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可實現壓裂回流液重復利用的新型Gamma FRac專用液

時間:2013-10-30 15:42 來源: 作者:申守慶

Superior Well Services公司推出一種能夠對來自減水阻壓裂作業的回流液進行經濟重復利用的新型Gamma FRac專用液體,這種液體結合應用了減阻劑(FR)化學成分、地質化學建模以及水修復技術。

據Gamma FRac專用液體的開發者稱,采用該方法幾乎所有的水都可以重復利用,而且,在某些應用中,該技術甚至消除了與水處理相關的成本。該技術實際上也就是融合了用于回流水制備的4種添加劑的增效作用且對陰離子和陽離子皆能耐受的一種專用液體。

第一種添加劑是鹽耐受納米顆粒減阻劑(STFR),這是一種液態聚合FR乳狀液,該乳狀液對鹽水有耐受作用且沒有損壞性,這種添加劑特別適用于頁巖地層以及對環境敏感的應用中。該添加劑采用了可減小吸收作用的專利納米顆粒技術,所以能夠減小對地層的損壞。這種減阻化學添加劑能夠以比常見減阻劑更低的濃度使用,因而可減小摩擦壓力50%~75%,從而使得在井場所需的水馬力大幅減小。這種添加劑對在高達12%NaCl的鹽水中鹽份的耐受度極高,所以能夠實現對壓裂回流水以及壓裂作業所產生的地層水的重復利用。

第二種添加劑是具有中性pH值的鐵控制(IC)劑,能夠使鐵保持在穩定的合成體狀態,防止鐵垢的沉淀,改善減阻特性,并實現回流水的重復利用。該添加劑在以下方面實現了重大突破:

可防止壓裂后地質化學物質如菱鐵礦(藍石英)的沉淀(此類物質可以在原處形成);

與其它污垢抑制劑有相互促進的作用;對FR減阻劑化學成分沒有任何副作用。

這種IC鐵控制劑的一個關鍵優點就是其能夠在保持中性pH值的同時減小化學負載,這是一種獨特的IC特性。這種添加劑已被證明能夠改善可穩定硫酸鹽和碳酸鹽控制要素的鈣耐受度,且有助于壓裂作業后FR聚合的分解。

第三種添加劑是多功能污垢控制(MFSC)劑。這種混合型污垢控制劑即超級TSCTM,是一種能夠同時保護三種地質化學物質(碳酸鹽、硫酸鹽和鐵基污垢沉積物)的污垢控制劑。沒有保護情況下的井下環境會導致在壓裂范圍內形成地質化學沉淀物并在射孔過程中或是管材中形成潛在的污垢積聚。這種MFSC污垢控制劑與鹽耐受納米顆粒減阻劑(STFR)可相互兼容,且能夠改善頁巖壓裂作業后的回流性能,同時實現回流水的重復利用。

第四種添加劑是含水生物量控制劑(ABC),用于控制細菌和其它生物粘泥微動物區系。這種ABC控制劑中含有一種生物殺滅劑,可提供迅速的殺滅作用,同時又能在周圍環境中快速降解。生物殺滅劑能夠減少硫酸鹽還原細菌,這種細菌是能夠造成井下H2S變酸的微生物。生物殺滅劑還能以較小的用量有效地控制如產酸細菌、產鐵細菌和粘泥形成細菌等化能合成微生物。

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