延长油田生物酶压裂破胶技术研究

摘 要：生物酶压裂破胶技术能够在较大程度上弥补大分子聚合物和压裂液粘滞力与地层的损坏，该试剂能够将半乳甘露聚糖降解为水溶性单糖，该种物质具有不可还原性，这样能够从根本上降低残渣伤害。本文主要是探讨分析延长油田生物酶压裂破胶技术，仅供参考。

关键词：延长油田；生物酶压裂破胶技术

延长油田属于低渗透油田，在实际压裂期间需要使用大量的过硫酸铵，该种物质成本较低，便于应用在现场，但是该种物质也存在较多弊端：主要表现在反应活性和时间存在温度依赖性；糖苷键会随机出现氧化断裂，无法全面降解瓜胶；具有较短的持续破胶时间。基于以上弊端需要合理应用生物酶压裂破胶技术。

1 生物酶压裂破胶原理

延长油田应用瓜尔胶作为主要稠化剂，该种物质的化学本质时半乳甘露聚糖，结构主链为4-糖苷键与β-1连接成的甘露聚糖，侧链为6-糖苷键与α-1连接的半乳甘露聚糖，在分子式当中，半乳糖和甘露糖的比例为1：2，如下图所示：

生物酶分子与4-糖苷键，β-1进行结合，酶分子与糖苷键互补，结合酶分子能够将糖苷键的活化能降低，容易出现断裂情况，在断裂之后，主链将剥离酶分子，之后以相同的方式与下一个键进行结合，重复以上步骤能夠将底物分解为单分子物质。生物酶存在高效性，并且能够在较短时间内全面降解大量瓜尔胶底物，直到能够对酶浓度进行控制，并且在一定时间段内对破胶进行控制。

2 评价室内性能

2.1 评价活力

延长油田在储层组应用的压裂液的温度需要控制在40℃左右，酸碱度在8左右，在此环境下评价生物酶破胶剂SH-2的活力，如果生物酶的活力在3000（IU/L×103），则可以判断出没有影响该生物酶活力，之后将该生物酶的使用酸碱值提升到6-10之间，将温度提升在30-70℃之间，将氯化钾溶液的浓度控制在5%左右。按照以上结果可以看出，在对生物酶的矿化度，温度以及酸碱度进行改变之后，其活力单位都大于3000，说明以上指标不会影响生物酶活力。

2.2 破胶程度

在对破胶剂进行评价时，破胶程度是重要性指标，通常情况下都是利用破胶液残渣含量进行表示。其次，在评价时还可以对多糖聚合物分子质量以及破胶液含量进行测量。如果压裂液破胶程度不断提升，将会加强破胶程度，这样就降低了返排能力，进一步降低对地层的伤害程度。

按照延长油田的地温和井深，需要将试验温度控制在40℃左右，在选择生物酶破胶剂时需要选择50mg/L，60mg/L和100mg/L浓度对生物酶破胶情况进行检测，并且需要对比分析APS破胶效果。在通过实践之后风险，氧化型破胶剂过硫酸铵在半小时之内将基液粘度控制在34.5MPa·s以下，该种效果无法满足实际生产需求的50MPa·s。生物酶破胶剂能够将其浓度控制在一定范围之内，并且在在半小时之内就能够将基液粘度控制在75.3MPa·s，这样能够全面满足施工需要的破胶粘度，在经过2小时之后，其基液粘度为3.6MPa·s，能够在较大程度上满足完全破胶需求。

2.3 残渣含量

压裂液残渣的主要成分为植物胶水不溶物质，针对没有完全破胶水化的压裂液来说，主要是由压裂液当中的添加剂杂质组成的，如果含有较低的残渣，就会降低压裂液对地层的损坏程度，相比较于氧化型破胶剂来说，特别是过硫酸铵物质，在生物酶压裂破胶剂的影响下，将会导致压裂液破胶液当中存在较少的残渣，这样就能够降低对储层的伤害程度。详情见表1：

2.4 破胶液岩心伤害试验

按照石油施工生产的相关规范标准能够看出，在对压裂液破胶液对岩芯油相渗透率产生影响的伤害率进行检测，将生物酶压裂破胶剂作为破胶剂时，压裂液破胶液对岩芯的伤害程度要显著低于氧化性破胶剂来说，特别是过硫酸铵物质。其造成的伤害率大约在19%左右。详情见表2：

3 现场试验

延长油田某油区的油井埋深大约在1600米左右，渗透率在0.9×10-3µm2，平均孔隙度在10%左右。在前置液阶段就开始注入生物酶压裂破胶剂，并且按照锲型进行添加，这样能够使压裂液完全破胶返排，此次共进行了9次压裂液生物酶压裂破胶试验。在油井压裂施工期间单井加砂量最大可以达到40立方米，在整个施工期间比较顺利，并且具有稳定的压力，能够将返排液粘度控制在3MPa·s，将返排率控制在64%作用，能够增加油量400多吨。

4 结束语

综上所述，生物酶压裂破胶剂能够有效裂解特定的化学键，能够多糖聚合物转化为水溶性单糖，该种物质具有不可还原性，这样就能够从根本上减低残渣对地层的伤害。生物酶多为高效水解酶，能够对半乳甘露聚糖产生影响，针对瓜尔胶的破胶作用具有较广的温度范围，在实际使用期间具有较高的安全性，耐盐碱。在对生物酶压裂破胶剂的实际应用效果进行分析，能够显著作用于延长油区当中，具有显著的效果。在压裂之后，压裂液能够及时返排，降低对储层的伤害程度，有效增加油区油量以及油井液量。

参考文献：

[1]朱恩清，张海涛.生物酶压裂破胶技术的研究及应用探讨[J].化学工程与装备，2016，11（12）：83-84.

[2]唐浩，陈英，范育才.川渝油气田压裂用生物酶破胶技术的研究与应用[J].石油与天然气化工，2015，42（04）：398-400.

作者简介：

王继承（1978- ），男，汉族，陕西志丹人，工程师，主要从事井下作业，科室生产运行科，本科。

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