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可调减摩剂凭一己之力“减”掉多重烦恼(上)

可调减摩剂凭一己之力“减”掉多重烦恼(上)

还在为选择合适的压裂液而头疼?了解一下BJ服务公司最新推出的可调减摩剂,可实时调节压裂液的流变性,既简单又实用,已经在Eagle Ford页岩区块证明了自己。

来自丨World Oil
编译丨TOM

随着北美掀起了开发非常规油气藏的热潮,水力压裂作业也随之发展。如今,设备升级带来的效率增加已无法满足作业者们的胃口,他们将目光集中于压裂作业的所有环节,目标是降低成本、缩短周期、提高油井产能。

压裂液体系是不容忽视的研究领域。作业者对提升效率的渴求,推动了压裂液的发展。业内涌现出越来越多的创新型压裂液,并可根据特定的井况与作业环境进行调整。在多口井上应用同种完井设计的日子正渐行渐远,取而代之的是可定制的方法。目前面临的挑战是如何为某个油田的生产井,选择最适合的压裂液体系。

为解决这个问题,我们进行了完井液设计研究,比较了Eagle Ford盆地Gonzales郡和Lavaca郡几个井平台的作业与生产。具体而言,作业者正在寻找灵活的完井液设计,使现场人员能够以更少的停机与脱砂,完成更多的井段。

研究发现,可调减摩剂的使用带来了多功能性,类似于滑溜水、高粘度减摩剂(HVFR)与线性凝胶等多种完井液体系。只需添加这一种添加剂,即可提高作业效率、经济效益以及产量。

传统滑溜水压裂

滑溜水压裂作业变得很受欢迎,因为它能产生复杂的裂缝网络,尤其是在低渗透油藏中。最初作业者进行的测试,都是针对传统滑溜水混合液的设计。

滑溜水体系中含有非粘性、未交联的流体,因此在高泵速下,可将支撑剂携带到地层深处。通常泵速为100桶/分钟,这些高泵速有助于压裂更多岩石,形成复杂的裂缝网络。

该体系的缺点包括需要大量的水,以及还需要大功率来维持更高的泵速与支撑剂浓度。传统的滑溜水压裂作业无法总能保证将支撑剂携带至更深处的裂缝网络,而且很难破坏聚合物,从而降低了返排能力,还会导致地层与支撑剂充填的损伤。

为了避免功率的增加,滑溜水中通常会加入减摩剂,以降低摩阻。若滑溜水设计中减摩剂含量不足,随后则会加入HVFR与线性凝胶。最近,由于提高了支撑剂浓度,HVFR的使用量也随之增加。然而,使用减摩剂以及线性或交联瓜尔胶,会提高作业成本与作业复杂性。

在该研究中,作业者利用滑溜水混合液完成了十级水力压裂作业。该体系需要添加线性凝胶,以达到能够有效携带支撑剂所需的粘度。完成这些井段的压裂作业后,由于难以解堵的储层特性以及井口作业压力较高,作业者正遭受非生产时间、停工以及脱砂。

可调技术

当作业者与BJ服务公司接洽时,该公司提出了一种可调减摩剂,能够在低浓度下发挥作用。

可调技术的目的是提效。可调减摩剂是一种聚合物,能够实时调整流体特性。这是单流体溶液,可以通过调节浓度以实现期望的结果。该减摩剂的分子量远大于瓜尔胶或瓜尔胶衍生物,因此它可在低浓度下实现减低摩阻,同时使功率需求最小化。它仅需传统减摩剂一半的浓度,却可提供相同水平的减摩效果。

如前所述,大多数减摩剂缺乏足够的粘度来携带支撑剂,因此得依靠HVFR。采用可调减摩剂,只需简单的增加浓度,就可拥有与HVFR和线性凝胶相当的携砂能力。这种多功能性,为快速变更设计提供了更大的灵活性。并且,还可以通过动态调整浓度,降低作业问题(设备维修、设备故障等)导致的非生产时间,这些问题都是由于必须使用凝胶水化设备所造成的。可调性的另一个优势是确保地层的返排能力。这种可调减摩剂的分子结构拥有沿聚合物主干的可断裂连接。目前常规的减摩剂主要是具有碳-碳分子结构的聚合物,即使存在氧化破胶剂,也很难实现破胶。

通过控制化学反应,可精确破坏该聚合物的分子结构。较小的分子易于返排,几乎不会损伤支撑剂充填与地层,而且可以100%的恢复渗透性。它在裂缝表面或支撑剂充填层中不会残留聚合物或聚合物碎片,这有助于使产量最大化。

此外,这种可调性是通过使用更少的设备与添加剂来实现的,从而减少了压裂作业的占地面积与复杂性。

明天的文章将为大家带来该减摩剂在Eagle Ford页岩区块的应用效果,敬请期待!

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