延长气田气井清洁压裂液体系研究与应用

摘要

延长气田气井属于典型低渗透储层，具有“低孔、低渗、低压、低丰度、低产”的特点。从目前形势看，延长气井生产开发仍有很大的发展空间，但对于开发技术的依赖度在迅速增加。针对延长气田气井目前压裂液存在的问题，结合延长气田气井储层基本地质特征开发研究了新型清洁压裂液体系。
　　对延长气田岩心的孔隙度、渗透率和岩心组成成分进行了分析。分析结果表明，延长气田已开发的储层属于“低孔、低渗、致密性砂岩”气藏，其岩心主要由石英、方解石、绿泥石及高岭石组成。根据延长气田的地质储层特点及清洁压裂液作用机理，以1，4-二溴丁烷（1，6-二溴己烷）和十八叔胺为原料，合成了适用于延长气田压裂开发的N,N-双(十八烷基二甲基)-1，4-二溴化己二铵盐(C18-4-C18·2Br-)和N,N-双(十八烷基二甲基)-1，6-二溴化己二铵盐(C18-6-C18-2Br-)两种双子表面活性剂，产物经过红外光谱(IR)、核磁共振氢谱(1H NMR)和元素分析等进行了确证，结果表明合成产物即为目标设计分子。
　　以十八烷基三甲基氯化铵(1831)、C18-4-C18·2Br-、C18-6-C18·2Br-和LQ-1超分子表面活性剂为主剂，通过系统实验筛选了1831、双子表面活性剂及LQ超分子表面活性剂清洁压裂液配方体系。参照SY/T5107-2005《水基压裂液性能评价方法》和SY/T6376-2008《压裂液通用技术条件》对1831清洁压裂液体系、双子表面活性剂压裂液体系和超分子表面活性剂压裂液体系进行综合性能评价。通过黏温曲线可知1831清洁压裂液体系不适于中高温(80℃～120℃)清洁压裂液体系，而双子表面活性剂和超分子表面活性剂清洁压裂液体系具有较好的耐温性能，适于110℃下的压裂改造作业。并对双子表面活性剂和超分子表面活性剂清洁压裂液体系的黏温性能、流变性能、抗剪切性能、悬砂性能及破胶性能进行了综合评价。实验结果表明双子表面活性剂和超分子表面活性剂清洁压裂液体系的各项性能指标均符合SY/T6376-2008《压裂液通用技术条件》中的要求。岩心伤害实验结果表明这两种清洁压裂液体系对延长气田的储层伤害较小，适合延长气田的压裂改造作业。根据延340S井山23层试气地质方案编写压裂施工设计，选取LQ超分子表面活性剂清洁压裂液体系进行现场试验，现场试验结果表明:LQ清洁压裂液体系现场施工顺利，性能达到设计要求。

目录

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摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景、目的及意义

1．2 压裂液功能

1．3 压裂液分类

1．4 主要研究内容

第二章 延长气田开发现状

2．1 延长气田地质概况

2．2 岩矿分析

2．3 延长气田岩心渗透率和孔隙度测定

2．4 压裂用水水质分析

2．5 敏感性评价实验

2．6 本章小结

第三章 清洁压裂液用表面活性剂的分子设计

3．1 双子表面活性剂结构特性

3．2 表面活性剂胶束理论

3．3 双子表面活性剂黏弹性产生机理

3．4 双子表面活性剂分子设计

第四章 清洁压裂液用双子表面活性剂的合成与表征

4．1 主要仪器与试剂

4．2 双子表面活性剂合成

4．3 双子表面活性剂结构表征

4．4 表面活性测定

4．5 本章小结

第五章 清洁压裂液体系配方筛选

5．1 主要仪器与试剂

5．2 清洁压裂液体系配方初步筛选

5．3 1831清洁压裂液体系

5．4 双子表面活性剂清洁压裂液体系

5．5 LQ超分子表面活性剂清洁压裂液体系

5．6 本章小结

第六章 清洁压裂液体系综合性能评价

6．1 主要仪器与试剂

6．2 耐温性能

6．3 1831清洁压裂液体系耐温性能研究

6．4 流变特性

6．5 悬砂性能

6．6 破胶性能

6．7 岩心伤害实验

6．8 本章小结

第七章 清洁压裂液体系现场试验

7．1 压裂施工目的及依据

7．2 基础数据

7．3 射孔及压裂方案

7．4 压裂液体系配方

7．5 支撑剂类型、规格及数量

7．6 压裂液配制与数量

7．7 现场施工工艺

7．8 现场试验结果

第八章 结论与建议

8．1 结论

8．2 建议

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

附录