西南石油大学-压裂液概述及新型压裂液

《西南石油大学-压裂液概述及新型压裂液》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、压裂液概述及新型压裂液简介2014.11.03一、压裂液概述压裂就是利用地面高压泵车(组)，以高于储层吸收能力的速度，向井下注入高粘度压裂液，使井筒内压力增高，一直达到克服地层的压缩应力和岩石的张力强度，岩石出现破裂，形成对称于井眼的裂缝的过程。压裂的原理在注入压裂液时携带一定粒径的固体支撑物（粒径0.4～1.0mm的天然石英砂或人造高强度陶粒），使其按需要模式停留在裂缝里，使支撑裂缝保持一定的张开程度。在压裂液破胶返排后，这些裂缝为地层中的油气提供了高导流能力的通道，从而提高了油气井的产量。酸压是指在高于储层破裂压力或天然裂缝的闭合压力下，将酸液挤入储层，在储层中形成裂缝，同时酸液与裂

2、缝壁面发生反应，非均匀刻蚀缝壁岩石，形成沟槽状或凹凸不平的刻蚀裂缝，施工结束后裂缝不完全闭合，最终形成具有一定几何尺寸和导流能力的人工裂缝，改善油气井的渗流状况。压裂的作用与目的无支撑剂的错位缝面粗糙裂缝面错位支撑，具有一定的导流能力。无支撑剂的吻合缝面粗糙裂缝面完全闭合，裂缝几乎无导流能力。含支撑剂的吻合缝面粗糙裂缝面无错位，少量支撑剂，有一定导流能力。含支撑剂的错位缝面粗糙裂缝面错位支撑和少量支撑剂支撑，裂缝具有高导流能力。几种裂缝的导流能力1.滤失量低;2.悬浮性能好;3.摩阻损失小;4.对地层渗透率损害小（配伍性好、低残渣、易返排）;5.性能稳定（热稳定性、剪切稳定性）；6.成本

3、低。压裂液是压裂改造油气层过程中的全部工作液。它起着传递压力、形成地层裂缝和沿着张开的裂缝输送支撑剂的作用。压裂液是个总称，注入井内的压裂液在不同的阶段有各自的任务。压裂液的作用及性能相应阶段的压裂液粘度控制应满足以下要求：泵送阶段的压裂液初始粘度控制在满足悬砂和低摩阻的适中水平；造缝阶段的压裂液粘度尽可能达到最大造缝能力的高水平；排液阶段的水化液粘度降到最低水平。从而获得最佳的压裂效果。压裂液的关键对地层降温冷却和预处理，以减少后续主工作液对地层的伤害。一般为活性水。传递压力，使地层破裂，产生裂缝以备后面的携砂液进入。在温度较高的地层，它还可以进一步起到降温作用。一般为高粘冻胶。将支撑

4、剂带入裂缝中并将砂子分布在预定的位置上。同时可使裂缝延伸和继续冷却地层。它在压裂液中的份量最大。一般为交联冻胶。将携砂液送到预定的位置。一般为活性水。压裂液预前置液前置液携砂液顶替液压裂液的分类压裂液类型主要特性应用对象水基压裂液耐温性好，摩阻小，携砂能力强，成本低，操作安全砂岩或灰岩地层油基压裂液配伍性好，摩阻大，携砂能力差，成本较高，操作不安全水敏性地层醇基压裂液伤害小，易返排，耐温性差，携砂能力差，操作不安全低压，水敏性地层泡沫压裂液易返排，对油层污染小，携砂能力差，耐温性差低压，水敏性地层乳化压裂液伤害小，但摩阻很大，携砂能力差，耐温性差水敏、致密型地层酸基压裂液可提高裂缝导流

5、能力，对设备腐蚀性强，操作不安全碳酸盐地层压裂液的分类水基压裂液的发展经历了活性水压裂液、稠化水压裂液、水基冻胶压裂液三个阶段。活性水压裂液:是表面活性剂的稀的水溶液。稠化水压裂液：是以稠化剂及表面活性剂配制的粘稠水溶液，即增稠了的活性水压裂液。水冻胶压裂液：是用交联剂将溶于水的增稠剂高分子进行不完全交联，使具有线性结构的高分子水溶液变成线型和网状体型结构混存的高分子水冻胶。其中亦添加了表面活性剂。它实际上就是交联了的稠化水压裂液。水基压裂液因为剪切敏感、温度稳定性差只适用于低温、浅井、低砂量和低砂比的小型解堵性压裂。解决了线型压裂液进行高温深井压裂施工引起的剪切敏感、温度稳定性差等许多

6、问题。线型压裂液交联压裂液活性水压裂液稠化水压裂液水基压裂液植物胶及衍生物—胍胶（HPG、CMG、CMHPG）—田箐、香豆胶、魔芋胶等纤维素衍生物—羧甲基纤维素钠盐（CMC）—羟乙基纤维素（HEC）—羧甲基羟乙基纤维素（CMHEC）生物聚多糖—黄原胶（XC）工业合成聚合物—聚丙烯酰胺（PAM）—部分水解聚丙酰胺（PHPAM）—甲叉基聚丙烯酰胺（MPAM）水基压裂液稠化剂两性金属（非金属）含氧酸盐—硼酸盐、铝酸盐、锑酸盐和钛酸盐等弱酸强碱盐无机盐类两性金属盐—如硫酸铝、氯化铬、硫酸铜、氯化锆等强酸弱碱盐无机酸脂—如硼酸酯、钛酸酯、锆酸酯醛类—甲醛、乙醛、乙二醛等水基压裂液交联

7、剂生物酶适用温度21～54℃,pH值范围pH=3～8,最佳pH=5氧化破胶剂适用于pH=3～14。普通氧化破胶剂适用温度54～93℃；延迟活化氧化破胶剂适用温度83～116℃，常用氧化破胶剂是过硫酸盐。有机弱酸很少用作水基压裂液的破胶剂,适用温度大于93℃。水基压裂液破胶剂降滤剂：降低压裂液在施工过程中的液体滤失量防膨剂：防止粘土水化膨胀和分散运移杀菌剂：杀灭高分子水溶液中的细菌，保证基液不变质助排剂：降低破胶后液体表面张力，