高自悬浮支撑剂油藏适应性的方法，制备拥有最大增稠剂黏附量的自悬浮支撑剂，支撑剂为石英砂、陶粒或二者的混合物，增稠剂为部分水解聚丙烯酰胺或功能型聚合物或瓜尔胶，黏合剂为蔗糖、多元醇类树脂或树脂材料；将自悬浮支撑剂与普通支撑剂按照10:1、9:1、8:1、7:1、6:1、5:1、4:1、3:1、2:1和1:1的比例进行混合，得到混配支撑剂；在目标油藏温度、溶剂水和“液:砂”比条件下测量混配支撑剂颗粒完全悬浮和开始沉降时间，绘制完全悬浮时间和开始沉降时间与混配比关系曲线；依据目标油藏从曲线上确定混配比。极大地提高了自悬浮支撑剂油藏适应性，提高了经济效益。

Description

一种提高自悬浮支撑剂油藏适应性的方法

技术领域：

本发明属于油藏和气藏压裂技术领域，具体涉及一种提高自悬浮支撑剂油藏适应性的方法。

背景技术：

水力压裂作为一种油气层改造技术，是油气井增产、注水井增注的最有效方法。近年来，致密油和页岩气开发为缓解世界能源供给矛盾做出了巨大贡献，这与压裂技术发展密不可分。随着压裂技术应用领域和施工规模逐步扩大，支撑剂和压裂液用量逐年增加。压裂技术释放了致密油和页岩气产能，这也造成全球油气供给量大于需求量，国际油气价格大幅度下跌，致使压裂技术面临巨大成本压力。因此，正确、有效、低成本的压裂改造技术成为实现有效益开发的首要问题。目前，矿场压裂施工普遍采用集中配制压裂液（前置液、携砂液和顶替液），然后用罐车将其运输到施工井场，再与支撑剂经混砂工艺后泵入地层。该方法涉及压裂液配制、储存和运输等环节，配制环节又需要分散、熟化和过滤等工艺步骤，设备和人力资源投入较多，施工成本较高。自悬浮支撑剂可实现在线配制，节省配液和运输费用，是一种极具应用前景的压裂新技术。

由于不同压裂施工目标油藏储层温度、溶剂水矿化度和“液:砂”比都存在差异，就需要通过调整自悬浮支撑剂产品性能（即调整支撑剂类型和改变增稠剂黏附量）来满足不同油藏技术指标要求，这极大地增加了自悬浮支撑剂产品规格数量以及生产、储存和管理成本。

发明内容：

本发明的目的是提供一种提高自悬浮支撑剂油藏适应性的方法，与现有需要多种规格自悬浮支撑剂产品来满足不同油藏技术需求的自悬浮支撑剂压裂方法相比较，该方法仅需要一种规格自悬浮支撑剂产品（即最大增稠剂黏附量自悬浮支撑剂），大大节省了自悬浮支撑剂生产、储存和运输费用；通过预先绘制不同条件下（不同类型自悬浮支撑剂、油藏温度、溶剂水矿化度和“液:砂”比）完全悬浮时间和开始沉降时间与混配比关系（图版）曲线，在进行自悬浮支撑剂压裂工艺参数设计时就可以依据目标油藏技术指标要求和（图版）曲线选择混配比，这极大地提高了自悬浮支撑剂油藏适应性，技术经济效益十分明显。

本发明采用的技术方案为：一种提高自悬浮支撑剂油藏适应性的方法，该方法包括以下步骤：

步骤一、制备拥有最大增稠剂黏附量的自悬浮支撑剂；

步骤二、将最大增稠剂黏附量的自悬浮支撑剂与普通支撑剂（制作自悬浮支撑剂所用支撑剂）按照10:1、9:1、8:1、7:1、6:1、5:1、4:1、3:1、2:1和1:1的不同混配比例进行混合，得到混配支撑剂；在目标油藏温度、溶剂水和“液:砂”比条件下测量混配支撑剂颗粒完全悬浮时间和开始沉降时间，绘制完全悬浮时间和开始沉降时间与混配比关系曲线；

步骤三、依据目标油藏自悬浮支撑剂技术指标要求（例如：完全悬浮时间≤3min，开始悬浮时间≥240min），从上述曲线上查阅并确定满足技术指标要求混配比。

进一步地，所述自悬浮支撑剂由支撑剂、增稠剂和粘稠剂制成。

进一步地，所述支撑剂为石英砂、陶粒或二者的混合物。

进一步地，所述黏合剂为蔗糖、多元醇类树脂或树脂材料。

进一步地，所述增稠剂为部分水解聚丙烯酰胺或功能型聚合物或瓜尔胶。

进一步地，所述瓜尔胶为羧甲基瓜尔胶、羟丙基瓜尔胶、羧甲基羟丙基瓜尔胶中的一种或一种以上的混合物。

本发明的有益效果：提供了一种提高自悬浮支撑剂油藏适应性的方法，与现有需要多种规格自悬浮支撑剂产品来满足不同油藏技术需求的自悬浮支撑剂压裂方法相比较，该方法仅需要一种规格自悬浮支撑剂产品（即最大增稠剂黏附量自悬浮支撑剂），大大节省了自悬浮支撑剂生产、储存和运输费用；通过预先绘制不同条件下（不同类型自悬浮支撑剂、油藏温度、溶剂水矿化度和“液:砂”比）完全悬浮时间和开始沉降时间与混配比关系（图版）曲线，在进行自悬浮支撑剂压裂工艺参数设计时就可以依据目标油藏技术指标要求和（图版）曲线选择混配比，这极大地提高了自悬浮支撑剂油藏适应性，技术经济效益十分明显。

附图说明：

图1为实施例一中大庆清水的自悬浮支撑剂与普通支撑剂的曲线图；

图2为实施例一中长庆污水的自悬浮支撑剂与普通支撑剂的曲线图；

图3为实施例一中大港污水的自悬浮支撑剂与普通支撑剂的曲线图。

具体实施方式：

实施例一

一种提高自悬浮支撑剂油藏适应性的方法，该方法包括以下步骤：

步骤一、制备拥有最大增稠剂黏附量的自悬浮支撑剂，其支撑剂为石英砂、陶粒或二者的混合物，增稠剂为部分水解聚丙烯酰胺或功能型聚合物或瓜尔胶（羧甲基瓜尔胶、羟丙基瓜尔胶、羧甲基羟丙基瓜尔胶中的一种或一种以上的混合物），黏合剂为蔗糖、多元醇类树脂或树脂材料；

步骤二、将最大增稠剂黏附量的自悬浮支撑剂与普通支撑剂（制作自悬浮支撑剂所用支撑剂）按照10:1、9:1、8:1、7:1、6:1、5:1、4:1、3:1、2:1和1:1的不同混配比例进行混合，得到混配支撑剂；在目标油藏温度、溶剂水和“液:砂”比条件下测量混配支撑剂颗粒完全悬浮时间和开始沉降时间，绘制完全悬浮时间和开始沉降时间与混配比关系曲线；

步骤三、依据目标油藏自悬浮支撑剂技术指标要求（例如：完全悬浮时间≤3min，开始悬浮时间≥240min），从上述曲线上查阅并确定满足技术指标要求混配比。

支撑剂为实验室自制自悬浮支撑剂，实验药剂包括支撑剂、黏合剂和增稠剂，其中支撑剂为陶粒，由大庆油田井下作业公司提供，粒径分别为30目和60目；黏合剂为蔗糖，由南京甘汁园糖业有限公司生产，有效含量100%；增稠剂为功能型聚合物（粒径100μm），由大庆炼化公司生产，有效含量90%。实验仪器设备包括电子天平、恒温箱、玻璃棒、锥形瓶等。

自悬浮支撑剂加工步骤：将经蔗糖溶液浸泡支撑剂与聚合物细粉放入锥形瓶中，机械搅拌使支撑剂外表充分黏附聚合物细粉，过筛将支撑剂与多余聚合物细粉分离，烘干，得到块状物，经碾压、分散和过筛，产品装袋。

“最大增稠剂黏附量支撑剂:普通支撑剂”混配实验步骤：制备具有最大增稠剂黏附量支撑剂，将其与普通支撑剂按照10:1、9:1、8:1、7:1、6:1、5:1、4:1、3:1、2:1和1:1比例混配，待用。

结果分析

1、完全悬浮时间和开始沉降时间与混配比关系（图版）曲线绘制，采用大港油田地层水、长庆油田地层水和大庆油田清水按照“砂:液”为10%、20%、30%和40%配制混配支撑剂（“最大增稠剂黏附量支撑剂:普通支撑剂”混配比等于10:1、9:1、8:1、7:1、6:1、5:1、4:1、3:1、2:1和1:1，采用玻璃杯搅拌，充分悬浮后在60℃恒温箱内静置。完全悬浮时间和开始沉降时间与混配比关系（图版）曲线见图1-图3。从图1-图3可以看出，“最大增稠剂黏附量支撑剂:普通支撑剂”混配比值越大（即最大增稠剂黏附量支撑剂量愈多），完全悬浮时间愈短，开始沉降时间愈长。在混配比一定条件下，溶剂为大庆油田清水时开始沉降时间最长，其次为长庆油田地层水，再次为大港油田地层水。

2、聚合物细粉黏附量，采用机械混合式制作方法加工了一批自悬浮支撑剂。支撑剂外表聚合物细粉黏附量实验结果见表1。从表1可以看出，采用机械混合式制作的自悬浮支撑剂外表聚合物细粉黏附量与支撑剂质量呈线性关系，二者比值在20-23wt%左右。

Claims (6)

1.一种提高自悬浮支撑剂油藏适应性的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

步骤一、制备拥有最大增稠剂黏附量的自悬浮支撑剂；

步骤二、将最大增稠剂黏附量的自悬浮支撑剂与普通支撑剂按照10:1、9:1、8:1、7:1、6:1、5:1、4:1、3:1、2:1和1:1的不同混配比例进行混合，得到混配支撑剂；在目标油藏温度、溶剂水和“液:砂”比条件下测量混配支撑剂颗粒完全悬浮时间和开始沉降时间，绘制完全悬浮时间和开始沉降时间与混配比关系曲线；

步骤三、依据目标油藏自悬浮支撑剂技术指标要求，从上述曲线上查阅并确定满足技术指标要求混配比。

2.根据权利要求1所述的一种提高自悬浮支撑剂油藏适应性的方法，其特征在于：所述自悬浮支撑剂由支撑剂、增稠剂和粘稠剂制成。

3.根据权利要求2所述的一种提高自悬浮支撑剂油藏适应性的方法，其特征在于：所述支撑剂为石英砂、陶粒或二者的混合物。

4.根据权利要求2所述的一种提高自悬浮支撑剂油藏适应性的方法，其特征在于：所述黏合剂为蔗糖、多元醇类树脂或树脂材料。

5.根据权利要求2所述的一种提高自悬浮支撑剂油藏适应性的方法，其特征在于：所述增稠剂为部分水解聚丙烯酰胺或功能型聚合物或瓜尔胶。

6.根据权利要求5所述的一种提高自悬浮支撑剂油藏适应性的方法，其特征在于：所述瓜尔胶为羧甲基瓜尔胶、羟丙基瓜尔胶、羧甲基羟丙基瓜尔胶中的一种或一种以上的混合物。