油田石油生物酶降粘增产技术.pptx

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1、A注水井注水井降压增注降压增注B采油井采油井降粘增产降粘增产C采油井采油井井筒降粘井筒降粘D地面集输地面集输解压输送解压输送应用领域：主要有采油井降粘增产等5大领域E含油污泥含油污泥环保处理环保处理稀有、稠油以及高凝油油藏均可适用施工工艺简单、常规注入设备即可实施，成本低、风险小节能降耗、投入产出比高，效果显著自动破乳，省时、省破乳剂，简化后续油水分离、清蜡工作生物酶降解，不损害地层，不会造成环境污染，满足HSE要求生物酶降粘增产剂产品优势适用温度范围广（最高适用180）、耐酸碱、耐矿化度（22104mg/L）产品产品优势优势生物酶将互不混溶的油水两相转变为“水包油”生物酶”主动”进入原油内部

2、使大分子降解降低油和水的界面张力，改善润湿性，剥离油膜解吸解簇浊化降低原油和岩石的界面张力，将原油从岩石表面剥离，增加地层渗透率。酶将原油中烃类、胶质沥青的大分子降解成小分子，打散分子团，降低原油的粘度。酶使堵塞在岩石孔道中的原油高分子均匀分散在水中，形成水包油乳液，使分解后的油具备流动能力。生物酶主要有解吸、解簇、乳化三大机理生物酶降粘增产剂乳化特性：乳化特性：100mL巴51断块油井产出水加入10%原油及不同浓度的生物降粘剂。在38、转速150 rpm 摇床上震荡5天，然后采用近红外稳定分析仪开展乳化性能评价。生物酶降粘增产剂室内评价透光率，透光率，%0 0.010.020.050.08

3、 0.1 0.2 0.5 0.812345050100当生物降粘剂浓0.1%时，对原油乳化能力显著提高。油水能够完全混相，无油水分界线。表界面特性表界面特性当生物酶的浓度在0.2%及以上，对油水界面张力与表面张力降低能力显著增强。表面表面张张力，力，mN/m00.01 0.02 0.05 0.08 0.10.20.50.8123450204025.8125.8116.3516.3512.5612.56界面界面张张力，力，mN/m00.01 0.02 0.05 0.080.10.20.50.81234500.10.20.30.1150.1150.00090.0009华北油田巴51稠油降粘特性降粘

4、特性将不同浓度生物酶加入100mL巴51断块产出水中。称取50g巴51断块油样，分别加入到不同浓度的生物酶水溶液中，搅拌均匀。放入38的恒温摇床中，以150 rpm转速震荡7天。震荡结束后，将原油样品去除游离水后再离心脱脱水水，用Mars流变仪，在50下测定原油粘度。生物酶降粘增产剂室内评价华北油田巴51稠油粘度，粘度，MPa.S00.010.020.050.080.10.20.50.81234501000200030004000500060007000不同浓度的生物酶与原油作用后均起到了一定的降粘作用，当生物酶浓度在0.5%及以上时，对原油降粘能力显著提高。最高降粘率可达到92.6%。说明生

5、物酶对原油降粘作用显著。浓度浓度%0 00.010.010.020.020.050.050.080.080.10.10.20.20.50.50.80.81 12 23 34 45 5粘度，粘度，mPa.smPa.s65006500570057005200520050405040433043304300430017701770590590580580530530546546480480540540535535降粘率降粘率%0 012.312.320.020.022.522.533.433.433.833.872.872.890.990.991.191.191.991.991.691.692.69

6、2.691.791.791.891.8洗油效率洗油效率生物酶降粘增产剂室内评价准备100ml烧杯8个；各装入配制好的油砂（砂20g，油3g）；再装入不同浓度生物酶溶液50ml；50静止24小时；分别用手摇动使油和砂进一步分离；计算洗出原油的量；0.00.00.50.51.01.01.51.52.02.02.52.53.03.03.53.5实验结论：加入生物酶后原油清洗效果显著；1.5%生物酶可剥离原油至90%以上；2%生物酶即可达到最佳剥离效果；防防蜡蜡能能力力试验项目试验项目1%1%生物酶催化活性剂生物酶催化活性剂2%2%生物酶催化活性剂生物酶催化活性剂防蜡率21.527.5析腊点降低C42

7、27.342-25.1华北油田巴51稠油14.716.9耐温耐盐能力耐温耐盐能力40608010012014016018005001000150020002500300035004000100%80%60%40%20%0%随温度升高，生物酶活性降低，至180活性下降31%可用于高温环境数据来源：华北油田研究院1357911 13 15 17 19 21 23 2502040608010012014016033.7随矿化度增加，生物酶溶解度逐渐下降数据来源：华北油田研究院单位：g/L生物酶降粘增产剂室内评价生物酶的耐温耐盐性能可以满足大多数油田的需求华北油田巴华北油田巴5151稠油稠油生物酶压

8、裂剂技术原理线形结构线形结构缔缔合合作作用用主主客客体体的的包包合合作作用用氢键与络合作用的转换氢键与络合作用的转换水解水解1 1）通过优化的分子链构造设计，）通过优化的分子链构造设计，实现缔合、包合、络合等各种非共价实现缔合、包合、络合等各种非共价键作用，形成空间网状结构，实现抗键作用，形成空间网状结构，实现抗盐、高效增粘、结构悬砂等性能。并盐、高效增粘、结构悬砂等性能。并且整个作用过程具有可逆性。且整个作用过程具有可逆性。2 2）在中低分子量的高分子链节上引）在中低分子量的高分子链节上引入亲水亲油基团，形成特殊的高分子表面入亲水亲油基团，形成特殊的高分子表面活性剂结构。不仅具有粘弹性表面活

9、性剂活性剂结构。不仅具有粘弹性表面活性剂VESVES的全部优点，弥补了小分子的全部优点，弥补了小分子VESVES的高浓的高浓度高价格和不稳定的致命缺点，还具有助度高价格和不稳定的致命缺点，还具有助排的优点。排的优点。生物酶压裂剂技术优势技术优势环保节能减少浪费便携性减阻率高配制简单耐温能力强溶解性能好 能满足能满足1 14 400以内以内储层施工要求储层施工要求。不需要提前配制，也不不需要提前配制，也不需要专用混配车配制，需要专用混配车配制，压裂时在混砂车将稠化压裂时在混砂车将稠化剂及相关添加剂与水按剂及相关添加剂与水按比例混合即可。比例混合即可。滑溜水降摩阻能力强、减阻滑溜水降摩阻能力强、减

10、阻率达到率达到7 75 5%，易泵送，节约，易泵送，节约泵效、保护设备，降低安全泵效、保护设备，降低安全风险，尤其适合大排量体积风险，尤其适合大排量体积压裂。压裂。溶解速度快，溶解速度快，3030秒钟就能达到秒钟就能达到最大粘度的最大粘度的90%90%以上以上即可配制滑溜水压裂液，也可用于配即可配制滑溜水压裂液，也可用于配制高粘弹性凝胶携砂液；可在滑溜水制高粘弹性凝胶携砂液；可在滑溜水和携砂液之间自由切换，工序切换安和携砂液之间自由切换，工序切换安全可靠，减去了配液工序和配液设备，全可靠，减去了配液工序和配液设备，省时、省力，减少作业工序、节约工省时、省力，减少作业工序、节约工作时效。作时效。

11、压裂液随配随压，无剩余液的浪费；不压裂液随配随压，无剩余液的浪费；不会产生如瓜尔胶等植物胶类压裂液的腐会产生如瓜尔胶等植物胶类压裂液的腐败现象。败现象。返排液可回收使用，对返排液的返排液可回收使用，对返排液的处理与回收简单方便，只需将返处理与回收简单方便，只需将返排液中的固相进行沉降分离，然排液中的固相进行沉降分离，然后补充稠化剂，即可重新配制成后补充稠化剂，即可重新配制成压裂液压裂液,减少环境污染、减少清减少环境污染、减少清水用量。水用量。生物酶压裂剂性能特点加量%不同时间点的粘度30S1min2min3min0.2151719190.6666669690.8848487871.090901

12、02105返排液配置压裂液返排液配置压裂液清水配置压裂液清水配置压裂液1 1、清洁压裂液免配制、变粘与、清洁压裂液免配制、变粘与便捷性便捷性2.耐温耐剪切性能好压裂液在90、110下具有良好的耐温耐剪切性能，压裂液各项性能指标达到行业标准要求。3.悬浮能力强1 1）胍胶）胍胶压裂液的储能模量压裂液的储能模量G G#和复合模量和复合模量G G*粘度粘度mPamPas s110110267267413413储能模量，储能模量，G G1 17 7.1 13 30 0.1 150.750.7复合模量复合模量G G2020.9 938.938.959.259.22 2）清洁压裂液的储能模量）清洁压裂液的

13、储能模量G#G#和复合模量和复合模量G*G*粘度粘度mPamPas s19193 32 21 11313储能模量储能模量G G1 11 1.7 71818.3 331.531.5复合模量复合模量G G1 13.13.120.20.7 732.932.9清洁压裂液在清洁压裂液在32mPa32mPas s的携砂能力近似于胍胶压的携砂能力近似于胍胶压裂液在裂液在110mPa110mPas s。4.降阻性能好稠化剂稠化剂比例比例%0.10.1 0.20.2 0.30.3 1.01.0 1.1.5 5 2.02.0降阻率降阻率%75757676 7474696964646060评价方法：25流量30L/

14、m下，采用摩阻仪测定待测液体通过长3m、管径8mm钢管两端时的压差，与清水数据对比得出相应降阻率。生物酶压裂剂性能特点自主研发防膨剂，加量少，防膨率高。自主研发防膨剂，加量少，防膨率高。0.15-1%0.15-1%加量，防膨率可达加量，防膨率可达60%-90%.60%-90%.生物酶压裂剂性能特点压裂液类别压裂液类别初滤失量，初滤失量，1010-3-3m m3 3/m/m2 2滤失速度，滤失速度，10107 7m/minm/min滤失系数，滤失系数，1010-6-6m/minm/min0.50.5清洁压裂液清洁压裂液0.680.6817.317.310.6110.61改性瓜胶改性瓜胶1.491

15、498.688.687.47.45.5.低滤失低滤失6.6.防膨率防膨率 高高实验条件：温度实验条件：温度 120120，压差压差3.5MPa3.5MPa，测定时长，测定时长30min30min7.7.岩心岩心伤害低伤害低新疆某油田岩芯新疆某油田岩芯R515-1R515-1R515-7R515-7R180R180R180-4R180-4清洁压裂液伤害率清洁压裂液伤害率20.1220.125.85.819.119.114.2114.21HPGHPG压裂液伤害率压裂液伤害率38.8638.8623.423.425.8825.8822.8722.87清洁压裂液清洁压裂液/HPG/HPG对新疆某油田

16、岩芯伤害对比试验对新疆某油田岩芯伤害对比试验8.8.地层水地层水配伍性配伍性室内评价在不同条件下返排液与储室内评价在不同条件下返排液与储层地层水配伍性，结果显示破胶液层地层水配伍性，结果显示破胶液与地层水配伍性良好。与地层水配伍性良好。总结总结综合性能表综合性能表生物酶压裂液综合性能项目项目指标指标耐温耐温140140破胶破胶5mPas5mPas（破胶时间可调）（破胶时间可调）伤害率伤害率5.8%5.8%表面张力表面张力25.56mN/m25.56mN/m界面张力界面张力0.31mN/m0.31mN/m降租率降租率70%70%滤失系数滤失系数10.6110.61*1010-6-6m/minm/

17、min0.50.5配伍性配伍性良好良好生物酶清洁压裂液在青海油田、华北油田应用上百口次，最高温度生物酶清洁压裂液在青海油田、华北油田应用上百口次，最高温度115115，最高砂比，最高砂比42%42%，最大加砂量，最大加砂量60m360m3，顺利完成压裂施工。，顺利完成压裂施工。新型环保低成本，生物酶清洁压裂液是一种新型的、清洁环保的压裂新型环保低成本，生物酶清洁压裂液是一种新型的、清洁环保的压裂液体系，综合成本远低于瓜尔胶。液体系，综合成本远低于瓜尔胶。综合性能强：其造缝功能、携砂能力、降摩阻能力、破胶效果等综合综合性能强：其造缝功能、携砂能力、降摩阻能力、破胶效果等综合性能不低于传统的瓜尔胶

18、体系。性能不低于传统的瓜尔胶体系。即配即用，连续混配：施工前无需配液，也不存在剩液，省去配液和即配即用，连续混配：施工前无需配液，也不存在剩液，省去配液和清罐环节，实现了施工现场无浪费；施工过程无污染；节约使用水资清罐环节，实现了施工现场无浪费；施工过程无污染；节约使用水资源；提升工作效率；降低劳动强度；最终使油田生产的运行效率提高，源；提升工作效率；降低劳动强度；最终使油田生产的运行效率提高，运行成本下降。运行成本下降。回收利用、节约水源：产品具有良好的可回收性，节约了水资源，实回收利用、节约水源：产品具有良好的可回收性，节约了水资源，实现了节能环保、清洁生产，具有良好的推广应用价值。现了节

19、能环保、清洁生产，具有良好的推广应用价值。返排液直接进流程，降低返排液处理成本。返排液直接进流程，降低返排液处理成本。生物酶破胶解堵剂反应机理聚合物生物破胶剂主要由价键电子对诱导剂和催化断链剂材料组成，分子中有特聚合物生物破胶剂主要由价键电子对诱导剂和催化断链剂材料组成，分子中有特定官能团，在催化剂存在下产生自由基定官能团，在催化剂存在下产生自由基 M M，然后其进攻聚丙烯酰胺主链，然后其进攻聚丙烯酰胺主链-C-C-C-C-单单 键，形成新的含有自由基原子键，形成新的含有自由基原子M M 的聚合体，在催化剂作用下进行水解，主链断裂，的聚合体，在催化剂作用下进行水解，主链断裂，实现聚合物大分子降

20、低为单体小分子化合物，导致聚合物及聚合物凝胶水化，其实现聚合物大分子降低为单体小分子化合物，导致聚合物及聚合物凝胶水化，其与氧化剂相比，其优势在较宽温度范围内：对聚丙烯酰胺、聚丙烯酰胺与氧化剂相比，其优势在较宽温度范围内：对聚丙烯酰胺、聚丙烯酰胺 凝（冻）凝（冻）胶胶 10-15010-150均可实现破胶，不需要游离氧原子。均可实现破胶，不需要游离氧原子。可耐受高矿化度破胶时间可控降低油气井伤害破胶液分子量小压裂返排率高驱油作用强生物酶除胶解堵剂应用优势具有破胶长效性综合成本低破胶剂类型破胶剂类型储运安全储运安全稳定性稳定性破胶延迟破胶延迟效果效果破胶彻底破胶彻底程度程度应用温度应用温度范围范

21、围对碳钢对碳钢腐蚀性腐蚀性地层是否地层是否伤害伤害生物酶破胶剂稳定时间可控一次彻底10150无腐蚀不伤害，不含硫，不产生硫化氢酸稳定不可控一次彻底强腐蚀伤害过硫酸钾+还原体系助燃、助爆不可控二次追加低于50强腐蚀伤害，与烃类反应，易产生硫化氢胶囊型氧化破胶剂助燃、助爆可控一次彻底高于70强腐蚀伤害，易产生硫化氢与其他基团反应不同破胶剂试验对比数据生物酶降凝剂JY系列降凝剂是专门设计的高分子型原油降凝剂。高分子聚合物的主链或支链上引入杂环结构，可以充分地与原油中的胶质和石蜡相互作用，改变温度降低过程中石蜡的结晶状态。可显著降低原油的凝点，同时具有较好的降粘效果。降凝机理：原油失去流动性是由于溶降

22、凝机理：原油失去流动性是由于溶在油中的蜡在温度降低时结晶析出。在油中的蜡在温度降低时结晶析出。随着油温随着油温 的下降，蜡的溶解度逐渐的下降，蜡的溶解度逐渐下降，蜡晶相互重叠连结而形成三维下降，蜡晶相互重叠连结而形成三维空间网状结构，原油空间网状结构，原油 便失去了流动便失去了流动性。降凝剂并不是与原油发生化学反性。降凝剂并不是与原油发生化学反应，而是改变蜡晶的尺寸和形状，应，而是改变蜡晶的尺寸和形状，阻止蜡晶形成三维空间网状结构，但阻止蜡晶形成三维空间网状结构，但降凝剂不能抑制蜡晶的析出，只能改降凝剂不能抑制蜡晶的析出，只能改变蜡晶形变蜡晶形 态，使蜡晶形成三维空间态，使蜡晶形成三维空间网状

23、结构的能力变弱，因而增强了原网状结构的能力变弱，因而增强了原油的流动性。油的流动性。生物酶降凝剂凝点凝点PH闭口口闪点点（）降凝率降凝率有机有机氯适适用用矿化度化度外外观气味气味密度密度-56-8/30%无无2.2*105mg/L液体状，液体状，淡黄色淡黄色无刺激无刺激性气味性气味0.9-1.3*10g/cm3生物酶降凝剂技术参数生物酶降凝剂技术参数液体防膨剂液体防膨剂替代液体防膨剂替代KClKCl （1）液体防膨剂达到KCl同样防膨效果，成本更低，可实现降本；（2）液体防膨剂不需要溶解，无需配液，施工时直接使用液添添加，降低现场施工配液难度，节约人力物力；（3）避免因KCl循环不充分导致实际

24、压裂液中KCl浓度低，达不到设计防膨率，导致压裂效果差。液体防膨剂液体防膨剂优点u液体防膨剂性能良好。液体防膨剂性能良好。0.4%液体防膨剂性能为87.81%，高于2%氯化钾防膨率（81.97%）。u施工简单方便，提高压裂效果。施工简单方便，提高压裂效果。液体防膨剂无需配液，施工时直接使用液添添加，降低现场施工配液难度，节约人力物力，同时可避免现场氯化钾循环溶解不充分压裂效果低的问题。u价格便宜，降本明显。价格便宜，降本明显。使用液体防膨剂，压裂液一方成本可降低60元左右，一口井按1000方液计算，可降低成本6万元左右。液体防膨剂防膨剂防膨率实验使用离心法，测定0，1%，2%氯化钾对不同煤粉的防膨率，及0.3%、0.4%、0.5%液体防膨剂对煤粉的防膨率。3#煤块3#煤粉离心机粉碎防膨实验液体防膨剂序号浓度防膨率氯化钾1%59.12%1.5%70.53%2%81.97%液体防膨剂FP-JY10.3%76.35%0.4%87.81%0.5%89.11%实验数据可知，实验数据可知，0.4%0.4%防膨率达到防膨率达到87%87%以上，高于以上，高于2%2%氯化钾防膨率（氯化钾防膨率（81.97%81.97%），效果良），效果良好，好，FP-JY1FP-JY1可替代氯化钾。（推荐浓度可替代氯化钾。（推荐浓度0.4%-0.5%0.4%-0.5%）。）。