壓裂液體研究室研發(fā)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行壓裂液配制室內(nèi)實(shí)驗(yàn)。通訊員 裘新農(nóng) 攝
通訊員 裘新農(nóng) 攝 儲(chǔ)層改造研究所壓裂液體研究室研發(fā)團(tuán)隊(duì)。
????編者按
????如今，科技創(chuàng)新已成為第一生產(chǎn)力。
????新疆油田公司全面落實(shí)集團(tuán)公司科技創(chuàng)新部署，深入實(shí)施“大科技”工程，加快構(gòu)建科技大聯(lián)合體系，努力攻關(guān)突破，為油田規(guī)模增儲(chǔ)上產(chǎn)注入了強(qiáng)勁動(dòng)能，使開(kāi)發(fā)建設(shè)六十多年的老油田，步入加快發(fā)展的新階段。
????為幫助油田破解技術(shù)難題、推進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新，以全面創(chuàng)新引領(lǐng)油田高質(zhì)量發(fā)展，新疆油田公司工程技術(shù)研究院針對(duì)油田勘探開(kāi)發(fā)過(guò)程中遇到的瓶頸與阻力，集合科研團(tuán)隊(duì)，在不舍晝夜的研發(fā)實(shí)驗(yàn)中，推出一項(xiàng)項(xiàng)新技術(shù)、一個(gè)個(gè)新措施，以創(chuàng)新科技為石油事業(yè)發(fā)展保駕護(hù)航。
????今日起，本報(bào)將推出“工程技術(shù)研究院科技之光”系列報(bào)道，對(duì)該院創(chuàng)新技術(shù)成果進(jìn)行集中展示，敬請(qǐng)關(guān)注。
????技術(shù)背景
????水平井+體積壓裂技術(shù)及稠油熱采技術(shù)的廣泛應(yīng)用為油田高效生產(chǎn)提供了重要支持，但在油田開(kāi)發(fā)火熱進(jìn)行的同時(shí)，生產(chǎn)壓裂用水資源較為匱乏，稠油熱采產(chǎn)生的大量?jī)艋幹脡毫薮蟮让芤踩諠u凸顯。
????2017年至今，工程技術(shù)研究院相關(guān)科研團(tuán)隊(duì)積極投身于油田凈化水配制壓裂液技術(shù)的研發(fā)及應(yīng)用——
????一是通過(guò)準(zhǔn)確的水質(zhì)分析及壓裂液性能評(píng)價(jià)；
????二是研發(fā)出關(guān)鍵處理劑，解決了一系列配制問(wèn)題，形成了油田凈化水配制胍膠壓裂液配方；
????三是優(yōu)化了聚合物壓裂液配方，實(shí)現(xiàn)了凈化水混配聚合物壓裂液。
????技術(shù)研發(fā)
????近年來(lái)，隨著勘探開(kāi)發(fā)連獲突破，新疆油田公司迎來(lái)了新的開(kāi)發(fā)高峰。其中，水平井+體積壓裂技術(shù)及稠油熱采技術(shù)的廣泛應(yīng)用為油田高效生產(chǎn)提供了重要支持。然而，在油田開(kāi)發(fā)火熱進(jìn)行的同時(shí)，生產(chǎn)壓裂用水資源較為匱乏，稠油熱采產(chǎn)生的大量?jī)艋幹脡毫薮蟮让芤踩諠u凸顯。為此，從2017年至今，工程技術(shù)研究院相關(guān)科研團(tuán)隊(duì)積極投身油田凈化水配制壓裂液技術(shù)的研發(fā)及應(yīng)用，通過(guò)成百上千次的取樣、分析、實(shí)驗(yàn)，最終取得了多項(xiàng)技術(shù)突破，為油田開(kāi)發(fā)打造了一條綠色循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈。
????水資源矛盾凸顯
????探路時(shí)困難重重
????在新疆油田，稠油開(kāi)發(fā)占有十分重要的地位。作為稠油的主要開(kāi)采方式，熱采技術(shù)勢(shì)必會(huì)帶來(lái)一定的油田污水。為此，風(fēng)城油田作業(yè)區(qū)從成立開(kāi)始，就走出了一條稠油污水可循環(huán)利用的發(fā)展路線(xiàn)——稠油污水經(jīng)過(guò)凈化、軟化處理后，摻混一定比例的清水回用至油田注汽鍋爐。但隨著作業(yè)區(qū)產(chǎn)能的逐年提高，熱采凈化水的體量也越來(lái)越大，受限于凈化設(shè)施的處理規(guī)模，一部分凈化水面臨較大的處置壓力。
????另一方面，隨著新疆油田致密油藏開(kāi)發(fā)不斷推進(jìn)，水平井體積壓裂規(guī)模逐步擴(kuò)大，壓裂用水資源匱乏矛盾日益凸顯。面對(duì)兩種水資源之間的矛盾，2017年，工程技術(shù)研究院壓裂液體研究團(tuán)隊(duì)展開(kāi)了技術(shù)攻關(guān)。
????稠油凈化水是稠油開(kāi)采產(chǎn)生的污水經(jīng)過(guò)除油、除硅、除懸浮物等工藝后得到的，具有礦化度高、成分復(fù)雜、色度高等特點(diǎn)。通過(guò)嚴(yán)格的水質(zhì)分析，科研團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，礦化度、鈣鎂離子、表面活性劑、溫度等因素會(huì)不同程度地影響壓裂液配制效果。
????科研人員介紹說(shuō)，新疆油田壓裂施工主要以胍膠壓裂液為主，采用稠油凈化水配制壓裂液存在稠化劑溶脹慢、配液起泡量大、交聯(lián)時(shí)間不可控、耐溫性能差等諸多問(wèn)題。技術(shù)研發(fā)過(guò)程中，有時(shí)剛解決了溶脹問(wèn)題，又發(fā)現(xiàn)交聯(lián)時(shí)間太快，控制了交聯(lián)時(shí)間，又發(fā)現(xiàn)壓裂液耐溫性能不過(guò)關(guān)。不斷發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，不斷解決問(wèn)題，2017年至2018年，工程技術(shù)研究院壓裂液體研究團(tuán)隊(duì)的全體成員都一心撲在油田凈化水配制壓裂液技術(shù)的研發(fā)上。
????兢兢業(yè)業(yè)做研究
????群策群力獲回報(bào)
????技術(shù)研發(fā)期間，為了能夠?qū)Τ碛蛢艋煞肿龀隹煽吭u(píng)價(jià)，科研人員每隔一段時(shí)間就要去風(fēng)城作業(yè)區(qū)取樣，分別收集不同季節(jié)、不同溫度、不同出水口、不同蒸發(fā)條件下的樣本，以加強(qiáng)研究的準(zhǔn)確性。為了研究能夠早日成功，大家沒(méi)有任何怨言。
????辛勤耕耘終獲收獲。2018年，壓裂液體研究團(tuán)隊(duì)取得了關(guān)鍵技術(shù)突破：
????一是通過(guò)準(zhǔn)確的水質(zhì)分析及壓裂液性能評(píng)價(jià)，明確了影響壓裂液性能的主要因素為礦化度、硼離子、表面活性劑等。
????二是研發(fā)出了離子屏蔽劑、交聯(lián)延緩劑、高溫穩(wěn)定劑、消泡劑等關(guān)鍵處理劑，解決了稠化劑在凈化水中分散溶解慢、凈化水配制壓裂液交聯(lián)時(shí)間不可控和耐溫性能差、凈化水連續(xù)混配起泡量大等問(wèn)題，形成了油田凈化水配制胍膠壓裂液配方。
????三是優(yōu)化了聚合物壓裂液配方，實(shí)現(xiàn)了凈化水混配聚合物壓裂液。通過(guò)技術(shù)攻關(guān)，實(shí)現(xiàn)了稠油凈化水成功配制壓裂液，稠化劑3分鐘溶脹率達(dá)90%，交聯(lián)時(shí)間10-120秒，耐溫120℃，壓裂液性能與清水配液相當(dāng)。
????同年，凈化水配制壓裂液技術(shù)在風(fēng)南5井區(qū)開(kāi)展了工業(yè)化應(yīng)用試驗(yàn)。科研人員在前期室內(nèi)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步論證了稠油凈化水連續(xù)混配聚合物壓裂液的可行性。面對(duì)經(jīng)驗(yàn)不足、工期緊張、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際應(yīng)用不穩(wěn)定等多方面壓力，科研人員組建了現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)實(shí)驗(yàn)室，充分評(píng)估了每個(gè)環(huán)節(jié)并進(jìn)行了多方討論，有效調(diào)整了工藝流程和液體配方，逐一解決了現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)的問(wèn)題。最終，順利完成了凈化水配制壓裂液先導(dǎo)試驗(yàn)，而凈化水連續(xù)混配聚合物壓裂液應(yīng)用的成功，也填補(bǔ)了新疆油田聚合物壓裂液現(xiàn)場(chǎng)連續(xù)混配施工工藝的空白，為新疆油田效益化開(kāi)發(fā)提供了新的發(fā)展思路。
????技術(shù)應(yīng)用效果佳
????油田生產(chǎn)更綠色
????2019年，稠油凈化水配制胍膠壓裂液技術(shù)在瑪湖、風(fēng)南、車(chē)排子、八區(qū)等區(qū)塊展開(kāi)大規(guī)模推廣應(yīng)用。
????此外，據(jù)效果評(píng)估顯示，使用油田凈化水配制的壓裂液，效果與清水配液基本相當(dāng)。而在水處理復(fù)雜程度，配制壓裂液質(zhì)量、配液方式、使用規(guī)模等方面，油田凈化水配制壓裂液技術(shù)已分別達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平和國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平。
????而為了確保凈化水配制壓裂液液體質(zhì)量合格，每次現(xiàn)場(chǎng)施工開(kāi)始前，工程技術(shù)研究院的液體工程師都會(huì)根據(jù)井區(qū)油藏特征和凈化水水質(zhì)特點(diǎn)，優(yōu)化壓裂液配方。現(xiàn)場(chǎng)施工期間，液體工程師更是24小時(shí)駐井，針對(duì)凈化水水質(zhì)不穩(wěn)定、礦化度高等特點(diǎn)，搭建現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)室，實(shí)時(shí)試驗(yàn)檢測(cè)分析，結(jié)合施工設(shè)備泵效等現(xiàn)場(chǎng)情況及時(shí)調(diào)整壓裂液配方，保障壓裂液質(zhì)量以滿(mǎn)足施工要求。
????在科研團(tuán)隊(duì)的共同努力下，油田凈化水配制壓裂液技術(shù)順利推廣應(yīng)用。截至今年10月31日，新疆油田公司開(kāi)發(fā)公司推廣應(yīng)用油田凈化水連續(xù)配制壓裂液技術(shù)42井638級(jí)，凈化水用量累計(jì)78.6萬(wàn)方，直接節(jié)省工程作業(yè)成本485萬(wàn)元，有效緩解了水平井體積壓裂配液用水資源匱乏和油田凈化水處置壓力大等問(wèn)題。
????油田凈化水配制胍膠壓裂液和連續(xù)混配聚合物壓裂液技術(shù)，共同形成了油田工業(yè)廢水配制壓裂液體系，提高了油田采出水利用率、降低了工程作業(yè)成本、創(chuàng)新了油田凈化水處置方式，為新疆油田生產(chǎn)打造了一條綠色循環(huán)的生產(chǎn)鏈，為推進(jìn)國(guó)家生態(tài)文明建設(shè)和環(huán)境保護(hù)做出了積極貢獻(xiàn)。