FiberWay壓裂技術(shù)-纖維壓裂、控砂、增產(chǎn)一體化技術(shù)

FiberWay壓裂技術(shù)（纖維壓裂、控砂、增產(chǎn)一體化技術(shù)）

進入裂縫

形成復(fù)合型支撐劑

混砂車攪拌池纖維與支撐劑、壓裂液均勻混合

纖

維

攜砂液階段加入

纖維攪拌機將纖維分散處理

FiberWay壓裂技術(shù)

FiberWay(纖維加砂壓裂技術(shù))，是指在壓裂過程中，在壓裂液中添加一定量的經(jīng)過特別處理的纖維或可降解纖維，依靠纖維材料形成的類似網(wǎng)狀的互繞結(jié)構(gòu)來固定支撐劑，提高壓裂液的攜砂能力，使支撐劑在裂縫內(nèi)均勻鋪置來減少地層吐砂，防止支撐劑回流，從而提高改造效果。

纖維支撐劑壓裂工藝流程FiberWay壓裂技術(shù)FiberWay壓裂技術(shù)的優(yōu)勢：（1）防砂、穩(wěn)砂、控砂；（2）提壓裂液高攜砂能力，降低支撐劑沉降速度，增加支撐劑運移距離。（3）優(yōu)化支撐劑在裂縫中的鋪置，得到跟多有效支撐面積；（4）防止支撐劑回流；（5）優(yōu)化出合理的返排制度，提高返排效率；（6）生產(chǎn)時，能阻止細粉砂進入井筒中。

國內(nèi)最近幾年開始推廣應(yīng)用。

國外已經(jīng)很成熟，廣泛應(yīng)用于低滲透壓裂、頁巖氣、煤層氣壓裂。11、纖維物理化學(xué)性質(zhì)BW系列纖維的宏觀照片（左）與微觀照片（右）分類：（1）常規(guī)纖維；（2）可降解纖維項目指標(biāo)分散性水中攪拌15s后，均勻分散壓裂液中與水的配伍性在水中浸泡24h，水不變色、不發(fā)渾，纖維不變色與壓裂液的配伍性不影響壓裂液的交聯(lián)、破膠等性能對支撐劑導(dǎo)流能力的影響率（%）≤10纖維使用性能指標(biāo)11、纖維物理化學(xué)性質(zhì)纖維介質(zhì)BW1溶蝕率/%BW2溶蝕率/%BW3溶蝕率/%酸液12.83.41.91.77.06.922.81.56.634.61.77.1堿液41.25.55.24.95.95.757.64.76.067.84.85.2高礦化度水72.11.42.72.42.01.981.32.41.990.72.11.7

纖維的耐介質(zhì)性能評價抗酸、堿、鹽腐蝕能力強，能夠滿足壓裂的要求11、纖維物理化學(xué)性質(zhì)

纖維的耐溫性能評價所研制的纖維的斷裂強力隨溫度升高而增大，但影響不大，說明該具有良好的耐熱性。11、纖維物理化學(xué)性質(zhì)纖維在不同介質(zhì)中的分散狀態(tài)纖維+支撐劑+凍膠在破膠液的分散狀態(tài)纖維在基液和凍膠中分散性能都較好，具備了進行壓裂施工的前提。11、纖維物理化學(xué)性質(zhì)

纖維的分散性現(xiàn)場懸砂混合情況現(xiàn)場取樣，纖維與壓裂液、支撐劑混合均勻，纖維在施工中表現(xiàn)出良好的分散性能。11、纖維物理化學(xué)性質(zhì)22、纖維擋砂、穩(wěn)砂性能纖維擋砂、擋砂原理示意圖擋砂穩(wěn)砂原理：利用纖維的彎曲、卷曲和螺旋交叉，相互勾結(jié)形成穩(wěn)定的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，可將支撐劑或砂粒束縛于其中，形成較為穩(wěn)定的過濾體，同時具有相當(dāng)?shù)臐B透率，從而達到壓裂防砂、防止支撐劑回流的目的。33、纖維對導(dǎo)流能力影響

纖維對支撐劑導(dǎo)流能力評價FCS-100型導(dǎo)流儀實物圖最高實驗溫度150°C最高閉合壓力200MPa導(dǎo)流能力(μm·cm)導(dǎo)流能力(μm

2·cm)250

60閉合壓力(MPa)20/40目陶粒150100

50

04003503002502002030407080900%纖維0.5%纖維0.7%纖維1%纖維30/60目陶粒150100

50

0200300250203040708090

50

60閉合壓力(MPa)0%纖維0.5%纖維0.7%纖維1%纖維纖維對導(dǎo)流能力的影響不是很大，加入纖維后的導(dǎo)流能力依然能夠滿足現(xiàn)場應(yīng)用的要求。3

3、纖維對導(dǎo)流能力影響纖維對導(dǎo)流能力的影響纖維對儲層滲透率的影響

70MPa時，不加纖維時的導(dǎo)流能力為85μm2·

cm；纖維濃度為1%時，導(dǎo)流能力為77.4μm2·

cm，下降幅度為8.9%，小于10%。由此可知，纖維對儲層滲透率的影響不是很大，加入纖維后依然能夠滿足現(xiàn)場應(yīng)用的要求。33、纖維對導(dǎo)流能力影響4

4、纖維懸砂能力評價

靜態(tài)試驗

在6個100ml量筒中分別加入100ml胍膠壓裂液，其中一組不加纖維設(shè)為對照組，其余5個量筒分別加入濃度為0%、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%的8mm纖維。之后向6個量筒中同時加入43g支撐劑（砂濃度為430kg/m3）。觀察沉降速度。0%

0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%

原始狀態(tài)0%

0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%

4小時后0%

0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%

9小時后支撐劑在胍膠中的沉降速度隨著纖維濃度的增加，支撐劑的沉降速度明顯降低。可見纖維的加入能夠明顯提高壓裂液的攜砂能力。44、纖維懸砂能力評價5

5、纖維攜砂能力評價

動態(tài)試驗

“大型平板可視裂縫模型系統(tǒng)”，自主研發(fā)，國內(nèi)首套模擬支撐劑在裂縫中運移及鋪置的設(shè)備。【獲得國家發(fā)明專利】可視平板：長4000mm高600mm不加纖維纖維濃度0.5%纖維濃度1.0%

在壓裂液中加入纖維后，壓裂液的攜砂性能得到了較大的改善，1.0%濃度方案的鋪砂長度的到了提高，表明有較多的支撐劑不是在縫口附近沉降而是被攜帶得更遠，進入更深的地層。55、纖維攜砂能力評價纖維濃度對水平運移速度的影響纖維濃度對沉降速度的影響

通過動態(tài)實驗可以看出，在同等泵注排量與砂濃度條件下，加入纖維后滑溜水?dāng)y砂能力提高，支撐劑分布改善明顯，可以形成更長的裂縫，提高裂縫的導(dǎo)流能力，提高施工成功率，降低施工成本。55、纖維攜砂能力評價55、纖維攜砂能力評價支撐劑團SuperWay

通

道

Super-Way實驗（通道壓裂）自然閉合模式強制閉合模式定向定井向井得到曲線

時

間

相

關(guān)※

井口壓力※

井底壓力※

壓裂液返排量

井口壓

力相關(guān)※

導(dǎo)流能力※

壓裂液返排量※

支撐劑回流量※

支撐劑回流量

※

支撐劑沉降距離※

支撐劑沉降距離

※

沉砂深度/長度

※

支撐劑沉降距離－回流量直直井井水平井66、返排工藝優(yōu)化設(shè)計

壓裂液返排優(yōu)化設(shè)計

通過模擬裂縫自然閉合和裂縫強制閉合兩種裂縫閉合模

式，以提高壓裂效果為目標(biāo)，來優(yōu)選最佳的返排模式。從

而提高裂縫導(dǎo)流能力，達到增產(chǎn)的目的。66、返排工藝優(yōu)化設(shè)計7、FiberWay

壓裂設(shè)計軟件輸入?yún)?shù)輸入加砂程序設(shè)計結(jié)果88、施工設(shè)備分散纖維均勻加入速度可調(diào)控制加入量施工階段液體類型排量m3/min液量m3支撐劑支撐劑濃度kg/m3纖維kg砂比%階段時間Min:Secm3t低替座封胍膠基液0.4-1.67.0前置液交聯(lián)胍膠1.615.59.69攜砂液交聯(lián)胍膠1.67.51.52.43324.00.5205.26交聯(lián)胍膠1.87.42.03.24437.40.8274.79交聯(lián)胍膠1.815.65.08.1518.42.33210.38交聯(lián)胍膠2.032.512.019.44599.46.23719.88交聯(lián)胍膠2.022.59.515.39683.85.24214.15頂替液基液＋活性水2.05.42.70加砂結(jié)束前15min按0.01%-0.03％-0.05％濃度在混砂車上人工楔形加入APS9kg99、現(xiàn)場應(yīng)用

XX井現(xiàn)場施工泵注程序設(shè)計井口壓力（Mpa大于66～33～0油嘴直徑（mm）346

返排設(shè)計（一）返排模式優(yōu)選(1)根據(jù)裂縫閉合時間得到的最佳返排模式為:強制閉合模式(2)根據(jù)壓裂液濾失速度得到的最佳返排模式為:

自然閉合模式(3)根據(jù)支撐劑沉降距離得到的最佳返排模式為:

自然閉合模式結(jié)論：綜合考慮，建議返排模式為強制閉合模式。（二）返排程序（三）臨界返排速度：8.

8m3/h99、現(xiàn)場應(yīng)用

返排效果預(yù)測99、現(xiàn)場應(yīng)用

施工曲線圖

返排情況壓后16h之內(nèi)，液體返排94.5m3，返排率高達83%。99、現(xiàn)場應(yīng)用壓后放噴情況出砂情況（沖砂作業(yè)后得到0.2