1、低伤害高效渗吸压裂液体系研究及矿场试验段方，钟宝鸿，李锦锋，魏涛涛（延长油田股份有限公司下寺湾采油厂，陕西延安716000）摘要：为实现入地压裂液不返排渗吸吞吐采油、补充致密储层能量和提高原油采收率，在全面评价矿场用压裂液性能的基础上，通过处理剂优选、增渗机理分析和体系性能评价，开展了低伤害高效渗吸压裂液体系研究。结果表明：（1）传统胍胶压裂液在 256 h 的滞留时间内，裂缝导流能力损害程度高达 30%50%，无法满足不返排补能增渗的现场需求；（2）明确了最优减阻剂、降黏剂和增渗剂的类型和使用浓度，建立了低伤害高效渗吸滑溜水压裂液体系：清水+0.2%减阻剂 XPRT-3+0.3%黏土稳定剂+
2、0.02%过硫酸铵+0.3%ZSD-SX 型增渗剂，储层伤害性弱，减阻性能优异；（3）增渗剂进入储层后，原油中吸附的非极性物质逐渐脱附，储层岩石表面暴露的羟基逐渐增多，亲水性逐渐增强，界面张力逐渐减小，原油渗吸速度和采出程度显著提升。矿场试验表明，低伤害高效渗吸滑溜水压裂液体系对 XSW 油田致密油藏具有良好的适应性，可有效提升油水置换效率，延缓产量递减速度，提高原油采收率。该研究成果对 XSW 油田乃至鄂尔多斯盆地南部非常规油气高效开发具有一定的指导意义。关键词：渗吸；低伤害；压裂液；致密油藏中图分类号：TE357.12文献标识码：A文章编号：1673-5285（2023）03-0028-0
3、7DOI:10.3969/j.issn.1673-5285.2023.03.006*收稿日期：202301-18基金项目：延长石油科研基金项目“致密油藏不返排体积压裂技术先导试验”资助，项目编号：ycsy2019ky-B-6。作者简介：段方（1986-），男，陕西黄陵人，工程师，硕士研究生，主要从事油田开发及管理工作，邮箱：。Research and field test of low damage and high efficiencyimbibition fracturing fluid systemDUAN Fang，ZHONG Baohong，LI Jinfeng，WEI Taotao
4、（Xiasiwan Oil Production Plant，Yanchang Oilfield Co.，Ltd.，Yanan Shaanxi 716000，China）Abstract:In order to realize oil recovery of in-ground fracturing fluid without back drainage,supplement tight reservoir energy and improve oil recovery,on the basis of comprehensive evaluation of the performance of
5、 in-situ fracturing fluid,the study of low damage and high efficiency imbibition fracturing fluid system was carried out through treatment agent selection,seepage mechanism analysis and system performance evaluation.The results show that,（1）the damage degree of the fracture conductivity of guanidine
6、 gum fracturing fluid is as high as30%50%within 256 h retention time,which cannot meet the on-site demand of no flowback energy replenment and permeability increase.（2）The types and concentrations of theoptimal drag reduction agents,viscosity reduction agents and permeability enhancer were de石油化工应用P
7、ETROCHEMICAL INDUSTRY APPLICATION第 42 卷第 3 期2023 年 3 月Vol.42 No.3Mar.2023鄂尔多斯盆地南部 XSW 油田延长组长 7长 8 储层致密且微裂缝较为发育，渗流能力和常规水驱提高采收率效果较差，注入水易沿微裂缝发生窜流，水平井差异化大规模体积压裂是实现高效开发的主要手段1-2。为减少压裂液和破胶液残渣在储层孔隙中的滞留，控制支撑剂在人工裂缝中获得较好的铺置，压裂后需及时进行返排3。然而，返排液中因含有多种烃类和有害添加剂，无害化处理成本高昂，且返排过程中易形成支撑剂的回流影响压裂效果4。同时，XSW 油田致密油藏地层能量不足的问
8、题在压裂液返排后更加突出，导致衰竭式开发过程中产量递减严重，单井日产油投产 180 d内阶段递减率高达 60%5。如何补充地层能量和提升开发效益已成为 XSW 油田致密油藏开发亟需解决的关键难题。研究表明，致密储层基质中细小的孔喉、天然微裂缝和人工裂缝构成的多重介质具有强烈的毛细管作用6-7，使得渗吸作用较常规储层更为显著，室内渗吸采收率可达到 20%以上8-9。基于此，为实现入地压裂液不返排渗吸吞吐采油、补充致密储层能量和提高原油采收率，本次研究在评价现用压裂液性能的基础上，进行了低伤害高效渗吸压裂液体系研究及现场试验。1现用压裂液性能评价为明确现用压裂液的整体性能，对其开展了破胶性能、界面
9、张力、润湿角、滤失性能、岩心伤害性和渗吸排油效果评价。（1）实验温度为 60，破胶时间为90 min，破胶液黏度为2.67 mPa s，符合要求；未加助排剂，破胶液与煤油间的界面张力为 20.23 mN/m；残渣含量为 473 mg/L，对地层伤害较大。（2）压裂液与模拟油间的界面张力测试均值为 13.95 mN/m，润湿角测试均值为 64.5。（3）实验温度为 60，压裂液静态滤失系数为 2.4810-4m/min1/2，滤失速度为 4.7910-5m/min，初滤失量为 4.4310-3m3/m2；压裂液动态滤失系数为9.6710-5m/min1/2，滤失速度为 1.7810-5m/min
10、，初滤失量为 7.8210-4m3/m2，静态和动态滤失性能良好，符合行业标准。（4）实验温度为 60，压裂液滤液和动态滤失对基质渗透率的损害率分别为 39.3%和 53.9%，基本符合行业标准；破胶液滤液和动态滤失对基质渗透率的损害率分别为 24.6%和 44.1%，表明残渣含量是储层伤害性评价的重要指标。（5）充分接触 36 h 后，破胶液对无裂缝标准岩心的自发渗吸程度均值为10.6%，压裂液对无裂缝标准岩心的常压和高压渗吸程度分别为 11.7%和 11.9%，渗吸效果整体较差，采出程度较低。2低伤害胍胶压裂液体系研究2.1稠化剂优选2.1.1稠化剂类型优选取 CH-1、CH-2、CH-3
11、 和CH-4 四种羟丙基胍胶稠化剂，按照 0.30%浓度配制溶液，在 30 下老化 4 h 后，按照耐温耐剪切性能和破胶性能进行稠化剂类型优选（表 1）。在密度相近、pHfined,and the low damage and high efficiency imbibition slick water fracturing liquid systemwas established,clear water+0.2%drag reduction agent XPRT-3+0.3%clay stabilizer+0.02%ammonium persulfate+0.3%ZSD-SX permeab
12、ility enhancer,which has weak damageto the reservoir and excellent drag reduction performance.（3）After the permeability enhancerenters the reservoir,the non-polar substances adsorbed in the crude oil gradually desorbed,the exposed hydroxyl group on the reservoir rock surface gradually increased,the
13、hydrophilicity gradually increased,the interfacial tension gradually decreased,and the imbibition rate and recovery degree of crude oil increased significantly.Field tests show that thelow damage and high efficiency imbibition slick water fracturing fluid system has good adaptability to tight reserv
14、oirs in XSW oilfield,which can effectively improve the oil-water replacement efficiency,delay the production decline rate,and improve the oil recovery.Theresearch results have certain guiding significance for the efficient development of tight oil inXSW oilfield and unconventional oil and gas in sou
15、thern Ordos Basin.Keywords：imbibition；low damage；fracturing fluid；dense reservoir段方等低伤害高效渗吸压裂液体系研究及矿场试验第 3 期29破胶剂/%降解剂/%耐温耐剪切性评价破胶液黏度/（mPa s）破胶液黏度评价残渣含量/（mg L-1）残渣含量评价综合评价0.040.005101.881363117.90.060.00793.945233129.10.080.00922.878228136.50.040.00774.09425197.00.040.009142.5892231413.00.060.00532.
16、0112240117.20.060.009131.50152021614.30.080.00584.593244107.60.080.00741.4016218159.7相同的基础上，鉴于 CH-3 型羟丙基胍胶溶液黏度最高、水不溶物含量最小，优选其为研究用稠化剂。表 1稠化剂类型优选实验结果2.1.2稠化剂浓度优选取 CH-3 型羟丙基胍胶稠化剂、YJ-3 型有机硼交联剂（3.0%）、无水碳酸钠，交联液交联比为 10010，pH 为 7.5，配制稠化剂浓度分别为0.20%、0.25%、0.30%和 0.35%的压裂液。测试方法为：以 12 mL/min 的排量向模拟垂直裂缝中注入携砂液，持续时间为 100 min，使过量携砂液由出口自由溢出至烧杯，通过相机记录不同时刻裂缝内支撑剂的分布。测试结束后使用去离子水对各观察窗所对应段的支撑剂进行清洗10。在 90 下烘干 20 h 后称重，测定 4070目石英砂支撑剂在压裂液中的沉降速度（表 2）。表 2不同稠化剂浓度下压裂液的动态携砂性能随着稠化剂浓度的不断递增（0.15%0.35%），4070 目石英砂支撑剂在压裂液中的沉降速度不断降低
