大多數(shù)頁巖氣井返排液離子及礦化度隨返排時間增加而增加,頁巖與壓裂液作用存在離子交換現(xiàn)象,但對于頁巖與壓裂液間離子交換的原因以及離子來源研究較少。通過對某區(qū)塊頁巖與壓裂液作用后離子類型及含量變化的量化分析,計算出了各種物質(zhì)對溶液礦化度的貢獻率,探索了頁巖氣井返排液離子來源及離子交換機理,并通過離子強度、總硬度計算,分析了頁巖與壓裂液作用后膠液的穩(wěn)定性與二者之間的關(guān)系。研究結(jié)果表明,頁巖與壓裂液作用后會發(fā)生離子交換,儲層中各類可溶無機鹽的溶解及黏土礦物是返排液中離子的重要來源;頁巖天然裂縫或孔隙中充填有大量的可溶鹽,頁巖中水溶性可溶鹽含量在頁巖中占到了較大的比例;頁巖與壓裂液作用后膠液的穩(wěn)定性由表面電荷控制,液體離子強度越大,膠液就越不穩(wěn)定,礦物質(zhì)越傾向于聚集進而導(dǎo)致裂縫張度或者孔的堵塞,影響氣井產(chǎn)能;在頁巖氣井優(yōu)化設(shè)計中,要根據(jù)頁巖與壓裂液作用后離子類型、濃度以及膠液穩(wěn)定性結(jié)果對壓裂液配方進行優(yōu)化,盡可能防止液體絮凝沉淀的產(chǎn)生。 

【文章來源】：鉆采工藝. 2020,43(04)北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

頁巖與壓裂液作用后電導(dǎo)率隨時間變化結(jié)果

溶液的離子強度與溶液膠液的穩(wěn)定性有非常大的關(guān)系，Maaz Ali等人在2016年的研究中得到溶液的離子強度與電動電位絕對值成反比，電動電位絕對值較高的膠液會有較低的集聚趨勢，穩(wěn)定性更強。采用某平臺A井和B井現(xiàn)場返排液，取上層清液，測定不同返排時間所取返排液的離子組成，計算返排液離子強度，計算結(jié)果見圖2，現(xiàn)場該平臺采用地層水混配作為壓裂液，礦化度非常高，兩口井計算的離子強度高達0.7，溶液中的粒子非常傾向于絮凝。把這2口井的返排液靜置在90℃的烘箱中，發(fā)現(xiàn)返排液絮凝狀沉淀越來越多，見圖3，與未進入地層的滑溜水相比，液體不穩(wěn)定，絮凝趨勢越來越強。室內(nèi)頁巖與水浸泡后測試計算的離子強度最高也只有0.007，液體穩(wěn)定，整個實驗過程中未見絮凝沉淀產(chǎn)生。在頁巖氣井中，常常多次重復(fù)利用其它井返排液配制壓裂液，由于頁巖與壓裂液作用會造成返排液礦化度越來越高，在地層可能會絮凝造成堵塞孔隙吼道及裂縫。因此，為了避免或者減少絮凝沉淀的發(fā)生，在重復(fù)利用返排液時要檢測離子類型及礦化度，控制離子含量，優(yōu)化壓裂液配方。圖3 返排液絮凝狀物

返排液絮凝狀物

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3136551