生物酶用于压裂液破胶的可行性研究
水力压裂是油气田增产、注水井增注的主要措施。低温(20~50℃)下实施压裂作业时,压裂液的流变、抗剪切、悬砂性能均较易满足,要取得良好的压裂效果,关键就在于解决低温压裂液的破胶问题。低温下,常规的化学破胶剂存在化学污染严重、破胶程度有限等不足。为了提高压裂液的破胶效果,本论文以常用的过硫酸铵破胶剂(化学破胶剂)为参比,对生物酶进行筛选、评价以及复配,寻找适合低温水基压裂液的破胶剂。<br>  首先根据石油行业标准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》以及现场施工配方优选出用来筛选和评价破胶剂的压...
水力压裂是油气田增产、注水井增注的主要措施。低温(20~50℃)下实施压裂作业时,压裂液的流变、抗剪切、悬砂性能均较易满足,要取得良好的压裂效果,关键就在于解决低温压裂液的破胶问题。低温下,常规的化学破胶剂存在化学污染严重、破胶程度有限等不足。为了提高压裂液的破胶效果,本论文以常用的过硫酸铵破胶剂(化学破胶剂)为参比,对生物酶进行筛选、评价以及复配,寻找适合低温水基压裂液的破胶剂。
  首先根据石油行业标准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》以及现场施工配方优选出用来筛选和评价破胶剂的压裂液配方。配方组成:0.4%HPG+0.45‰Na2CO3+1%黏土稳定剂+0.3%助排剂+0.3%破乳剂+0.05%杀菌剂(基液);0.8%硼砂(交联液);交联比是100:8。
  低温下用上述压裂配方对过硫酸铵破胶剂的评价结果:当温度为20℃时,过硫酸铵到1300mg·L-1依然没有破胶效果;当温度为30℃~40℃时,需要催化过硫酸盐浓度大于450mg·L-1;当温度为50℃时,过硫酸铵浓度大于800mg·L-1才能达到破胶要求。过硫酸盐破胶时间长,需要6.5~9h。过硫酸盐破胶后压裂液残渣含量580~730mg·L-1。岩心伤害率超过36%。
  通过对多种生物酶进行筛选和评价,结果反映五种生物酶具有破胶效果,通过性能评价,这五种生物酶按其破胶效果好坏的排序是:DBT-4>JN-2>RST-3>KBT-1>LFC-5。其中效果最好(DBT-4)的评价结果是:破胶浓度小于10mg·L-1;破胶后残渣含量小于258mg·L-1,岩心伤害率小于23.26%;破胶时间小于3h。对这四种生物酶进行了选择性复配,通过性能评价其中三个配方效果较好:40℃,DBT-4:KBT-1=1:1=5mg·L-1;40℃,JN-2:KBT-1=1:1=5mg·L-1;30℃,DBT-4:JN-2=1:1=10mg·L-1,评价结果同复配前相比残渣含量和岩心伤害率均得到降低,并且耐剪切性得到提高。
  综合分析比较生物酶与过硫酸铵的破胶效果:生物酶的破胶浓度不到过硫酸铵的1/50;残渣含量约是过硫酸铵1/2;岩心伤害率比过硫酸铵降低30%;破胶时间是过硫酸铵的1/2,说明生物酶在低温下用于压裂液破胶是可行的,而且具有成本低、效果好、无污染等优势。
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作者: 赵怡
学科专业: 应用化学
授予学位: 硕士
学位授予单位: 西安石油大学
导师姓名: 郭学辉
学位年度: 2012
语 种: chi
分类号: TE357.12
在线出版日期: 2012年10月31日