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Superior Well Services公司推出一種能夠?qū)碜詼p水阻壓裂作業(yè)的回流液進(jìn)行經(jīng)濟(jì)重復(fù)利用的新型Gamma FRac專用液體,這種液體結(jié)合應(yīng)用了減阻劑(FR)化學(xué)成分、地質(zhì)化學(xué)建模以及水修復(fù)技術(shù)。
據(jù)Gamma FRac專用液體的開發(fā)者稱,采用該方法幾乎所有的水都可以重復(fù)利用,而且,在某些應(yīng)用中,該技術(shù)甚至消除了與水處理相關(guān)的成本。該技術(shù)實(shí)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(tài)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(huán)境敏感的應(yīng)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(shù),所以能夠減小對地層的損壞。這種減阻化學(xué)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(dá)12%NaCl的鹽水中鹽份的耐受度極高,所以能夠?qū)崿F(xiàn)對壓裂回流水以及壓裂作業(yè)所產(chǎn)生的地層水的重復(fù)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(wěn)定的合成體狀態(tài),防止鐵垢的沉淀,改善減阻特性,并實(shí)現(xiàn)回流水的重復(fù)利用。該添加劑在以下方面實(shí)現(xiàn)了重大突破:
可防止壓裂后地質(zhì)化學(xué)物質(zhì)如菱鐵礦(藍(lán)石英)的沉淀(此類物質(zhì)可以在原處形成);
與其它污垢抑制劑有相互促進(jìn)的作用;對FR減阻劑化學(xué)成分沒有任何副作用。
這種IC鐵控制劑的一個(gè)關(guān)鍵優(yōu)點(diǎn)就是其能夠在保持中性pH值的同時(shí)減小化學(xué)負(fù)載,這是一種獨(dú)特的IC特性。這種添加劑已被證明能夠改善可穩(wěn)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(yè)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(shí)保護(hù)三種地質(zhì)化學(xué)物質(zhì)(碳酸鹽、硫酸鹽和鐵基污垢沉積物)的污垢控制劑。沒有保護(hù)情況下的井下環(huán)境會(huì)導(dǎo)致在壓裂范圍內(nèi)形成地質(zhì)化學(xué)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(yè)后的回流性能,同時(shí)實(shí)現(xiàn)回流水的重復(fù)利用。
第四種添加劑是含水生物量控制劑(ABC),用于控制細(xì)菌和其它生物粘泥微動(dòng)物區(qū)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(shí)又能在周圍環(huán)境中快速降解。生物殺滅劑能夠減少硫酸鹽還原細(xì)菌,這種細(xì)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(chǎn)酸細(xì)菌、產(chǎn)鐵細(xì)菌和粘泥形成細(xì)菌等化能合成微生物。