水力压裂力学-5.pptxVIP

;;压裂场景图片;压裂场景图片;压裂场景图片;压裂场景图片;压裂场景图片;压裂液技术发展回顾;压裂液描述 预前置液、前置液、携砂液、顶替液 稠化剂(可以是水或其它分散介质粘度增加的聚合物) 交联剂(能够使线性聚合物通过分子间化学键形成体形聚合物的化学剂) 破胶剂、降滤失剂、温度稳定剂、pH调节剂、杀菌剂 粘土稳定剂、破乳剂、助排剂、滤饼溶解剂 乳化剂、起泡剂、消泡剂、减阻剂;对压裂液的基本要求 与储层配伍 易于注入摩阻低 低滤失 耐温、耐剪切 破胶迅速彻底、易清除 对地层、支撑剂带低伤害 易于控制、安全 经济实用;压裂液的类型与基本性质 按不同工艺作用分类 预前置液、顶替液—一般完井作业液可代替 前置液、携砂液—特殊的完井液 按不同化学性状分类（分散介质） 水基--交联冻胶、线性胶 油基—稠化柴油（原油）、油冻胶 乳化—水包油、油包水乳化（水基-线性、交联） 泡沫—氮气、二氧化碳、双元 清洁胶束－表面活性剂 醇基—甲醇 气体—纯液态二氧化碳;压裂液是由多种添加剂按一定配比形成的非均质不稳定化学体系，它可概括的分为水基、油基、乳化、泡沫、醇基、胶束、酸基、气体等。 ;一、水基压裂液体系 水基压裂液以水为分散介质，添加各种处理剂，形成具有压裂工艺所需的较强综合性能的工作液。 它分为线性胶压裂液与交联冻胶压裂液。 一般含有水溶性聚合物及其它添加剂具有可流动状态的水溶液被称为线性胶压裂液（有时也称稠化水）。 在线性胶中加入交联剂及其它添加剂形成具有粘弹性的交联冻胶被称为交联冻胶压裂液。 清水中含有少量减阻剂用作压裂液称为清水压裂液。;二、油基压裂液系统 油基压裂液是以油为溶剂或分散介质，加入各种添加剂满足压裂工艺性能要求而形成的压裂液。 在强水敏性储层，使用油基压裂液有利于避免由水基液而引起的地层损害。 ;使用油基压裂液的首要缺点是易燃性，施工安全性差； 大多数情况下，泵送摩阻明显高于水基压裂液体系； 与水相比，静水压头小，相同条件下要求压裂的泵压也较高； 由于以油为介质，添加剂用量大，成本高； 现场配制及质量控制也较水基压裂液系统难。 一般油基压裂液于现场应用较少。 ; 油基压裂液系统 1稠化剂和交联剂 现今最普遍采用的油基压裂液是铝磷酸脂与碱的反应产物。 典型的稠化剂为有机脂肪醇与无机非金属氧化物五氧化二磷生成的磷酸酯 用铝酸钠进行交联，可形成磷酸酯铝盐的网状结构，而成为高粘度油冻胶，并提高了温度稳定性。 2破胶剂 典型的破胶剂是无水乙酸钠、碳酸氢盐、氧化钙和/或氨水溶液。 ;三、乳化压裂液 两相：水和油（加表面活性剂） ，分散相为内相。 水相由线性胶或交联冻胶压裂液即聚合物稠化剂和含有表面活性剂的淡水或盐水配制而成 油相可以是原油或柴油。 油外相乳化液的粘性与基油十分相似，所以油外相乳化液产生与油的高粘度相联系的高摩擦阻力。 水的粘度低，且水相中加入聚合物可以降低摩阻，因此水外相乳化液具有较低的摩擦阻力。 ;三、乳化压裂液 乳化压裂液粘度随着水相中聚合物浓度及油相体积比例增加而增大。 由于乳化压裂液含水量少、稠化剂用量低，同时在地层中乳化剂被地层吸附而自动破乳，具有低损害、易返排的特点。 乳化压裂液不足之处在于较高摩阻、高成本(除非原油能回收)，同时热稳定性较差，上限温度120℃。 ;泡沫压裂液及其技术的发展;CO2泡沫压裂液的特点;泡沫压裂液流变学特性;常规聚合物压裂液滞留残渣将破坏裂缝和 堵塞支撑剂。此测试结果是用30-lbm 硼酸盐作交联剂，用酶作破胶剂在20/40目支撑剂、38度和1000 psi 。瓜胶用甲基蓝染色 ;理论基础--化学成因;水基与清洁压裂液组成对比;清洁压裂液与聚合物压裂液对比;清洁压裂液流变特性;清水压裂液;压裂液添加剂;压裂液添加剂分类及作用 ;交联冻胶压裂液添加剂 构成水基冻胶压裂液体系的组分主要包括稠化剂、交联剂、降滤失剂、温度稳定剂、pH调节剂、杀菌剂等保证施工要求的添加剂和破胶剂、粘土稳定剂、破乳剂、助排剂、滤饼溶解剂等保护储层作用的添加剂等。 ;稠化剂 水溶性聚合物作为稠化剂（增稠剂）是水基压裂液的基本添加剂 。 植物胶(如瓜尔胶、香豆胶、田菁胶、皂仁胶、槐豆胶、魔芋胶和海藻胶)及其衍生物（羟乙、丙基和羧甲基） 纤维素的衍生物（如羧甲基纤维素、羟乙基纤维素等） 合成聚合物（如聚丙烯酰胺、甲叉基聚丙烯酰胺、羧甲基聚丙烯酰胺等）以及生物聚合物（黄胞胶）。 ;纤维素的衍生物（如羧甲基纤维素、羟乙基纤维素等） 合成聚合物（如聚丙烯酰胺、甲叉基聚丙烯酰胺、羧甲基聚丙烯酰胺等）以及生物聚合物（黄胞胶）。 淀粉类产品开发为压裂液稠化剂的试验。 影响压裂液基液粘度的因素及解决办法 分散性（颗