新型壓裂液概述課件

1、王 棟,電話： 郵箱：,一、壓裂及壓裂液基礎(chǔ)知識(shí) 二、中原油田壓裂發(fā)展史 三、壓裂液研究進(jìn)展 四、新型壓裂液體系,目 錄,一、壓裂及壓裂液基礎(chǔ)知識(shí),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(chǔ)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(qiáng)度，巖石出現(xiàn)破裂，形成對(duì)稱于井眼的裂縫的過(guò)程。,4,PPT學(xué)習(xí)交流,壓裂的作用與目的 在注入壓裂液時(shí)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(qiáng)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(kāi)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(chǔ)層特征,氣價(jià),?,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(guò)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(kāi)的裂縫輸送支撐劑的作用。 壓裂液是個(gè)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(duì)地層滲透率損害小（配伍性好、低殘?jiān)?、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(duì)壓裂液的性能要求,8,PPT學(xué)習(xí)交流,對(duì)地層降溫冷卻和預(yù)處理，以減少后續(xù)主工作

3、液對(duì)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(jìn)入。在溫度較高的地層，它還可以進(jìn)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(shí)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(duì)壓裂液的性能要求,9,PPT學(xué)習(xí)交流,常見(jiàn)壓裂液類型及特性,10,PPT學(xué)習(xí)交流,目前，國(guó)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(wèn)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(jìn)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(gè)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(jìn)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(shí)際上就是交聯(lián)了的稠化水壓裂液。,12,PPT學(xué)習(xí)交流,因?yàn)榧羟忻舾?、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(jìn)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(wèn)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(qiáng)堿鹽 無(wú)機(jī)鹽類兩性金屬鹽 如硫酸鋁、氯化鉻、硫酸銅、氯化鋯等強(qiáng)酸弱堿鹽 無(wú)機(jī)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(guò)硫酸鹽。 有機(jī)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(guò)程中的液體濾失量防膨劑：防止粘土水化膨脹和分散運(yùn)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(lái)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(gè)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(duì)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(jìn)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(jī)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(jī)硼、有機(jī)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(yàn)應(yīng)用，因高溫下使用成本高，無(wú)法進(jìn)行大規(guī)規(guī)模推廣應(yīng)用。,2002年隨二氧化碳機(jī)組引進(jìn)，在文23氣田試驗(yàn)三口井，因工藝和貨源問(wèn)題，未能推廣。,2006年隨普

10、光氣田開(kāi)發(fā)引進(jìn)，普光2、雙廟1井取得成功，使普光氣田未來(lái)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(jī)硼 C-150有機(jī)硼鋯復(fù)合交聯(lián)劑 C-150H有機(jī)硼鋯復(fù)合交聯(lián)劑 固體高溫硼交聯(lián)劑 OB-99系列有機(jī)硼交聯(lián)劑 ZB-03高溫有機(jī)硼鋯復(fù)合交聯(lián)劑,過(guò)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(jìn)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(duì)儲(chǔ)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(yùn)移產(chǎn)生的傷害 壓裂液與原油乳化造成的地層傷害 潤(rùn)濕性發(fā)生反轉(zhuǎn)造成的傷害 壓裂液殘?jiān)鼘?duì)地層造成的損害 壓裂液對(duì)地層的冷卻效應(yīng)造成地層傷害 壓裂液濾餅和濃縮對(duì)地層的傷害,31,PPT學(xué)習(xí)交流,壓裂液固相堵塞,來(lái)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(duì)地層巖石浸泡而脫落下來(lái)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(duì)地層的傷害； 它又要堵塞地層及裂縫內(nèi)孔隙和喉道，增強(qiáng)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(lái)越高（即濃縮）。 支撐劑鋪置濃度對(duì)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(shí)不可能用常規(guī)破膠劑用量實(shí)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(jī)理 除水不溶物外，半乳糖支鏈破膠過(guò)程被切除造成額外的殘?jiān)?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?jiān)?34,PPT學(xué)習(xí)交流,胍膠殘?jiān)鼘?duì)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?jiān)鼘?duì)導(dǎo)流能力的傷害,36,PPT學(xué)習(xí)交流,隨著人們對(duì)常規(guī)聚合物壓裂液傷害特征認(rèn)識(shí)的不斷深入，發(fā)展新型低傷害、甚至無(wú)傷害的壓裂液體系已經(jīng)逐漸變成了現(xiàn)實(shí)。,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(wú)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(shí)現(xiàn)？ 通過(guò)向瓜膠分子上引入帶電基團(tuán)，利用帶電基團(tuán)之間的靜電斥力，可以

14、使原有的瓜膠收縮線團(tuán)變成擴(kuò)張線團(tuán)，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(shí)驗(yàn)條件，把常規(guī)胍膠降解成分子量?jī)H1/101/20的產(chǎn)物。 目的是在地面上、在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)將在地下無(wú)法控制的破膠過(guò)程提前、嚴(yán)格控制的完成。 特點(diǎn)：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(shí)候可以交聯(lián)呈凍膠狀， pH值低的時(shí)候自動(dòng)破膠。因此施工工藝相對(duì)簡(jiǎn)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(diǎn)： 分子量17-30萬(wàn)，比常規(guī)壓裂液分子量降低至少210（243萬(wàn)），易形成很好的交聯(lián)流體； 液體濾失控制好； 濾餅，對(duì)裂縫表面損害較?。?施工中不再使用破膠劑，返排率高、對(duì)地層的傷害大幅度降低； 液體回收重復(fù)利用，減少對(duì)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(tuán)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(shí)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(jìn)一步加強(qiáng)。 這類聚合物溶液在強(qiáng)剪切作用下可以粘度下降，在低剪切速率下又會(huì)重新形成疏水基團(tuán)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(qiáng)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(diǎn),1、性能穩(wěn)定不易腐敗變質(zhì)。 2、易溶解，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)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(jià)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(shí)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(duì)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(wú)聚合物壓裂液(簡(jiǎn)稱VESfluid或CFRAC)。 特點(diǎn)： VES壓裂液粘度低，彈性好，可以有效地輸送支撐劑，同時(shí)能降低摩阻。 該壓裂液配制簡(jiǎn)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(wú)殘?jiān)?，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(zhǎng)鏈脂肪酸衍生物季胺鹽陽(yáng)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(jí)，它包括親水基和長(zhǎng)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?cái)y帶支撐劑。,50,PPT學(xué)習(xí)交流,清潔壓裂液流體的形成機(jī)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(chóng)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(chǎng)施工過(guò)程中，可以以很高的速度將清潔壓裂液壓入地層，而不會(huì)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(shí)間變化圖,胍膠壓裂

20、液剪切粘度隨時(shí)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(shí)粘度非常大，因而摩阻較大，動(dòng)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(qiáng)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(duì)比,清潔壓裂液 攜砂能力強(qiáng)、適宜造長(zhǎng)縫 粘度底、裂縫窄 配置方便 無(wú)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(duì)儲(chǔ)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(jìn)展,為了提高清潔壓裂液的耐溫性，人們對(duì)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(duì)裂縫導(dǎo)流能力傷害； 清潔壓裂液施工簡(jiǎn)單，裂縫幾何參數(shù)合理，對(duì)裂縫導(dǎo)流能力傷害小； 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(wú)傷害？,60,PPT學(xué)習(xí)交流,無(wú)傷害壓裂液是在清潔壓裂液的基礎(chǔ)上進(jìn)行改良的一種壓裂液體系。它繼承了清潔壓裂液對(duì)支撐裂縫無(wú)傷害的特點(diǎn)，同時(shí)又具備了更好的地層配伍性，不會(huì)改變地層表面性質(zhì)。,(五)無(wú)傷害壓裂液,無(wú)傷害壓裂液D3FAS05,61,PPT學(xué)習(xí)交流,壓裂液的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),現(xiàn)行的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)是用儲(chǔ)能模量G來(lái)評(píng)價(jià) 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(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)是用損耗模量G”來(lái)評(píng)價(jià) 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(shí)驗(yàn)結(jié)果: G=4.5Pa,G=1.4Pa,聚合物壓裂液90時(shí)的頻率掃描曲線,G/G=3.2,63,PPT學(xué)習(xí)交流,實(shí)驗(yàn)結(jié)果: G=9.8Pa,G=0.25Pa,無(wú)傷害壓裂液90時(shí)的頻率掃描曲線,G/G=39.2,64,PPT學(xué)習(xí)交流,無(wú)傷害壓裂液,（1）不同溫度下無(wú)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(wú)傷害壓裂液用煤油降粘后

24、的粘度測(cè)試數(shù)據(jù)表,（2）破膠可被水稀釋，油氣進(jìn)入并膨脹膠束,66,PPT學(xué)習(xí)交流,清水壓裂增產(chǎn)機(jī)理 壓裂施工過(guò)程中，當(dāng)天然裂縫周邊巖石在壓力超過(guò)“啟動(dòng)”壓力后，剪切力使裂縫壁面產(chǎn)生“剪切滑移”破壞，兩個(gè)裂縫粗糙面的滑動(dòng)和天然微裂縫張開(kāi)提高了裂縫的滲透率。停泵后，兩個(gè)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(wú)支撐劑的錯(cuò)位縫面 粗糙裂縫面錯(cuò)位支撐，具有一定的導(dǎo)流能力。,無(wú)支撐劑的吻合縫面 粗糙裂縫面完全閉合，裂縫幾乎無(wú)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(wú)錯(cuò)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(cuò)位縫面 粗糙裂縫面錯(cuò)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(duì)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(duì)儲(chǔ)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(jì) 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(gè)施工階段保持一個(gè)定值。施工結(jié)尾時(shí)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(jì)一般考慮下面幾個(gè)因素。 設(shè)計(jì)支撐縫長(zhǎng)或壓裂縫長(zhǎng)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(jìn)入地層后引起的粘土膨脹、運(yùn)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(shí)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(wú)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(duì)粘土的防膨率90%。 對(duì)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?jiān)约熬酆衔餅V餅。,77,PPT學(xué)習(xí)交流,對(duì)壓裂液的降解能力 在40下,4小時(shí)壓裂液已基本破膠化水； 在60以上2小時(shí),壓裂液已徹底破膠化水。 對(duì)壓裂液殘?jiān)挠绊?與常規(guī)破膠劑相比，殘?jiān)拷档?0%以上。,78,PPT學(xué)習(xí)交流,裂縫處理劑對(duì)壓裂液殘?jiān)绊懙脑囼?yàn)數(shù)據(jù),79,PPT學(xué)習(xí)交流,處理劑對(duì)壓裂液濾餅的降解效果 80下破膠6小時(shí)，巖心端面光滑清潔，無(wú)任何殘留物 存在， 濾餅已發(fā)生全部降解 。 對(duì)支撐裂縫導(dǎo)流能力的影響 與常規(guī)破膠相比,相對(duì)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(duì)導(dǎo)流能力的影