【正文】 對設備要求高。 3 乳化壓裂液 常用： 兩份油 + 一份稠化水 (聚合物 ) 油相 50%，壓裂液粘度太低 80%， 不穩(wěn)定或粘度太高 類型：水外相型（水包油） 油外相型（油包水） 4 泡沫壓裂液 組成 液相 + 氣相 + 添加劑 ?泡沫液 液相 : – 清水、鹽水、凍膠水、原油或成品油、酸液 氣相： – 氮氣、二氧化碳、空氣、天然氣等 適用范圍 K1mD， 粘土含量高的砂巖氣藏 – 低壓、低滲淺油氣層壓裂 泡沫質量： 泡沫質量＝泡沫中氣體體積 / 特點： – 在壓裂時的井底壓力和溫度下，泡沫質量 一般為６０％～８５％ – 隨著泡沫質量的增加，泡沫壓裂液的粘度增 – 濾失少（氣體本身就是降濾劑） – 排液較徹底，對地層傷害小 – 5 酸基壓裂液 適用范圍； – 碳酸鹽儲層 種類： – 常規(guī)酸 – 稠化酸 – 凍膠酸 – 乳化酸 – 變粘酸 膠聯(lián)酸： 通過對鹽酸的稠化膠聯(lián)，形成膠聯(lián)酸，使用其作為攜砂載體進行酸化加砂壓裂。 二 、壓裂液添加劑 ? 降濾劑 （粉沙、粉陶、玻璃懸珠） ? 防膨劑 （粘土穩(wěn)定劑、 KCL、聚季氨鹽等） ? 殺菌劑 （甲醛等） ? 助排劑（ CF5B） ? 防乳破乳劑 ? 表面活性劑 ? ｐＨ值調節(jié)劑 ? 穩(wěn)定劑 三、壓裂液的流變性 ? 各類壓裂液的流變曲線 ? 冪律液的視粘度 ? 摩阻計算 1 壓裂液的流變曲線 (1) 牛頓型液： 流體任一點上的剪應力都同剪切變形速率呈線性函數(shù)關系的流體 流變模型或稱本構方程 D??? ?(2) 非牛頓型液體 定義： 凡是流動時剪切應力與剪切速率之間的關系不是線性關系的液體，統(tǒng)稱為非牛頓型液體。 主要特征： 粘度隨剪切速率的變化而改變，剪切應力與剪切速率之間有多個參數(shù)。 假塑性（冪律）液體 ? 假塑性液體的特征是： 在很小的剪切應力作用下就能流動，并且隨著剪切速率的增加，剪切應力的增大速度有所降低。 nDK ???? 本構方程 賓漢型液體 在一定的剪切應力作用下才能流動，并且流動以后，隨著剪切速率的增大，剪切應力增加的程度逐漸降低，最后接近牛頓液體，剪切應力與剪切速率成線性關系。 ? 本構方程 DPY ???? ???? 典型壓裂液 : 泡沫壓裂液 粘彈性液體 ? 流體特征： 當除掉剪切力時，這種流體會恢復或部分恢復原來受到剪切作用期間所具有的形變。這種具有部分彈性恢復效應，也具有非牛頓性和與時間有關的全部粘性性質的流體稱為粘彈性流體。 ? 目前使用的水基凍膠壓裂液大部分都表現(xiàn)出具有部分或全部粘彈特征 2 冪律液的視粘度 管流 – 地面管線 – 井筒 – 孔眼 縫流 – 裂縫中流動 3 流變性測定 ? 旋轉粘度計、小直徑管道、盤管式粘度計、擺動式流變儀。 ? RV系列或 FANN系列旋轉粘度計應用最廣泛 4 摩阻計算 ? 圓管中壓降 ? 眼中壓降 ? 裂縫中壓降 四、壓裂液濾失的三個過程 濾餅區(qū)的流動 濾餅控制過程 侵入?yún)^(qū)的流動 壓裂液粘度控制過程 地層流體的壓縮 地層流體粘度及壓縮控制過程 壓裂液濾失系數(shù) ? ? 壓裂液粘度影響的濾失系數(shù) ? 地層流體的粘度和壓縮性影響的濾失系數(shù) 1 壓裂液粘度影響的濾失系數(shù) Cv – – 壓裂液呈活塞式侵入，即侵入段地層流體被 – – 壓差 ΔＰ v＝Ｐｗ－Ｐｃ為常數(shù)。 理論基礎 達西定律計算實際濾失速度 2 地層流體壓縮性影響的濾失系數(shù) Cc – 地層流體可壓縮，其壓縮系數(shù)為Ｃ Ｒ – ΔＰ Ｃ ＝Ｐ Ｃ －Ｐ Ｒ 為常數(shù)； – 滲濾前緣的位置不隨時間變化。 3 造壁性影響的濾失系數(shù) Cw – 濾餅的沉積厚度 ΔＬ ｗ 與通過縫壁的濾失量成比例關系，即 α＝Ｖ ｗ ／ ΔＬ ｗ ， α為累積 – 濾餅對壓裂液的滲透率Ｋ ｗ 與其厚度的大小無關，亦即Ｋ ｗ – 濾餅內壓裂液的滲濾流動服從達西定律。 方法：靜態(tài)法 動態(tài)法 4 動態(tài)濾失與靜態(tài)濾失的比較 4 綜合濾失系數(shù) Pw Pv Pc Ps sCcVVwCVwPPPPPPPPPP?????????????通常，用 ?P代替 ?PW， ?PV， ?PC (1)調和平均法 3211111CCCC???綜合濾失系數(shù) (2) 壓力平衡法： – 非造壁性壓裂液 – 造壁性壓裂液 五、壓裂液對儲層的傷害及保護 ? 按壓裂液作用位置分： – 地層基質傷害 （配伍性、敏感性、顆粒運移、 油藏儲層本身孔喉細小，束縛水飽和度高，泥質含量高，泥質絮狀體易運移堵塞孔喉造成油井低產 ） – 支撐裂縫傷害 （濾失、殘渣、濾餅、支撐劑鑲嵌） ? 按流體性質分： – 液體傷害 （殘渣、配伍性、乳化等） – 固體傷害 （ 殘渣 、顆粒運移） – 壓裂液濾餅和濃縮 壓裂液液體污染 (1) 粘土水化與微粒運移 (2) 壓裂液在孔隙中的滯留 （ 3） 潤濕性 。 壓裂液固相堵塞 來源 —基液或成膠物質的不溶物 —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 —化學反應沉淀物等固相顆粒。 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孔隙和喉道，增強了乳化液的界面膜厚度而難破膠。 壓裂液濃縮 ? 壓裂液的不斷濾失和裂縫閉合，導致交聯(lián)聚合物在支撐裂縫內的濃度提高（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，形成大量殘膠而嚴重影響支撐裂縫導流能力。 第三節(jié) 支撐劑 ? 支撐劑性質及種類 ? 裂縫導流能力及其影響因素 ? 支撐劑的選擇 ? 支撐劑顆粒的沉降 支撐劑特性要求 ? ? ? ? ? ? 一、 支撐劑類型 硬脆性支撐劑 其特點是硬度大，變形很??； —— 石英砂 （ 砂子 ） ——陶粒 ——鋁球 —— 韌性支撐劑 其特點是變形大，在高壓下不易破碎 —— 核桃殼 —— 樹脂包層支撐劑 1 石英砂（砂子） 主要成分： SiO2 和少量雜質 主要特點 1) 園球度較好的石英砂破碎后 ， 仍可保持一定的導流能力 。 2) 石英砂密度相對低 ， 便于泵送 。 3) 石英砂的強度較低 ， 適用于低閉合壓力儲層 。 4) 砂子在篩選不好或清洗不好 ， 含粉砂雜質時 ， 導流能力都要明顯降低 5) 石英砂貨源廣 、 價格便宜 。 主要產地 長慶昌潤砂 、 甘肅蘭州砂 、 江西永修砂 、 福建福州砂 、 湖南岳陽砂 、 湖北蒲圻砂 、 山東榮城砂 、 河北承德砂 、 吉林農安砂 、 陜西定邊砂及新疆和豐砂等 。 2 陶 粒 主要化學成分 類型 — 中強度支撐劑 (ISP) — 高強度陶粒支撐劑：山西 、 唐山 、 成都和垣曲 ， 國外 CARBO陶粒 。 特點 a. 強度很高 。 b. 高溫堿性液中陶粒失重率底 （ %） ， 而石英溶解率達 50% c. 長期導流能力高 。 d. 密度較高 (2700~3600kg/m3)， 泵送困難 。 e. 加工工藝困難 ， 價格昂貴 。 3 塑料包層支撐劑 工藝： 特殊工藝將酸性苯酚甲醛樹脂包裹在