沈燕賓，成 城，李俊華，王 佳

（1.陜西省石油化工研究設(shè)計(jì)院陜西省石油精細(xì)化學(xué)品重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西西安710054；2.延長(zhǎng)油田股份有限公司定邊采油廠勘探研究所，陜西榆林718600）

延長(zhǎng)油田油藏地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，分布廣泛，新老油田共存，其儲(chǔ)層結(jié)構(gòu)比較平緩，巖土礦物成分比較混雜，儲(chǔ)油層物理性能差，油層較密集、壓力低，平均滲透率在0.5×10-3～1.44×10-3μm2，平均孔隙度只有10%，低滲透率區(qū)塊占到總區(qū)塊的85%，是陸上典型的超低滲透油藏[1]。

目前為止，延長(zhǎng)低滲透油田所采用的壓裂技術(shù)有多種，主要是以羥丙基瓜爾膠為稠化劑的水基壓裂。瓜膠體系對(duì)油藏傷害的主要因素是殘?jiān)⑺蝗芪镆约坝审w系配伍性不好造成的傷害[2]，對(duì)地層傷害率40%~80%，降低瓜膠殘?jiān)c不溶物最直接的辦法通過(guò)改性瓜膠，國(guó)內(nèi)成功的辦法是改性成羥丙基瓜膠，但也不能將殘?jiān)档礁?，受制成本及技術(shù)的限制，實(shí)驗(yàn)室研發(fā)了一種低濃度瓜膠交聯(lián)劑HK-8，能夠降低瓜膠用量30%以上，保證了體系良好的流變性能和破膠性能的同時(shí)，降低了壓裂液破膠對(duì)地層傷害50%以上。本文主要介紹了低濃度瓜膠交聯(lián)劑HK-8在延長(zhǎng)油田的應(yīng)用。

1 室內(nèi)評(píng)價(jià)試驗(yàn)

1.1 壓裂液配方

通過(guò)研究開(kāi)發(fā)出一種低濃度瓜膠交聯(lián)劑（HK-8），通過(guò)性能評(píng)價(jià)，綜合壓裂液的攜砂性能和破膠性能，確定適應(yīng)延長(zhǎng)油田中溫地層（井溫60~70℃）的超低濃度瓜膠壓裂液配方，并對(duì)該配方進(jìn)行性能評(píng)價(jià)。

由表1可以看出，低濃度瓜膠交聯(lián)劑壓裂液配方將傳統(tǒng)的瓜膠濃度0.38%降至0.28%，降低瓜膠濃度26.8%。較常規(guī)的配方，低濃度瓜膠壓裂液配方不需要添加交聯(lián)調(diào)節(jié)劑。

表1 延長(zhǎng)油田中溫地層常規(guī)壓裂配方與低濃度瓜膠交聯(lián)劑（HK-8）壓裂液配方對(duì)比Tab.1 Comparison of regular fomular and guar gum crosslinking agent

1.2 壓裂液流變性能

將0.28%的瓜膠基液添加表1中的相關(guān)助劑與低濃度瓜膠交聯(lián)劑HK-8按照100∶0.3的交聯(lián)比配制凝膠，使用哈克流變儀模擬延長(zhǎng)油田中溫儲(chǔ)層溫度（70℃）、170s-1的剪切速率下測(cè)量凝膠的抗溫抗剪切性能，結(jié)果見(jiàn)圖1。

圖1 低濃度瓜膠交聯(lián)劑HK-8 交聯(lián)壓裂液的70℃下的耐剪切性能Fig.1 Shear resistance performance of guar gum crosslinking agent

從圖1中可知，低濃度瓜膠交聯(lián)劑（HK-8）壓裂液體系在70℃下，在170s-1剪切60min后，壓裂液的粘度保持在100mPa·s以上，說(shuō)明該體系在70℃下抗剪切性能，流變穩(wěn)定性好，滿(mǎn)足攜砂要求，可滿(mǎn)足現(xiàn)場(chǎng)壓裂施工要求。

1.3 破膠性能

根據(jù)表1中配方，按照100∶0.3交聯(lián)比配制低濃度瓜膠壓裂液體系，添加0.02%過(guò)硫酸銨在70℃下破膠，測(cè)試粘度變化及殘?jiān)?，?shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖2。

圖2 低濃度瓜膠交聯(lián)劑（HK-8）交聯(lián)壓裂液粘時(shí)曲線Fig.2 Dynamic viscosity curve of guar gum crosslinking agent

破膠性能直接影響著壓裂液的返排,是壓裂液傷害地層的重要因素。從圖2可以看出，在180min時(shí)基本破膠，225min時(shí)破膠液粘度達(dá)到3.2mPa·s-1，破膠殘?jiān)鼮?50mg·L-1，各項(xiàng)指標(biāo)均滿(mǎn)足SY/T 6376-2008壓裂液通用技術(shù)中水基壓裂液通用技術(shù)指標(biāo)的要求。常規(guī)有機(jī)硼交聯(lián)壓裂液體系破膠殘?jiān)鼮?25mg·L-1，減少殘?jiān)?0%以上，更易返排，同時(shí)對(duì)大大降低了由于破膠殘?jiān)鼘?duì)地層的傷害。

1.4 巖芯傷害性能

通過(guò)巖芯流動(dòng)試驗(yàn)，測(cè)定常規(guī)有機(jī)硼壓裂液和使用HK-8的低濃度胍膠壓裂液的破膠液對(duì)巖芯基質(zhì)滲透率的傷害[3]，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 壓裂液破膠液巖心流動(dòng)性對(duì)比實(shí)驗(yàn)Tab.2 Comparison of core flowability

由表2可見(jiàn)，常規(guī)有機(jī)硼壓裂液對(duì)巖芯的平均傷害率為34.56%。使用HK-8的低濃度瓜膠壓裂液體系對(duì)巖芯的平均傷害率為15.765%，滿(mǎn)足SY/T 6376-2008壓裂液通用技術(shù)的要求，同時(shí)較常規(guī)體系減少傷害54.38%。

2 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

低濃度瓜膠交聯(lián)劑HK-8目前在延長(zhǎng)油田西部部分地區(qū)進(jìn)行了10余井次的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，其特點(diǎn)不僅能夠降低瓜膠用量，節(jié)約了大量成本，減少了由于瓜膠水不溶物對(duì)地層的傷害，同時(shí)，其破膠殘?jiān)^常規(guī)壓裂液少，大大降低了地層的傷害，圖3、4為HK-8交聯(lián)劑在定邊采油廠現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)的兩口井的施工曲線。

圖4 定7141-2 井壓裂施工曲線Fig.4 Fracturing curve of well 7141-2

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用選擇定4611A-4井和定7141-2井兩口井的施工曲線看來(lái)，壓裂施工順利，壓力較穩(wěn)定，攜砂性能較好，壓裂取得成功。通過(guò)排出的液體取樣觀察，透明無(wú)色，破膠良好，施工后排液較徹底，生產(chǎn)正常。

3 結(jié)論

（1）使用低濃度瓜膠交聯(lián)劑HK-8的壓裂液，在延長(zhǎng)西部中溫地層，能夠?qū)⒊Ｒ?guī)瓜膠濃度0.38%降至0.28%。壓裂液破膠殘?jiān)鼮?0×10-6左右，較常規(guī)體系的降低了70%左右，同時(shí)從巖心傷害試驗(yàn)可以看出，使用HK-8的低濃度瓜膠壓裂液對(duì)地層傷害為15.765%，減少常規(guī)體系對(duì)地層傷害的40%以上。

（2）通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)的施工試驗(yàn)可以看出，低濃度瓜膠交聯(lián)劑HK-8有很好的儲(chǔ)層適應(yīng)性，施工過(guò)程中，壓力穩(wěn)定，攜砂性能好，返排徹底，試驗(yàn)井生產(chǎn)順利。

（3）低殘?jiān)?、低傷害一直是低滲油氣藏壓裂液發(fā)展的主要方向，胍膠改性和降低稠化劑使用濃度長(zhǎng)期以來(lái)是油田工作者的研究熱點(diǎn)[4]。低濃度瓜膠交聯(lián)劑HK-8目前已經(jīng)在延長(zhǎng)西部地區(qū)應(yīng)用，其對(duì)油藏保護(hù)有深遠(yuǎn)意義，有很大的推廣價(jià)值。

［1］史興權(quán).鄂爾多斯盆地油氣勘探與開(kāi)發(fā)工程技術(shù)論文集［M］.北京:石油工業(yè)出版社,1999.

［2］莊照鋒,趙賢,李荊，等.HPG壓裂液水不溶物和殘?jiān)鼇?lái)源分析［J］.油田化學(xué),2009，26（2）:139-141.

［3］鄭曉軍,蘇君惠,徐春明，等.水基壓裂液對(duì)儲(chǔ)層傷害性研究［J］.應(yīng)用化工,2009,38（11）：1623-1628.

［4］姜瑞忠,蔣延學(xué),汪永利，等.水力壓裂技術(shù)的近期發(fā)展及展望［J］.石油鉆采工藝,2004,26（4）：52-56.