專利名稱：用于測試二次交聯劑濃度對壓裂堵劑成膠性能影響的方法
技術領域：
本發明涉及一種用于測試二次交聯劑濃度對壓裂堵劑成膠性能影響的方法。
背景技術：
低滲透油藏，在我國是一般指滲透率介于10-50X10-3 μ m2之間的油層所構成的油藏。隨著勘探和開發程度的不斷加深，我國低滲透率油藏在總探明儲量和已動用儲量中所占的比例越來越高，在保持和推動石油工業發展中所發揮的作用越來越大。如以中國石油天然氣集團公司為例，至2001年底，探明石油地質儲量145X108t，其中低滲透儲量44X108t,占30%;動用石油地質儲量110X108t，其中低滲透儲量21X108t，占19%;剩余探明未動用石油地質儲量35X108t，其中低滲透儲量22X108t，占62%。近期當年探明的儲量中，低滲透儲量所占的比例更大，高達65% 70%。如何動用好和開發好低滲透油田儲量，對我國石油工業的持續穩定發展和保證我國石油安全具有十分重要的意義。低滲透油藏由于儲層物性差，油井產量低，而且由于孔隙結構復雜，滲流狀態異常，導致其油田開發特征與中高滲透油藏有很大的不同，甚至發生質的變化。低滲透油田開發具有如下基本特征
(I)油井自然產能低，壓裂改造后才具有工業開采價值；(2)滲流規律不遵循達西定律，具有啟動壓力梯度；(3)天然能量小，壓力、產量下降快，一次采收率低；(4)注水井吸水能力低，啟動壓力和注水壓力上升快；(5)油井見水后產液指數急劇下降，穩產難度很大。水力壓裂技術作為油氣井增產、水井增注的主要措施已廣泛應用在低滲透油氣田的開發中，為油氣田的穩產做出了重要貢獻。通過水力壓裂改善了井底附近的滲流條件，溝通油氣儲集區和改變油氣流動方式，提高了油氣井產能。國內低滲油氣田的產量和通過水力壓裂改造獲得的產量都在逐年迅速增加。經過水力壓裂后的油、氣、水井，由于受當時壓裂工藝、材料、設備工具的限制，規模欠小，材料選用不當，設備功率有限等原因會導致水力裂縫導流能力大幅降低而逐漸失去作用；有些則因井層選擇不當或作業方面原因也未能有效，同時經過長期開發，主要油氣田已進入中、高含水期的開發階段，高產穩產的難度越來越大；對這類油氣井，為了獲得高產和經濟的開采效益，需要進行重復壓裂。重復壓裂是指對已經采取過一次或幾次壓裂施工措施的井層再實施壓裂改造。早在20世紀50年代，國外就已經進行了重復壓裂，經過50多年的發展，在重復壓裂前儲層重評估、選井選層新技術、壓裂液、壓裂井動態預測、重復壓裂裂縫轉向機理、重復壓裂優化設計與工藝技術研究、裂縫診斷與效果評價等方面均得到快速發展，不但成為油氣藏的增產增注手段，也成為經濟有效開發低滲、特低滲透儲層的關鍵技術。水力壓裂技術應用于低滲透油氣田的開發，自1947年開始迄今己有50多年。就技術而論已成為低滲透和特低滲透油氣藏開發不可或缺的、成熟而有效的石油工程技術。
為了更好地解決具有不同油氣藏地質、開發與開采特點的油氣田在不同階段存在的主要問題，水力壓裂技術也在不斷提出新思路和發展新方法。早在60年代國外就開始了重復壓裂研究，由于當時技術與認識水平限制，一般認為重復壓裂是原有水力裂縫的進一步延伸或者重新張開已經閉合的水力裂縫。80年代中期，隨著油氣價格變化和現代水力壓裂技術發展，國外(主要是美國)又將重復壓裂作為一項重要的技術研究課題，從重復壓裂評估、重復壓裂造縫機理和造新縫的可能性、重復壓裂選井評層原則、重復壓裂設計與施工等方面進行了理論研究和現場實驗分析，使重復壓裂技術取得了一系列重大進展。1987年美國能源部在多井實驗中進行改變應力的壓裂實驗，首先證明了地應力場受到鄰井裂縫影響。Dowell公司根據實驗和模擬地應力研究認為，地層中存在支撐裂縫將改變井眼附近應力分布，使重復壓裂的起裂方位垂直于初次裂縫，離開井眼一定范圍后再轉向到平行于初次裂縫方位延伸。Chen&Minner等研究認為孔隙壓力變化導致新裂縫近似垂直于前次裂縫或與前次裂縫成一銳角。Chevron石油技術公司在美國Lost Hill油田的測試表明，重復壓裂裂縫方位與初次裂縫方向偏移30° ;Unocal公司在Van油田的重復壓裂測試證實了重復壓裂裂縫可能與前次裂縫方位偏離60°。這些實驗與研究有力的推動了重復壓裂技術的發展，取得了極其顯著的經濟效益。例如，美國最早開發的油田之一Rangely油田，許多井重復壓裂達4次,成功率達70_80%;美國阿拉斯加Kuparuk River油田的385 口生產井中重復壓裂185 口，壓后采油指數平均提高了兩倍。近年來國內大慶、勝利、長慶、大港、吉林等油田也進行了大量的重復壓裂作業，并從理論和實踐上作了一定的探索，取得了一些經驗與認識。從1995年開始，西南石油大學先后與遼河油田、長慶油田、新疆油田和勝利油田開展了重復壓裂技術研究，且與長慶油田、新疆油田合作中展開了高含水期堵老縫壓新縫的改向重復壓裂試驗，取得了很好的增產效果，開辟了重復壓裂研究的新方向。堵壓一體化技術的過程是先用堵劑長效封堵或暫時封堵老裂縫，然后用水力壓裂工藝在地層其它方位壓開新裂縫，以達到重新改造儲層，提高油層采收率的目的。堵劑封堵裂縫后，后續壓裂液必然對其有擠壓和穿透作用，因此要求重復壓裂堵劑具有比常規堵劑更高的性能。重復壓裂堵劑工作液進入老裂縫后形成凝膠，在后續壓裂液作用下，堵劑將受到壓裂液的擠壓和穿透作用，因此重復壓裂堵劑的性能要滿足兩個方面的要求一是堵劑-裂縫壁面之間的強粘附性，阻止壓裂液往初次人工裂縫穿透；二是堵劑自身具有高強度，可抵抗壓裂液的擠壓。總之堵劑不僅具有高的強度和粘附性，而且要有一定的應力形變能力。這就要求堵劑的突破壓力要高于受到的擠壓力。另外，堵老縫堵劑面臨的是裂縫問題，堵劑還需要滿足裂縫中低的濾失性以保證其良好的成膠性質并減小對基質的傷害，所以應采取二次成膠技術。二次成膠是指堵劑在地面預先形成低交聯密度弱凝膠，稱“預凝膠”或一次凝膠，一次凝膠注入地層后，在油藏溫度條件下再次交聯形成高強度凝膠，即二次凝膠。二次交聯劑濃度對壓裂堵劑的成膠時間和成膠強度有著很大的影響，如何快速準確的測定出二次交聯劑濃度比對壓裂堵劑成膠時間和成膠強度的影響，對壓裂堵劑的合成
顯得至關重要。
發明內容
本發明的目的在于克服上述現有技術的缺點和不足，提供用于測試二次交聯劑濃度對壓裂堵劑成膠性能影響的方法，該方法能快速測試出二次交聯劑濃度對壓裂堵劑成膠時間的影響，且測試結果準確，測試步驟簡單，測試成本低，為壓裂堵劑的合成提供了數據支持。本發明的目的通過下述技術方案實現用于測試二次交聯劑濃度對壓裂堵劑成膠性能影響的方法，包括以下步驟(a)配置壓裂堵劑溶液；(b)然后加入預交聯劑和促進劑，且預交聯聚交比為60 1，促進劑濃度0.01% ;(c)加入不同濃度的二次交聯劑；(d)在一定溫度下分別測得壓裂堵劑的體系成膠時間和成膠強度；(d)通過測得數據分析出二次交聯劑濃度對壓裂堵劑成膠時間和成膠強度的影響。所述步驟(a)中，配置壓裂堵劑溶液的環境溫度為常溫。所述步驟(a)中，通過清水配置壓裂堵劑溶液。 所述步驟(d)中，測試溫度為80°C。綜上所述，本發明的有益效果是能快速測試出二次交聯劑濃度對壓裂堵劑成膠時間的影響，且測試結果準確，測試步驟簡單，測試成本低，為壓裂堵劑的合成提供了數據支持。
具體實施例方式下面結合實施例，對本發明作進一步的詳細說明，但本發明的實施方式不僅限于此。實施例本發明涉及的用于測試二次交聯劑濃度對壓裂堵劑成膠性能影響的方法，其具體步驟如下(a)配置壓裂堵劑溶液；(b)然后加入預交聯劑和促進劑，且預交聯聚交比為60 1，促進劑濃度0.01% ;(C)加入不同濃度的二次交聯劑；(d)在一定溫度下分別測得壓裂堵劑的體系成膠時間和成膠強度；(d)通過測得數據分析出二次交聯劑濃度對壓裂堵劑成膠時間和成膠強度的影響。所述步驟(a)中，配置壓裂堵劑溶液的環境溫度為常溫。所述步驟(a)中，通過清水配置壓裂堵劑溶液。所述步驟(d)中，測試溫度為80°C。本發明以200萬分子量壓裂堵劑為例，固定主劑濃度2%，預交聯聚交比60 1、促進劑濃度O. 01 %，改變二次交聯劑濃度，在80°C溫度下觀察體系成膠時間和成膠強度變化情況，通過上述方法測得的結果如下表所示
權利要求
1.用于測試二次交聯劑濃度對壓裂堵劑成膠性能影響的方法，其特征在于，包括以下步驟 (a)配置壓裂堵劑溶液；(b)然后加入預交聯劑和促進劑，且預交聯聚交比為60 1，促進劑濃度0.01% ; (c)加入不同濃度的二次交聯劑； (d)在一定溫度下分別測得壓裂堵劑的體系成膠時間和成膠強度； (d)通過測得數據分析出二次交聯劑濃度對壓裂堵劑成膠時間和成膠強度的影響。
2.根據權利要求1所述的用于測試二次交聯劑濃度對壓裂堵劑成膠性能影響的方法，其特征在于，所述步驟(a)中，配置壓裂堵劑溶液的環境溫度為常溫。
3.根據權利要求1所述的用于測試二次交聯劑濃度對壓裂堵劑成膠性能影響的方法，其特征在于，所述步驟(a)中，通過清水配置壓裂堵劑溶液。
4.根據權利要求1所述的用于測試二次交聯劑濃度對壓裂堵劑成膠性能影響的方法，其特征在于，所述步驟(d)中，測試溫度為80°C。
全文摘要
本發明公開了一種用于測試二次交聯劑濃度對壓裂堵劑成膠性能影響的方法，包括(a)配置壓裂堵劑溶液；(b)然后加入預交聯劑和促進劑，且預交聯聚交比為60∶1，促進劑濃度0.01％；(c)加入不同濃度的二次交聯劑；(d)在一定溫度下分別測得壓裂堵劑的體系成膠時間和成膠強度；(d)通過測得數據分析出二次交聯劑濃度對壓裂堵劑成膠時間和成膠強度的影響。本發明能快速測試出二次交聯劑濃度對壓裂堵劑成膠時間的影響，且測試結果準確，測試步驟簡單，測試成本低，為壓裂堵劑的合成提供了數據支持。
文檔編號G01N33/26GK103048435SQ201110326249
公開日2013年4月17日 申請日期2011年10月13日 優先權日2011年10月13日
發明者鄒科 申請人:鄒科