[發明專利]一種評價壓裂液溫度穩定劑的方法

有效

• 申請號: 201611161991.7
• 申請日: 2016-12-15
• 公開（公告）號: CN106769665B
• 公開（公告）日: 2019-06-07
• 發明（設計）人: 范海明;范海建;王兆興;周海剛;王增林;康萬利;戴彩麗;陳澤宇;季青青
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）;中國石油化工股份有限公司勝利油田分公司勝利采油廠
• 主分類號: G01N11/00
• 分類號: G01N11/00;G01N25/20
• 代理公司: 北京知元同創知識產權代理事務所(普通合伙) 11535
• 代理人: 劉元霞

本發明對壓裂液溫度穩定劑作用原理進行了分析，提出了以壓裂液在保證壓裂施工的情況下，能夠使用的儲層最高溫度T_max(η₀，t₀)表征壓裂液體系的耐溫性能，并通過測定加入溫度穩定劑前后T_max(η₀，t₀)的差值T_max(η₀，t₀)才能夠評價溫度穩定劑的作用效果。在此基礎上，設計了壓裂液溫度穩定劑的評價方法，即通過壓裂液的粘溫曲線測定T_max以確定搜索T_max(η₀，t₀)的上限溫度，從上限溫度開始，通過數值搜索方法逐漸搜索加入溫度穩定劑前后T_max(η₀，t₀)，以計算加入溫度穩定劑后適用溫度提高值。以勝利油田常用壓裂液和溫度穩定劑為例，說明了評價數據的具體分析方法。

發明領域

本發明涉及一種評價壓裂液溫度穩定劑的方法。

背景技術

石油和天然氣作為國民經濟和社會發展的優質能源，對保證國民經濟和社會的持續快速發展具有非常重要的意義。隨著勘探開發程度的不斷深入和工程技術的飛速發展，低滲透油氣田已成為勘探開發最重要的領域之一，這對于解決國家能源供需矛盾具有重要的戰略意義。低滲透油氣藏一般是指儲層孔隙度低、滲透性差、單井產能低、勘探開發難度大的一類油氣藏。壓裂技術作為增產技術，自1947年誕生以來，就與低滲透油氣田勘探開發歷程密不可分。

壓裂液作為壓裂施工過程中重要組成部分之一，被譽為壓裂的“血液”。壓裂液的性能在決定壓裂施工成功與否的同時，還會對壓裂后儲層改造效果產生極大的影響。壓裂液的主要功能是延伸裂縫和輸送支撐劑，通過混合和泵送設備將支撐劑送至裂縫中，并且鋪設在裂縫內希望的位置。決定這些功能的一個重要性質是壓裂液的流變性質。壓裂液的流變性能可通過測定粘溫曲線、粘時曲線和粘溫-粘時曲線獲得，其中粘溫-粘時曲線可獲得壓裂液初始粘度、到達油層溫度的時間的粘度、最高粘度、施工結束時間的最低粘度等全面的粘度信息。

壓裂液溫度穩定劑用來增強水溶性高分子膠液的耐溫能力，以滿足不同地層溫度、不同施工時間對壓裂液的粘度與溫度、粘度與時間穩定性的要求。

目前已提出了許多用來評價壓裂液溫度穩定劑的方法。例如，勝利油田和中原油田分別制定了壓裂液溫度穩定劑的評價方法。

在勝利油田制定的技術規范(Q/SLCG 0030-2013壓裂液用溫度穩定劑技術要求)中，通過將壓裂液加入MARS-III高溫高壓旋轉流變儀中，設定升溫速率為3.0℃±0.2℃，對樣品進行加熱，同時以170s^-1的剪切速率對樣品進行持續剪切，并測試表觀粘度，樣品的表觀粘度隨升溫和剪切而降低，待表觀粘度降至50mpa·s時所指示的溫度為抗溫能力，記為T₁；加入溫度穩定劑后，重復上述步驟，待表觀粘度降至50mpa·s時所指示的溫度為抗溫能力，記為T₂；利用(T₂-T₁)值評價溫度穩定劑的效果，以(T₂-T₁)≥10℃作為溫度穩定劑的技術指標。

在中原油田制定的技術規范(Q/SH10250580-2008壓裂用溫度穩定劑)中，在120℃下以170s^-1的剪切速率對樣品進行持續剪切60min，以加入溫度穩定劑前后粘度的變化作為溫度穩定劑的評價方法，并以能夠使得壓裂液的粘度提高40mpa·s作為壓裂液溫度穩定劑的技術指標。

從上述評價溫度穩定劑效果的方法可以看出，勝利油田的技術規范是通過粘溫曲線測定溫度穩定劑對壓裂液能夠保持粘度的最高溫度影響，中原油田的技術規范是測定溫度穩定劑對壓裂液粘度的影響。這兩個技術規范中對壓裂液溫度穩定劑的評價方法不能表達溫度穩定劑定義的內涵和實質作用。因而，不能在此基礎上制定溫度穩定劑的技術指標。