【正文】 對(duì)設(shè)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?dú)?、二氧化碳、空氣、天然氣? 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(zhì)量： 泡沫質(zhì)量＝泡沫中氣體體積 / 特點(diǎn)： – 在壓裂時(shí)的井底壓力和溫度下，泡沫質(zhì)量 一般為６０％～８５％ – 隨著泡沫質(zhì)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(duì)地層傷害小 – 5 酸基壓裂液 適用范圍； – 碳酸鹽儲(chǔ)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(duì)鹽酸的稠化膠聯(lián)，形成膠聯(lián)酸，使用其作為攜砂載體進(jìn)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(diào)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(jì)算 1 壓裂液的流變曲線 (1) 牛頓型液： 流體任一點(diǎn)上的剪應(yīng)力都同剪切變形速率呈線性函數(shù)關(guān)系的流體 流變模型或稱本構(gòu)方程 D??? ?(2) 非牛頓型液體 定義： 凡是流動(dòng)時(shí)剪切應(yīng)力與剪切速率之間的關(guān)系不是線性關(guān)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(yīng)力與剪切速率之間有多個(gè)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(yīng)力作用下就能流動(dòng)，并且隨著剪切速率的增加，剪切應(yīng)力的增大速度有所降低。 nDK ???? 本構(gòu)方程 賓漢型液體 在一定的剪切應(yīng)力作用下才能流動(dòng)，并且流動(dòng)以后，隨著剪切速率的增大，剪切應(yīng)力增加的程度逐漸降低，最后接近牛頓液體，剪切應(yīng)力與剪切速率成線性關(guān)系。 ? 本構(gòu)方程 DPY ???? ???? 典型壓裂液 : 泡沫壓裂液 粘彈性液體 ? 流體特征： 當(dāng)除掉剪切力時(shí)，這種流體會(huì)恢復(fù)或部分恢復(fù)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(fù)效應(yīng)，也具有非牛頓性和與時(shí)間有關(guān)的全部粘性性質(zhì)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(dòng) 3 流變性測(cè)定 ? 旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)、小直徑管道、盤管式粘度計(jì)、擺動(dòng)式流變儀。 ? RV系列或 FANN系列旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)應(yīng)用最廣泛 4 摩阻計(jì)算 ? 圓管中壓降 ? 眼中壓降 ? 裂縫中壓降 四、壓裂液濾失的三個(gè)過程 濾餅區(qū)的流動(dòng) 濾餅控制過程 侵入?yún)^(qū)的流動(dòng) 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(chǔ) 達(dá)西定律計(jì)算實(shí)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(shí)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(guān)系，即 α＝Ｖ ｗ ／ ΔＬ ｗ ， α為累積 – 濾餅對(duì)壓裂液的滲透率Ｋ ｗ 與其厚度的大小無關(guān)，亦即Ｋ ｗ – 濾餅內(nèi)壓裂液的滲濾流動(dòng)服從達(dá)西定律。 方法：靜態(tài)法 動(dòng)態(tài)法 4 動(dòng)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(diào)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(duì)儲(chǔ)層的傷害及保護(hù) ? 按壓裂液作用位置分： – 地層基質(zhì)傷害 （配伍性、敏感性、顆粒運(yùn)移、 油藏儲(chǔ)層本身孔喉細(xì)小，束縛水飽和度高，泥質(zhì)含量高，泥質(zhì)絮狀體易運(yùn)移堵塞孔喉造成油井低產(chǎn) ） – 支撐裂縫傷害 （濾失、殘?jiān)?、濾餅、支撐劑鑲嵌） ? 按流體性質(zhì)分： – 液體傷害 （殘?jiān)?、配伍性、乳化等? – 固體傷害 （ 殘?jiān)?、顆粒運(yùn)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(yùn)移 (2) 壓裂液在孔隙中的滯留 （ 3） 潤(rùn)濕性 。 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(duì)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(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(dǎo)致交聯(lián)聚合物在支撐裂縫內(nèi)的濃度提高（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。 第三節(jié) 支撐劑 ? 支撐劑性質(zhì)及種類 ? 裂縫導(dǎo)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(diǎn)是硬度大，變形很??； —— 石英砂 （ 砂子 ） ——陶粒 ——鋁球 —— 韌性支撐劑 其特點(diǎn)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(zhì) 主要特點(diǎn) 1) 園球度較好的石英砂破碎后 ， 仍可保持一定的導(dǎo)流能力 。 2) 石英砂密度相對(duì)低 ， 便于泵送 。 3) 石英砂的強(qiáng)度較低 ， 適用于低閉合壓力儲(chǔ)層 。 4) 砂子在篩選不好或清洗不好 ， 含粉砂雜質(zhì)時(shí) ， 導(dǎo)流能力都要明顯降低 5) 石英砂貨源廣 、 價(jià)格便宜 。 主要產(chǎn)地 長(zhǎng)慶昌潤(rùn)砂 、 甘肅蘭州砂 、 江西永修砂 、 福建福州砂 、 湖南岳陽(yáng)砂 、 湖北蒲圻砂 、 山東榮城砂 、 河北承德砂 、 吉林農(nóng)安砂 、 陜西定邊砂及新疆和豐砂等 。 2 陶 粒 主要化學(xué)成分 類型 — 中強(qiáng)度支撐劑 (ISP) — 高強(qiáng)度陶粒支撐劑：山西 、 唐山 、 成都和垣曲 ， 國(guó)外 CARBO陶粒 。 特點(diǎn) a. 強(qiáng)度很高 。 b. 高溫堿性液中陶粒失重率底 （ %） ， 而石英溶解率達(dá) 50% c. 長(zhǎng)期導(dǎo)流能力高 。 d. 密度較高 (2700~3600kg/m3)， 泵送困難 。 e. 加工工藝?yán)щy ， 價(jià)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