勇當壓裂創(chuàng)新排頭兵

通訊員 余國嬰 張松才

中國石化中原石油工程公司井下特種作業(yè)公司技術(shù)人員以解決壓裂現(xiàn)場難題為導向，以提高單井產(chǎn)能、最大化動用儲量為目標，集智攻關，持續(xù)研發(fā)堪與國際先進水平比肩的變黏度壓裂液、耐高溫壓裂液、酸性壓裂液。

“我們要用特效壓裂液造出高效油氣縫道，把每一個壓裂項目都打造成精品工程，為油氣穩(wěn)產(chǎn)、上產(chǎn)貢獻壓裂力量。”9月26日，井下特種作業(yè)公司總工程師于洋表示。

可稀可稠的“滑溜水”

壓裂液是井下儲層改造中不可或缺的“血液”。

常規(guī)胍膠壓裂液，主要以南亞、東南亞地區(qū)所產(chǎn)胍爾豆為稠化劑。因其植物膠特性，需用低礦化度水預先配制，保質(zhì)期僅有兩三天，用不完的壓裂液只能當作污水處理。而且，壓裂施工中，壓裂液的黏度不能調(diào)整，難以滿足不同井況壓裂需要。

2018年，井下特種作業(yè)公司技術(shù)人員歷經(jīng)半年潛心攻關，研發(fā)出俗稱“滑溜水”的變黏度壓裂液。“滑溜水”即用即配，黏度可隨時調(diào)整，能稀也能稠，既能降低摩阻，還能高強度攜砂出井。更令人稱奇的是，“滑溜水”對配液用水一點也不挑剔— 既可用油井產(chǎn)出的地下水、油水分離后的廢液，又可用從油井返排出的壓裂液。

“對一口普通井實施常規(guī)壓裂，需要二三百立方米壓裂液，而對一口水平井進行體積壓裂，則需要消耗8萬-10萬立方米壓裂液。這些壓裂液必須返排出井，進行處理。”于洋介紹道，“過去，處理1立方米返排液需要200元。如今，我們利用返排液配制‘滑溜水’，為甲方節(jié)省了大量成本。 ”

由于“滑溜水”的成本只有常規(guī)壓裂液的1/5，近年在重慶、川東北等地的非常規(guī)油氣井壓裂中備受青睞。

不“澥湯”的壓裂液

井下特種作業(yè)公司科技人員聚焦壓裂施工的“卡脖子”難題，提升原始創(chuàng)新能力，變“別人干不了”為 “我們干得好”。

新疆地區(qū)不少油氣井深度超過7600米，井底溫度在200攝氏度以上。尋常的壓裂液進了井底，經(jīng)受不住高溫考驗，一會兒就會“澥湯”，變成清水和絮狀物，無法達到高效改造油氣藏效果。

2020年秋，該公司科技人員經(jīng)過247次試驗，終于研發(fā)出240攝氏度低摩阻壓裂液。 這款壓裂液能在240攝氏度的井底駐留2-4小時，然后徐徐釋放能量。

2021年，240攝氏度低磨阻壓裂液在西北油田順北4井、順北8井、順北16井等超深井壓裂中大放異彩。其中，順北8井壓裂后日產(chǎn)原油106噸、天然氣26萬立方米。

2022年，該公司科技人員正在奮力攻關，研發(fā)260攝氏度低摩阻壓裂液。

“目前，我國已在福建等地部署開發(fā)地熱發(fā)電項目，耐高溫壓裂液可望在超深地熱發(fā)電井壓裂施工中大顯身手。”于洋滿懷信心。

這款“飲料”有點“酸”

人，分不同血型。輸錯了血，不得了！

井下油氣儲層有不同脾性，注錯了壓裂液，了不得！

普通壓裂液呈堿性，極易與水敏儲層中的流體、堿敏儲層中的鈣鎂離子發(fā)生反應，形成沉淀物，堵塞原油通道，導致儲層滲透率大幅下降，使原本有少許產(chǎn)量的油井徹底報廢。

昔日，中原油田東濮老區(qū)的采油廠對水敏、堿敏儲層不敢輕易壓裂。油井開發(fā)初期，依靠射孔后積聚在儲層中的原始能量產(chǎn)油，中期則注水驅(qū)油，到了后期，大量藏匿在出儲層旮旯里的剩余油難以采出。

2021年春，井下特種作業(yè)公司技術(shù)人員針對水敏、堿敏儲層的壓裂瓶頸開展攻關，成功開發(fā)出酸性壓裂液。這款為水敏、堿敏儲層量身定制的壓裂液“潔身自好”，不與儲層中的流體、鈣鎂離子發(fā)生反應，防膨性能強，可確保與較遠地帶的儲層進行溝通，造出高滲透的復雜縫網(wǎng)。中原油田濮7-140井沙三中儲層，使用酸性壓裂液壓裂前，日產(chǎn)油不足1噸，壓裂后日產(chǎn)油超過3噸。

酸性壓裂液這款“飲料”，不光油井愛“喝”，也很合煤井的“胃口”。

安徽省淮南煤礦井下多為散碎的構(gòu)造煤， 粘土含量高。采用常規(guī)壓裂液作業(yè)，煤層就會閃變“胡辣湯”，壓裂后滲透率最高保持23%，難以形成理想的煤層氣通道。

2021年，井下特種作業(yè)公司在淮南煤礦煤井壓裂中，大排量注入酸性壓裂液，降低粘土膨脹，不讓它們堵塞煤層氣通道。

在淮南煤礦，該公司煤層氣項目部采用酸性壓裂液施工20余口井，壓裂后滲透率保持93.8%，單井日煤層氣排采量從700多立方米提高到2000立方米。