【摘 要】
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随着常规油气储量逐年降低,非常规储层压裂开发成为油气增产稳产“新主力”。压裂过程中,压裂液性能优劣是决定其成功与否的关键,其中清洁压裂液以无残渣低伤害的优点备受关注。但是,清洁压裂液耐温抗剪切能力差,同时传统的压裂结束即返排的方式极大地浪费了清洁压裂液的能量。因此,本文通过构筑纳米Si O2强化CO2敏感型压裂液体系,探究该体系的压裂液性能和破胶液渗吸规律及机理,阐明其压裂-渗吸一体化的应用潜力,
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随着常规油气储量逐年降低,非常规储层压裂开发成为油气增产稳产“新主力”。压裂过程中,压裂液性能优劣是决定其成功与否的关键,其中清洁压裂液以无残渣低伤害的优点备受关注。但是,清洁压裂液耐温抗剪切能力差,同时传统的压裂结束即返排的方式极大地浪费了清洁压裂液的能量。因此,本文通过构筑纳米Si O2强化CO2敏感型压裂液体系,探究该体系的压裂液性能和破胶液渗吸规律及机理,阐明其压裂-渗吸一体化的应用潜力,为高效经济开发非常规储层提供重要的理论依据和技术支持。基于前期研究,选用长链叔胺SGY和有机盐NaPts构筑CO2敏感型压裂液体系,并考察浓度、温度、矿化度、p H值以及老化时间对不同类型纳米Si O2分散稳定性的影响,最终构筑了纳米Si O2强化CO2敏感型压裂液体系。随后,对最优配方下的体系进行压裂液性能评价,并探究了温度、破胶液浓度、岩心长度和岩心渗透率对压裂液体系破胶液在砂岩岩心中静态渗吸效果的影响规律。利用核磁共振与分析系统阐明不同渗吸阶段孔隙动用特征,通过破胶液各组分在固/液界面和液/液界面的吸附特征揭示其渗吸机制,明确多组分协同渗吸是压裂液体系破胶液高效渗吸排油的关键。研究结果表明,纳米SiO2强化CO2敏感型压裂液体系最优配方为:2.0%SGY+1.5%Na Pts+0.025%Si O2。加入纳米颗粒的压裂液体系,其零剪切黏度由2900 m Pa?s增至3500 m Pa?s,定剪切黏度由200 m Pa?s升为260 m Pa?s,耐温性由120oC升为130oC,1wt%煤油即可破胶,且对岩心伤害率小于13%。渗吸实验结果表明,温度越高,破胶液浓度越大,岩心长度越小,体系破胶液渗吸速度越快,渗吸采收率越大,2 cm岩心90oC下采收率为43%。对于渗透率小于10 m D的岩心,岩心渗透率越小,毛管动力越大,渗吸效果越好,0.48 m D岩心采收率为40%。对于高渗岩心,岩心渗透率越大,流动阻力越小,采收程度越高,144.11 m D岩心最终采收率可达45%。核磁实验结果表明高温渗吸主要发生在小孔隙内,破胶液在固/液界面的吸附降低了岩石表面粗糙度,减小了孔道中流动阻力,并将油湿表面转为水湿表面,减小了油滴剥离岩石壁面的粘附功。同时,压裂液体系破胶液在液/液界面的吸附降低了油水界面张力,强化了油滴变形能力。破胶液中多组分协同作用,共同提高了渗吸效果。
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