1、王 棟,電話： 郵箱：,一、壓裂及壓裂液基礎(chǔ)知識 二、中原油田壓裂發(fā)展史 三、壓裂液研究進展 四、新型壓裂液體系,目 錄,一、壓裂及壓裂液基礎(chǔ)知識,3,PPT學(xué)習(xí)交流,壓裂的定義 壓裂就是利用地面高壓泵車(組)，以高于儲層吸入能力的速度，向井下注入高粘度壓裂液，使井筒內(nèi)壓力增高，一直達(dá)到克服地層的壓縮應(yīng)力和巖石的張力強度，巖石出現(xiàn)破裂，形成對稱于井眼的裂縫的過程。,4,PPT學(xué)習(xí)交流,壓裂的作用與目的 在注入壓裂液時攜帶一定粒徑的固體支撐物（粒徑0.41.0mm的天然石英砂或人造高強度陶粒），使其按需要模式停留在裂縫里，使支撐裂縫保持一定的張開程度。在壓裂液破膠返排后，這些裂縫為地層中的油氣提

2、供了高導(dǎo)流能力的通道，從而提高了油氣井的產(chǎn)量。,5,PPT學(xué)習(xí)交流,壓裂工藝,壓后管理,壓裂液,儲層特征,氣價,?,壓裂的內(nèi)涵與發(fā)展方向,6,PPT學(xué)習(xí)交流,壓裂液及其作用 壓裂液是壓裂改造油氣層過程中的全部工作液。它起著傳遞壓力、形成地層裂縫和沿著張開的裂縫輸送支撐劑的作用。 壓裂液是個總稱，注入井內(nèi)的壓裂液在不同的階段有各自的任務(wù)。,7,PPT學(xué)習(xí)交流,1.濾失量低; 2.懸浮性能好; 3.摩阻損失小; 4.對地層滲透率損害?。ㄅ湮樾院谩⒌蜌堅?、易返排）; 5.性能穩(wěn)定（熱穩(wěn)定性、剪切穩(wěn)定性）； 6.成本低。,對壓裂液的性能要求,8,PPT學(xué)習(xí)交流,對地層降溫冷卻和預(yù)處理，以減少后續(xù)主工作

3、液對地層的傷害。一般為活性水。,傳遞壓力，使地層破裂，產(chǎn)生裂縫以備后面的攜砂液進入。在溫度較高的地層，它還可以進一步起到降溫作用。一般為高粘凍膠。,將支撐劑帶入裂縫中并將砂子分布在預(yù)定的位置上。同時可使裂縫延伸和繼續(xù)冷卻地層。它在壓裂液中的份量最大。一般為交聯(lián)凍膠。,將攜砂液送到預(yù)定的位置。一般為活性水。,對壓裂液的性能要求,9,PPT學(xué)習(xí)交流,常見壓裂液類型及特性,10,PPT學(xué)習(xí)交流,目前，國外廣泛使用的壓裂液體系包括前四類； 20世紀(jì)50年代以油基壓裂液為主； 50年代末60年代初，隨著胍爾膠稠化劑的問世，水基壓裂液不斷地發(fā)展與完善，水力壓裂在油田的應(yīng)用日漸廣泛，增產(chǎn)效果也更加顯著。 1

4、969年首次使用交聯(lián)胍膠壓裂液； 進入70年代，由于胍爾膠稠化劑化學(xué)改性的成功，以及交聯(lián)劑體系的完善，水基壓裂液迅速發(fā)展，在壓裂液類型中占主導(dǎo)地位。目前，水基壓裂液在生產(chǎn)中的應(yīng)用依然廣泛，占70%以上。,壓裂液的發(fā)展歷程,11,PPT學(xué)習(xí)交流,水基壓裂液 水基壓裂液的發(fā)展經(jīng)歷了活性水壓裂液、稠化水壓裂液、水基凍膠壓裂液三個階段。 (1)活性水壓裂液:是表面活性劑的稀的水溶液。 (2)稠化水壓裂液：是以稠化劑及表面活性劑配制的粘稠水溶液，即增稠了的活性水壓裂液。 (3)水凍膠壓裂液：是用交聯(lián)劑將溶于水的增稠劑高分子進行不完全交聯(lián)，使具有線性結(jié)構(gòu)的高分子水溶液變成線型和網(wǎng)狀體型結(jié)構(gòu)混存的高分子水凍

5、膠。其中亦添加了表面活性劑。它實際上就是交聯(lián)了的稠化水壓裂液。,12,PPT學(xué)習(xí)交流,因為剪切敏感、溫度穩(wěn)定性差只適用于低溫、淺井、低砂量和低砂比的小型解堵性壓裂。,解決了線型壓裂液進行高溫深井壓裂施工引起的剪切敏感、溫度穩(wěn)定性差等許多問題。,水基壓裂液,線型壓裂液 交聯(lián)壓裂液,活性水壓裂液稠化水壓裂液,水凍膠壓裂液,13,PPT學(xué)習(xí)交流,水稠化劑（成膠劑） 添加劑1 成膠液 水添加劑2交聯(lián)劑 交聯(lián)液,水凍膠壓裂液組成,14,PPT學(xué)習(xí)交流,水凍膠壓裂液添加劑,稠化劑, 植物膠及衍生物 胍膠（羥丙基胍膠） 田箐、香豆膠、魔芋膠等 纖維素衍生物 羧甲基纖維素鈉鹽（CMC） 羥乙基纖維素（HEC）

6、 羧甲基羥乙基纖維素（CMHEC） 生物聚多糖 黃原膠 工業(yè)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）,15,PPT學(xué)習(xí)交流,常用的水基壓裂液稠化劑及粘度性能,16,PPT學(xué)習(xí)交流, 交聯(lián)劑,兩性金屬（非金屬）含氧酸鹽 硼酸鹽、鋁酸鹽、銻酸鹽和鈦酸鹽等 弱酸強堿鹽 無機鹽類兩性金屬鹽 如硫酸鋁、氯化鉻、硫酸銅、氯化鋯等強酸弱堿鹽 無機酸脂 如硼酸酯、鈦酸酯、鋯酸酯 醛類 甲醛、乙醛、乙二醛等,水凍膠壓裂液添加劑,17,PPT學(xué)習(xí)交流,破膠劑,生物酶 適用溫度21 54,pH值范圍pH=3 8,最佳pH=5 氧化破膠劑 適用于 pH=3 14。

7、普通氧化破膠劑適用溫度 5493；延遲活化氧化破膠劑適用溫度 83116，常用氧化破膠劑是過硫酸鹽。 有機弱酸 很少用作水基壓裂液的破膠劑,適用溫度大于93 。,水凍膠壓裂液添加劑,18,PPT學(xué)習(xí)交流,降濾劑：降低壓裂液在施工過程中的液體濾失量防膨劑：防止粘土水化膨脹和分散運移殺菌劑：殺滅高分子水溶液中的細(xì)菌，保證基液不變質(zhì)助排劑：降低破膠后液體表面張力，利于返排p值調(diào)節(jié)劑：使壓裂液具有一定的pH值緩沖能力穩(wěn)定劑：用來提高壓裂液的耐溫能力,其它助劑,水凍膠壓裂液添加劑,19,PPT學(xué)習(xí)交流,壓裂液的關(guān)鍵 壓裂液粘度控制是獲得最佳壓裂效果的最重要前提條件之一。 壓裂液的粘度控制大體分為泵送入井

8、、造縫和排液三個階段。由于不同階段的粘度控制直接影響到最終的壓裂效果，因而不同階段對壓裂液粘度特性的要求也就不同。,20,PPT學(xué)習(xí)交流,壓裂液的關(guān)鍵 相應(yīng)階段的壓裂液粘度控制應(yīng)滿足以下要求： 泵送階段的壓裂液初始粘度控制在滿足懸砂和低摩阻的適中水平； 造縫階段的壓裂液粘度盡可能達(dá)到最大造縫能力的高水平； 排液階段的水化液粘度降到最低水平。從而獲得最佳的壓裂效果。,21,PPT學(xué)習(xí)交流,二、中原油田壓裂技術(shù)現(xiàn)狀,22,PPT學(xué)習(xí)交流,現(xiàn)有裝備,23,PPT學(xué)習(xí)交流,常用壓裂液體系, 水基凍膠壓裂液 清潔壓裂液 二氧化碳泡沫壓裂液 膠凝酸酸壓體系,24,PPT學(xué)習(xí)交流,常用壓裂液體系, 水基凍膠

9、壓裂液,1985年，引進甲叉基聚丙烯酰胺壓裂液，因抗溫性差，摩阻高，配制復(fù)雜，在1994年淘汰。 1990年，使用羥丙基田菁(HT-21)膠壓裂液，以有機鈦/鋯或硼酸鹽做交聯(lián)劑，耐溫可達(dá)150。因質(zhì)量不穩(wěn)定、貨源等因素，該壓裂液在90年代中期被淘汰。 1993年，使用羥丙基胍膠壓裂液，以有機硼、有機鋯、固體硼等為交聯(lián)劑，耐溫可達(dá)170 。目前該壓裂液體系在大面積使用。,25,PPT學(xué)習(xí)交流,常用壓裂液體系, 清潔壓裂液,2004年在中原油田試驗應(yīng)用，因高溫下使用成本高，無法進行大規(guī)規(guī)模推廣應(yīng)用。,2002年隨二氧化碳機組引進，在文23氣田試驗三口井，因工藝和貨源問題，未能推廣。,2006年隨普

10、光氣田開發(fā)引進，普光2、雙廟1井取得成功，使普光氣田未來投產(chǎn)的主要措施。,二氧化碳泡沫壓裂液, 膠凝酸酸壓體系,26,PPT學(xué)習(xí)交流,水基凍膠壓裂液常用化學(xué)劑, 成膠劑 交聯(lián)劑 破膠劑,羥丙基胍膠 （山東大王、三力化工等）,C-200有機硼 C-150有機硼鋯復(fù)合交聯(lián)劑 C-150H有機硼鋯復(fù)合交聯(lián)劑 固體高溫硼交聯(lián)劑 OB-99系列有機硼交聯(lián)劑 ZB-03高溫有機硼鋯復(fù)合交聯(lián)劑,過硫酸銨 膠囊破膠劑 支撐裂縫處理劑,27,PPT學(xué)習(xí)交流,常用交聯(lián)劑性能指標(biāo),28,PPT學(xué)習(xí)交流,三、壓裂液研究進展,29,PPT學(xué)習(xí)交流,傳統(tǒng)聚合物壓裂液的傷害特征,按壓裂液作用位置分,地層基質(zhì)傷害 支撐裂縫傷

11、害,液體傷害 固體傷害 壓裂液濾餅和濃縮膠,按流體性質(zhì)分,30,PPT學(xué)習(xí)交流,壓裂液對儲層的傷害,壓裂液在地層中滯留產(chǎn)生液堵 地層粘土礦物水化膨脹和分散運移產(chǎn)生的傷害 壓裂液與原油乳化造成的地層傷害 潤濕性發(fā)生反轉(zhuǎn)造成的傷害 壓裂液殘渣對地層造成的損害 壓裂液對地層的冷卻效應(yīng)造成地層傷害 壓裂液濾餅和濃縮對地層的傷害,31,PPT學(xué)習(xí)交流,壓裂液固相堵塞,來源 基液或成膠物質(zhì)的不溶物 降濾劑或支撐劑中的微粒 壓裂液對地層巖石浸泡而脫落下來的微粒 化學(xué)反應(yīng)沉淀物等固相顆粒。 作用 形成濾餅后阻止濾液侵入地層更遠(yuǎn)處，提高了壓裂液效率，減少了對地層的傷害； 它又要堵塞地層及裂縫內(nèi)孔隙和喉道，增強了

12、乳化液的界面膜厚度而難破膠。,32,PPT學(xué)習(xí)交流,壓裂液濃縮,壓裂液的不斷濾失和裂縫閉合，導(dǎo)致交聯(lián)聚合物在支撐裂縫內(nèi)的濃度越來越高（即濃縮）。 支撐劑鋪置濃度對壓裂液濃縮因子有較大影響，隨著鋪砂濃度降低，壓裂液濃縮因子提高，此時不可能用常規(guī)破膠劑用量實現(xiàn)高濃縮壓裂液的徹底破膠，形成大量殘膠而嚴(yán)重影響支撐裂縫導(dǎo)流能力。,33,PPT學(xué)習(xí)交流,常規(guī)胍膠壓裂液的傷害機理 除水不溶物外，半乳糖支鏈破膠過程被切除造成額外的殘渣,側(cè)基去除，主鏈向纖維素的螺旋結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化，引起聚合物水溶性降低，產(chǎn)生次生殘渣,34,PPT學(xué)習(xí)交流,胍膠殘渣對導(dǎo)流能力的傷害,圖1 導(dǎo)流率 孔隙率關(guān)系,圖2 導(dǎo)流率 起始胍膠濃度,

13、35,PPT學(xué)習(xí)交流,殘余的胍膠在裂縫內(nèi)部的分布狀況 壓裂液濾失 容易形成定向排列,胍膠殘渣對導(dǎo)流能力的傷害,36,PPT學(xué)習(xí)交流,隨著人們對常規(guī)聚合物壓裂液傷害特征認(rèn)識的不斷深入，發(fā)展新型低傷害、甚至無傷害的壓裂液體系已經(jīng)逐漸變成了現(xiàn)實。,低濃度胍膠壓裂液 低分子胍膠壓裂液（可重復(fù)使用） 疏水締合聚合物壓裂液 清潔壓裂液 無傷害壓裂液,37,PPT學(xué)習(xí)交流,四、新型壓裂液體系,38,PPT學(xué)習(xí)交流,(一)低濃度胍膠壓裂液,如何降低瓜膠在地層中的殘留，最直接的方法就是降低瓜膠的用量。既要保證壓裂液粘度，又要降低胍膠用量。怎么實現(xiàn)？ 通過向瓜膠分子上引入帶電基團，利用帶電基團之間的靜電斥力，可以

14、使原有的瓜膠收縮線團變成擴張線團，從而降低形成交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)所需要的瓜膠用量。 胍膠羧甲基化 -COOH BJ公司 VISTAR型低濃度胍膠壓裂液,39,PPT學(xué)習(xí)交流,BJ公司 VISTAR型低濃度胍膠壓裂液,該類型胍膠用量可以減少30-50%。,40,PPT學(xué)習(xí)交流,(二)低分子胍膠壓裂液,低分子胍膠是在酶或者光催化下，嚴(yán)格控制實驗條件，把常規(guī)胍膠降解成分子量僅1/101/20的產(chǎn)物。 目的是在地面上、在實驗室內(nèi)將在地下無法控制的破膠過程提前、嚴(yán)格控制的完成。 特點：它的交聯(lián)和破膠靠壓裂液體系自身pH值的改變而完成， pH值高的時候可以交聯(lián)呈凍膠狀， pH值低的時候自動破膠。因此施工工藝相對簡單

15、，可回收再利用。,41,PPT學(xué)習(xí)交流,超低分子量,MicroPolymer material is 25 to 30 times smaller than conventional polymers,source: Spe77746、75690,42,PPT學(xué)習(xí)交流,交聯(lián)示意圖,43,PPT學(xué)習(xí)交流,粘溫性能,44,PPT學(xué)習(xí)交流,優(yōu)點： 分子量17-30萬，比常規(guī)壓裂液分子量降低至少210（243萬），易形成很好的交聯(lián)流體； 液體濾失控制好； 濾餅，對裂縫表面損害較小； 施工中不再使用破膠劑，返排率高、對地層的傷害大幅度降低； 液體回收重復(fù)利用，減少對環(huán)境的污染、也節(jié)約成本。,低分子量壓裂

16、液體系：新型壓裂液體系，具有較大的發(fā)展前景。,45,PPT學(xué)習(xí)交流,(三)疏水締合聚合物壓裂液,疏水締合聚合物是親水性大分子鏈上引入少量疏水基團的一類新型聚合物。 這類聚合物在稀溶液中主要以分子內(nèi)締合為主，在濃度大于臨界締合濃度時就形成以分子間締合為主的超大分子結(jié)構(gòu)，形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，使流體力學(xué)體積增大，表現(xiàn)出良好的增粘效果。特別是在一定濃度的鹽水中，疏水締合作用進一步加強。 這類聚合物溶液在強剪切作用下可以粘度下降，在低剪切速率下又會重新形成疏水基團相互作用的締合，形成高粘流體。這很好地滿足了壓裂液在不同階段受剪切作用強弱不同的要求，可以很好地滿足壓裂液攜砂的要求。,46,PPT學(xué)習(xí)交流,疏水締

17、合聚合物的優(yōu)點,1、性能穩(wěn)定不易腐敗變質(zhì)。 2、易溶解，可根據(jù)現(xiàn)場情況調(diào)整； 3、壓裂液流變性好，減小了設(shè)備工作負(fù)荷。 4、價格較低，壓裂液成本可以接受。 5、殘雜含量很低，傷害較小，增產(chǎn)效果好。 6、地層水可使之降粘，返排，配合破膠劑使用破膠更徹底。 在壓裂液中有廣闊的應(yīng)用前景。,47,PPT學(xué)習(xí)交流,疏水締合聚合物的剪切稀釋特性,從上圖可以看出，在1400s-1高剪切速率下壓裂液的粘度約為25mpa.s，剪切速率降至170s-1時粘度恢復(fù)至55 80mpa.s。這與壓裂液網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)有關(guān)，締合結(jié)構(gòu)是可逆的，具有剪切稀釋性。,48,PPT學(xué)習(xí)交流,清潔壓裂液是對傳統(tǒng)聚合物/破膠方法的挑戰(zhàn)。它使用

18、粘彈性表面活性劑(VES)而不用聚合物，亦稱清潔無聚合物壓裂液(簡稱VESfluid或CFRAC)。 特點： VES壓裂液粘度低，彈性好，可以有效地輸送支撐劑，同時能降低摩阻。 該壓裂液配制簡單，主要用VES在鹽水中調(diào)配。 不需要交聯(lián)劑、破膠劑和其它化學(xué)添加劑。 無殘渣，支撐裂縫能保持良好的導(dǎo)流能力。,(四)清潔壓裂液,49,PPT學(xué)習(xí)交流,清潔壓裂液的理論基礎(chǔ),最初的 清潔壓裂液主要由長鏈脂肪酸衍生物季胺鹽陽離子表面活性劑組成。這種表面活性劑是一種具有粘彈性的小分子，它的分子尺寸比胍膠分子小5000倍的數(shù)量級，它包括親水基和長鏈?zhǔn)杷?，分于鏈上有正電荷和?fù)電荷。 在鹽的存在下，它們形成伸展的

19、膠束聚集體。當(dāng)這種表面活性劑在溶液中的濃度高于臨界膠束濃度，這些膠束互相纏繞并形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，流體呈現(xiàn)出粘彈性，能有效地攜帶支撐劑。,50,PPT學(xué)習(xí)交流,清潔壓裂液流體的形成機理,CCMC,treelike micelle,Inter-net construction,51,PPT學(xué)習(xí)交流,表面活性劑自組裝結(jié)構(gòu)的特性,與高分子不同，蠕蟲狀膠束在外力（比如高剪切力）的作用下發(fā)生的斷裂，在外力撤除之后，是可以恢復(fù)。 所以在現(xiàn)場施工過程中，可以以很高的速度將清潔壓裂液壓入地層，而不會引起其性能的絲毫降低。,52,PPT學(xué)習(xí)交流,兩種類型壓裂液的差別溫粘性,清潔壓裂液剪切粘度隨時間變化圖,胍膠壓裂

20、液剪切粘度隨時間變化圖,53,PPT學(xué)習(xí)交流,兩種類型壓裂液的差別流變性,胍膠壓裂液在低溫時粘度非常大，因而摩阻較大，動力消耗太大，增加施工成本； 60攝氏度，清潔壓裂液的粘度不到胍膠壓裂液的粘度1/3，但是其靜態(tài)懸砂能力比瓜膠壓裂液強得多。,54,PPT學(xué)習(xí)交流,References: SPE38622、50652、59478、60322,Time,壓裂次數(shù),ClearFrac,55,PPT學(xué)習(xí)交流,A comparison of job parameters and fracture stimulations for polymer and VES fluid,Source: SPE 60

21、322,Three identical offset wells at the Mesa Verde formation at Rock Springs, Wyoming,56,PPT學(xué)習(xí)交流,清潔壓裂液與常規(guī)壓裂液對比,清潔壓裂液 攜砂能力強、適宜造長縫 粘度底、裂縫窄 配置方便 無固相、低傷害 由于彈性好，粘度30mPa.s攜砂良好,HPG等壓裂液 粘度高、造縫寬 添加劑種類多 對儲層傷害嚴(yán)重 懸砂能力差 粘度至少大于50mPa.s,57,PPT學(xué)習(xí)交流,清潔壓裂液的研究進展,為了提高清潔壓裂液的耐溫性，人們對粘彈性表面活性劑的研究更加深入： 低聚表面活性劑 高分子表面活性劑,58,PPT

22、學(xué)習(xí)交流,清潔壓裂液在一定范圍內(nèi)解決了傳統(tǒng)壓裂液對裂縫導(dǎo)流能力傷害； 清潔壓裂液施工簡單，裂縫幾何參數(shù)合理，對裂縫導(dǎo)流能力傷害??； 清潔壓裂液卻改變了地層表面性質(zhì)，使地層的滲透率可能受到傷害。,清潔壓裂液小結(jié),59,PPT學(xué)習(xí)交流,清潔壓裂液是否無傷害？,60,PPT學(xué)習(xí)交流,無傷害壓裂液是在清潔壓裂液的基礎(chǔ)上進行改良的一種壓裂液體系。它繼承了清潔壓裂液對支撐裂縫無傷害的特點，同時又具備了更好的地層配伍性，不會改變地層表面性質(zhì)。,(五)無傷害壓裂液,無傷害壓裂液D3FAS05,61,PPT學(xué)習(xí)交流,壓裂液的評價標(biāo)準(zhǔn),現(xiàn)行的評價標(biāo)準(zhǔn)是用儲能模量G來評價 即認(rèn)為彈性越好，壓裂液性能就越好 但如果彈

23、性高，其粘度也高，則摩阻就大 舊評價標(biāo)準(zhǔn)是用損耗模量G”來評價 認(rèn)為粘度越高，壓裂液性能就越好 但如果彈性差，攜砂性能就差 研究表明綜合利用這兩者的比值應(yīng)該更合理即G /G” 也即低粘高彈才是最好的壓裂液,62,PPT學(xué)習(xí)交流,實驗結(jié)果: G=4.5Pa,G=1.4Pa,聚合物壓裂液90時的頻率掃描曲線,G/G=3.2,63,PPT學(xué)習(xí)交流,實驗結(jié)果: G=9.8Pa,G=0.25Pa,無傷害壓裂液90時的頻率掃描曲線,G/G=39.2,64,PPT學(xué)習(xí)交流,無傷害壓裂液,（1）不同溫度下無傷害壓裂液的粘度變化情況：在80-120 具有較高的粘度,65,PPT學(xué)習(xí)交流,無傷害壓裂液用煤油降粘后

24、的粘度測試數(shù)據(jù)表,（2）破膠可被水稀釋，油氣進入并膨脹膠束,66,PPT學(xué)習(xí)交流,清水壓裂增產(chǎn)機理 壓裂施工過程中，當(dāng)天然裂縫周邊巖石在壓力超過“啟動”壓力后，剪切力使裂縫壁面產(chǎn)生“剪切滑移”破壞，兩個裂縫粗糙面的滑動和天然微裂縫張開提高了裂縫的滲透率。停泵后，兩個粗糙面阻止回到初始位置，于是由剪切產(chǎn)生的裂縫滲透率得到保持。,(六)清水壓裂技術(shù),67,PPT學(xué)習(xí)交流,無支撐劑的錯位縫面 粗糙裂縫面錯位支撐，具有一定的導(dǎo)流能力。,無支撐劑的吻合縫面 粗糙裂縫面完全閉合，裂縫幾乎無導(dǎo)流能力。,支撐劑濃度為0.1 lbm/ft2的吻合縫面 粗糙裂縫面無錯位，少量支撐劑，有一定導(dǎo)流能力。,支撐劑分布為

25、0.1 lbm/ft2的錯位縫面 粗糙裂縫面錯位支撐和少量支撐劑支撐，裂縫具有高導(dǎo)流能力。,幾種裂縫導(dǎo)流能力對比,采用加砂清水壓裂技術(shù)能取得高好的壓裂增產(chǎn)效果,比較效果,68,PPT學(xué)習(xí)交流,清水壓裂與凍膠壓裂的區(qū)別 攜砂能力低； 砂濃度低，一般為30Kg/m-360Kg/m； 前置液量大，泵注排量高； 支撐劑顆粒小，一般使用30/60目或40/70目支撐劑。 適用條件 油氣藏滲透率0.1mD的裂縫性油氣藏； 楊氏模量3.4475104MPa的油氣藏； 具低閉合應(yīng)力地層，一般要求閉合應(yīng)力梯度0.0176MPam； 常規(guī)凍膠壓裂對儲層傷害大，返排困難的低壓油氣藏。,69,PPT學(xué)習(xí)交流,清水壓裂

26、基本工藝設(shè)計 液體配方組成：清水+降阻劑+表面活性劑+粘土穩(wěn)定劑。 為了減少支撐劑的泵人量與施工成本，一般的清水壓裂施工前置液占50%，隨后泵人60Kg/m3濃度的支撐劑，并在整個施工階段保持一個定值。施工結(jié)尾時支撐劑濃度增加到240Kg/m3 ,其目的是為了增加井筒與裂縫之間的連通性。 清水壓裂設(shè)計一般考慮下面幾個因素。 設(shè)計支撐縫長或壓裂縫長的體積；滿足裂縫導(dǎo)流能力和裂縫寬度的支撐劑篩析尺寸；達(dá)到足夠?qū)Я髂芰Φ闹蝿舛?；產(chǎn)生足夠裂縫寬度的泵注排量。,70,PPT學(xué)習(xí)交流,五、采油院的成熟壓裂配套化學(xué)技術(shù),71,PPT學(xué)習(xí)交流,(一)新型低傷害壓裂預(yù)前置液,組成：復(fù)合粘土穩(wěn)定劑、高活性表面

27、活性劑、防乳破乳劑 作用：避免壓裂液進入地層后引起的粘土膨脹、運移、水鎖、賈敏以及乳化堵塞,72,PPT學(xué)習(xí)交流,液體表面活性數(shù)據(jù),73,PPT學(xué)習(xí)交流,與地層原油的配伍性 油水比為2:1時的乳化液最穩(wěn)定，在2.5h以內(nèi)基本達(dá)到完全破乳 。 液體表面活性 與配液水相比，表面張力降低了70%以上，界面張力降低了99%以上。,74,PPT學(xué)習(xí)交流,耐溫性 1#產(chǎn)品在130以下恒溫24h，表面張力與界面張力均無明顯改變，2#產(chǎn)品在150以下，表面性能變化不大 。,75,PPT學(xué)習(xí)交流,粘土防膨率 新型低傷害壓裂預(yù)前置液對粘土的防膨率90%。 對地層原始滲透率的影響 配液水平均傷害率達(dá)到了83.97%

28、； 低傷害預(yù)前置液平均傷害率為1.38% 。,76,PPT學(xué)習(xí)交流,(二)支撐裂縫處理劑,組成：增效劑、催化劑、三元復(fù)合氧化劑 作用：在較低的溫度下，有效地溶解壓裂液殘渣以及聚合物濾餅。,77,PPT學(xué)習(xí)交流,對壓裂液的降解能力 在40下,4小時壓裂液已基本破膠化水； 在60以上2小時,壓裂液已徹底破膠化水。 對壓裂液殘渣的影響 與常規(guī)破膠劑相比，殘渣含量降低70%以上。,78,PPT學(xué)習(xí)交流,裂縫處理劑對壓裂液殘渣影響的試驗數(shù)據(jù),79,PPT學(xué)習(xí)交流,處理劑對壓裂液濾餅的降解效果 80下破膠6小時，巖心端面光滑清潔，無任何殘留物 存在， 濾餅已發(fā)生全部降解 。 對支撐裂縫導(dǎo)流能力的影響 與常規(guī)破膠相比,相對導(dǎo)流能力提高幅度在40%以上 。,80,PPT學(xué)習(xí)交流,處理劑對導(dǎo)流能力的影