【正文】 s5殘渣含量（mg/l）≤4006稠度系數(shù)（）≥101027流動行為指數(shù)8破膠液表面張力（mN/m）≤309破膠液煤油界面張力（mN/m）≤510初濾失量m3/m2≤210311濾失系數(shù)m/min2≤1103二、壓裂支撐劑支撐劑是水力壓裂時地層壓開裂縫后，用來支撐裂縫阻止裂縫重新閉合的一種固體顆粒。（9）濾餅溶解劑：壓裂液在施工中由于濾失性造成聚合物濃縮，使壓裂液在裂縫和裂縫表面形成致密的濾餅，常規(guī)破膠劑不能將其破壞，因此需要濾餅溶解劑進(jìn)行處理。常用的 為柴油、油溶性樹脂、聚合物和硅粉。由于乳化液的粘度較高，在井筒附近和地層原油發(fā)生乳化，會產(chǎn)生嚴(yán)重的生產(chǎn)堵塞。水溶性介質(zhì)能使粘土礦物膨脹、分散或運(yùn)移；同時水基壓裂液以堿性交聯(lián)為主，濾液粘土穩(wěn)定劑，使用濃度為12%。（2）交聯(lián)劑：交聯(lián)劑是通過交聯(lián)離子將溶解于水中的高分子鏈上的活性基團(tuán)以化學(xué)鏈連接起來形成三維網(wǎng)狀凍膠的化學(xué)劑。交聯(lián)液：交聯(lián)劑（硼砂、有機(jī)硼、有機(jī)鋯、有機(jī)鈦）+破膠劑（過硫酸銨少量），視交聯(lián)比和交聯(lián)性能配制交聯(lián)液濃度。線形膠壓裂液具有一定的表觀粘度與低濾失性，減阻性能好，易破膠對地層傷害??；但對溫度、剪切速率敏感。線形膠一旦加入交聯(lián)劑，會形成具有粘彈性的交聯(lián)凍膠，交聯(lián)凍膠具有部分固體性質(zhì)，但在一定的排量和壓力下能夠流動。按造分散介質(zhì)的不同，壓裂液主要分為水基壓裂液、油基壓裂液、乳化壓裂液、泡沫壓裂液、醇基壓裂液、表面活性劑（清潔）壓裂液和濃縮壓裂液。特別是低壓井的返排尤其重要。穩(wěn)定性：壓裂液應(yīng)具有熱穩(wěn)定性，不能由于溫度升高而使粘度有較大的損失；還應(yīng)具有抗剪切穩(wěn)定性，不會由于流速的增加而大幅度降解。攜砂性：指壓裂液對于支撐劑的攜帶能力。替擠液：把壓裂管柱、地面管匯中的攜砂液全部替入裂縫，以避免壓裂管柱砂卡、砂堵的液體。在高溫井層中，還具有一定的降溫作用。其性能好壞對于能否造出一條足夠尺寸、并具有足夠?qū)Я髂芰Φ奶钌傲芽p密切相關(guān)，因此，有必要了解壓裂液的特點(diǎn)和性能。它利用液體傳導(dǎo)壓力的性能，在地面利用高壓泵組，以大于地層吸收能力的排量將高粘度液體泵入井中，在井底憋起高壓，此壓力超過油層的地應(yīng)力和巖石抗張強(qiáng)度，在地層產(chǎn)生裂縫，繼續(xù)將帶有支撐劑的攜砂液注入裂縫，裂縫邊得到延伸，邊得到支撐。停泵后就在油層形成了具有一定寬度的高滲透填砂裂縫，由于這個裂縫擴(kuò)大了油氣流動通道，改變了流動方式，降低了滲流阻力，可起到增產(chǎn)增注作用，這一施工過程就叫油層水力壓裂。（一）壓裂液的作用壓裂液的主要作用是將地面設(shè)備的能量傳遞到油層巖石上，在地層形成裂縫，并攜帶支撐劑填充到裂縫中。攜砂液：攜帶支撐劑進(jìn)入地層，把支撐劑充填到預(yù)定位置的液體。組成與前置液一致。主要取決于液體的粘度、密度及其在管道和裂縫中的流速，粘度越高，攜帶能力越強(qiáng)。配伍性：壓裂液進(jìn)入地層后與各種巖石礦物及地層流體相接觸，不應(yīng)產(chǎn)生不利于油氣滲流的物理—化學(xué)反應(yīng)，例如不會引起粘土膨脹或產(chǎn)生沉淀而堵塞油層。因此，壓裂液應(yīng)具有濾失小、攜砂能力強(qiáng)、摩阻低、穩(wěn)定性好、配伍性好、低殘渣、易返排等特點(diǎn)。重點(diǎn)介紹目前廣泛應(yīng)用的水基壓裂液。水基壓裂液以安全、清潔和容易以添加劑控制其性質(zhì)得到廣泛的應(yīng)用，除了極少數(shù)特別是水敏性地層外，水基壓裂液是壓裂液技術(shù)發(fā)展最快、最全面的體系。一般用于注水井和淺層油氣藏壓裂。為了適應(yīng)不同井層的情況，通過調(diào)節(jié)添加劑用量，壓裂液還可以分為低溫（2060℃）、中溫（60120℃）、高溫（120℃以上）體系。比較常用且形成工業(yè)化的交聯(lián)劑為硼砂、有機(jī)硼、有機(jī)鋯、有機(jī)鈦等。（4）殺菌劑：用于抑制和殺死微生物，使配制的基液性能穩(wěn)定，防止聚合物降解，同時阻止儲集層內(nèi)的細(xì)菌生長。應(yīng)用表面活性劑可以保持破乳劑的活性，達(dá)到防乳破乳作用。（8）破膠劑：是壓裂液中的一種重要添加劑，主要使壓裂液中的凍膠發(fā)生化學(xué)降解，由大分子變成小分子，有利于壓后返排，減少對儲集層的傷害。（10）緩沖劑：在水基壓裂液中，通常用pH值調(diào)節(jié)劑控制稠化劑水合增粘速度、所需的PH值范圍和交聯(lián)時間以及控制細(xì)菌的生長。它的作用是在裂縫中鋪置排列后形成支撐裂縫，從而在儲集層中形成遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于儲集層滲透率的支撐裂縫帶，使流體在支撐劑中有較高的流通性，減少流體的流動阻力，達(dá)到增產(chǎn)、增注的目的。天然石英砂的化學(xué)成分是氧化硅，伴有少量的氧化鋁、氧化鐵、氧化鉀、氧化鈣和氧化鎂。從石英的微觀結(jié)構(gòu)看，可分為單晶石英和復(fù)晶石英兩種，單晶石英的顆粒質(zhì)量越大，石英砂抗壓強(qiáng)度越高。組分為氧化鋁或鋁質(zhì)，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)46%77%，硅質(zhì)含量12%55%，氧化物約10%。氧化鈦、氧化鋯3%4%。中等強(qiáng)度低密度或高密度樹脂砂可承壓5569Mpa，它適應(yīng)了低強(qiáng)度天然石英砂和高強(qiáng)度鋁土支撐劑間的強(qiáng)度要求，相對密度較低，便于攜砂和鋪砂。 （二）壓裂支撐劑的主要性能 支撐劑性能的定義（1）支撐劑球度就是指支撐劑顆粒接近球形的程度 SP=dn/dcSP球度，Dn顆粒等值體積的球體的直徑，mmdc顆粒外接的球體的直徑，mm（2）支撐劑圓度圓度指支撐劑棱角的相對銳度或曲率的量度。體積密度：單位質(zhì)量的支撐劑與其堆積體積之比。 （3）支撐劑酸溶解度 各種支撐劑的允許的酸溶解度數(shù)值見下表4，天然石英砂和人造支撐劑的酸溶解度數(shù)值應(yīng)符合同一標(biāo)準(zhǔn)。（1）地應(yīng)力與地層孔隙壓力的影響對于壓裂井，壓裂后形成的支撐帶中的支撐劑承受著裂縫閉合壓力PP，他是地層地應(yīng)力即最小主地應(yīng)力σmin與地層孔隙壓力之差，生產(chǎn)時最低的地層孔隙壓力應(yīng)是井底流壓Pf，即： PP =σminPf支撐劑的導(dǎo)流能力隨著閉合壓力的增加而降低，見曲線1曲線1導(dǎo)流能力隨閉合壓力變化曲線（2）支撐劑物理性能對導(dǎo)流能力的影響支撐劑物理性能包括粒徑、圓球度、強(qiáng)度、濁度、酸溶解度、密度，其中對裂縫導(dǎo)流能力影響比較敏感的主要是粒徑、圓球度、強(qiáng)度。②圓球度好的支撐劑能承受高的閉合壓力，在低閉合壓力下，帶有棱角的支撐顆粒比圓球度好的具有更高的導(dǎo)流能力。這與巖石硬度有重要關(guān)系，當(dāng)巖石楊氏模量大于28000Mpa時，對支撐劑的壓碎影響起主要作用；當(dāng)巖石楊氏模量小于28000Mpa時，對支撐劑的嵌入影響起主導(dǎo)作用。250型工作壓力25 Mpa，用于淺井，其他分別用于中深井、深井和超深井。專用的地面管匯有8個連接頭，壓裂車可任選一個連接。吸入泵壓力＝ 排量＝ m3/min砂　泵壓力＝ 排量＝液體添加泵泵1排量＝0~191 L/min，泵2 排量＝76 L/min，交聯(lián)泵排量=0~500 L/min干粉添加泵泵1排量=0~32kg/min，泵2排量=0~90kg/min儀表車大泵控制電源、發(fā)動機(jī)、檔位、泵速、緊急制動、報警計算機(jī)TS—80、PDU監(jiān)測系統(tǒng)、數(shù)顯器打印機(jī)4筆繪圖器其它HDE現(xiàn)場參數(shù)校正儀、SM—A壓差式砂密度計壓裂車是壓裂的主要動力設(shè)備，其作用是產(chǎn)生高壓，大排量的向地層注入壓裂液，壓開地層，并將支撐劑注入裂縫。主要由供液、輸砂、傳動三個系統(tǒng)組成。（1）壓裂封隔器壓裂封隔器主要起封隔油層的目的，保障壓裂細(xì)分改造的要求，可分為擴(kuò)張式和壓縮式兩類，常用封隔器性能和特點(diǎn)見下表壓裂封隔器性能表 表9名稱用途工作壓力Mpa溫度℃外徑mm長度mmK344114常規(guī)低溫淺井壓裂5070114870K344114導(dǎo)壓封隔器大砂量、高砂比壓裂50901141470K344114可洗井用于斜直井分層壓裂50701141066Y344114用于中深井壓裂701201141255Y344114可洗井常規(guī)井高砂比壓裂50701141255Y443114高溫、深井壓裂80150114（2）噴砂器噴砂器的作用一是節(jié)流，造成套管內(nèi)外壓差，保證封隔器密封，二是通往地層的通道口，三是避免壓裂砂直接沖擊套管內(nèi)壁造成傷害。投球打套子一次可壓裂三層，上提可壓裂四層?；资椒謱訅毫压苤鶊D（圖1）擴(kuò)張式封隔器壓裂層段3壓裂層段2壓裂層段1噴砂器3（帶套）噴砂器2（帶套）噴砂器1（不帶套）絲堵 （2）平衡壓裂管柱適用于三次加密井壓裂，其油層性質(zhì)差、縱向上分散，隔層薄，可以避免壓裂壓竄。圖3 橋塞管柱示意圖壓裂時將可取式橋塞釋放于預(yù)設(shè)壓裂層段的下面，上提管柱至待壓層段上面，此時卡距內(nèi)沒有油管連接，能夠?qū)⒍鄠€分散的薄差油層封隔在一個壓裂層段中進(jìn)行改造，降低了壓裂成本，提高了薄差油層的開發(fā)價值。當(dāng)最后一層替擠完后，立即活動管柱，并投入堵塞器，從而實現(xiàn)不壓井、不放噴起出油管。其工藝特點(diǎn)，在普通射孔完井，達(dá)到一井壓裂多層，一段壓多縫的目的。常用的暫堵劑有石蠟、高壓聚乙稀、松香和重晶石粉。如果地面能夠提供足夠大的注入排量，就能一次加砂同時處理更多目的層。復(fù)合壓裂工藝是我們廠首次在大慶油田提出此工藝概念，并實施了第一口壓裂井。在壓裂施工注入過程中，隨深度的增加，溫度逐漸升高，達(dá)到一定溫度后，CO2開始汽化，形成原膠為外相，CO2為內(nèi)相的兩相泡沫液。另外，可有效防止粘土膨脹，還對地層起到一定的解堵作用。隨著注入時間的增加，注入壓力和裂縫寬度會逐漸增加，裂縫中的支撐劑濃度也越來越高，當(dāng)?shù)孛姹脡哼_(dá)到預(yù)定的壓力時停止施工，就可以獲得較高的裂縫導(dǎo)流能力，這樣既控制了裂縫半徑，又實現(xiàn)了較高的裂縫導(dǎo)流能力。（一）地層傷害的因素由于壓裂液的注入，改變了地層原始含油飽和度，并產(chǎn)生兩相流動，流動阻力加大，毛細(xì)管力的作用致使壓裂液返排困難和阻力增加，甚至出現(xiàn)嚴(yán)重和持久的水鎖現(xiàn)象。壓裂液與原油乳化，乳化液通過毛細(xì)管、喉道時存在賈敏效應(yīng)，造成液堵。雜質(zhì)含量過高堵塞地層孔道；小顆粒支撐劑運(yùn)移堵塞裂縫；支撐劑破碎率高形成微顆粒，降低裂縫導(dǎo)流能力。降低乳化傷害。降低濾液導(dǎo)致的水鎖傷害。六、壓裂施工和質(zhì)量要求（一）壓裂施工過程壓裂施工一般包括以下工序：循環(huán)、試壓、試擠、壓裂、加砂、替擠、擴(kuò)散壓力、活動管柱。試壓：平穩(wěn)啟動壓裂車高壓泵，對井口閥門以上的設(shè)備和地面管線進(jìn)行承壓性能試驗，穩(wěn)壓5min，不刺不漏壓力不降為合格。油層破裂的瞬間破裂壓力與地層深度的比值，稱為壓裂破裂梯度，反映油層破裂的難易程度。關(guān)井?dāng)U散壓力：壓裂施