【正文】 7 7 (八 ) 支撐劑的密度 定義 支撐劑密度 ：在充滿一個單位體積內支撐劑顆粒的質量。 酸蝕后單顆?？箟簭姸龋?測定酸溶解度評價試驗后，支撐劑試樣的單顆 ?？箟簭姸?。 生產廠家出廠或入井的成品支撐劑允許的最大群體破碎率不應超過有關 的規(guī)定。m 2 Wf 人工裂縫支撐縫寬 Cm (一 )導流能力 2,短期導流能力 對支撐劑試樣由小到大逐級加壓，并且在每一壓力級別下測量通過人工裂縫支撐劑層的流量與支撐縫寬，得出裂縫導流能力及支撐劑層的滲透率。 (1)地質條件 (閉合壓力、巖石硬度、溫度等 )對支撐劑適用性分析 。 在規(guī)定的償還時間內，比較各種類型支撐劑在同一閉合壓力下的性能與價格比 , 如果某一種類型的支撐劑在規(guī)定的償還時間之內滿足經(jīng)濟評價要求，則該種支撐劑可作為候選的支撐劑之一。 (3)壓后能夠獲得較高初產與較長穩(wěn)產。測試周期至少 30天。 人工裂縫導流能力 : （ KW） f= Kf Wf 上式中 : (KW)f人工裂縫導流能力 181。 評價標準 按 SY/T510886標準規(guī)定，生產廠家出廠或入井的 20/40目成品支撐劑， 其平均粒徑允許的最小單顆粒抗壓強度，天然石英砂為 7 107，人造陶粒支 撐劑為 2 108。 評價標準 (SY/ T510886標準及 API推薦標準對支撐劑密度均無評價標準 ) 一般認為 : 支撐劑的絕對密度（顆粒密度） 小于 支撐劑的絕對密度（顆粒密度） 支撐劑的絕對密度（顆粒密度） 大于 。注意不要攪拌并 防止污染試樣。 (七 ) 支撐劑的酸溶解度 評價目的 檢驗混在支撐劑上的碳酸巖、長石、鐵等氧化物及粘土等雜質的含量。我國 SY/ 510886標準規(guī)定， 人造陶粒應達到優(yōu)和中等級別。 用顯微放大照片與標準圓度、球度圖版進行比較，測定和記錄照片內支撐劑顆粒的圓度和球度。 支撐劑尺寸篩析試驗的篩網(wǎng)組合 規(guī)定的支撐劑尺寸 (目 ) 12/20 16/20 20/40 40/70 篩網(wǎng)孔徑尺寸 (mｍ ) CHINA USN 試驗用的篩網(wǎng)組合 8 12 16 30 12 16 20 40 16 18 30 50 18 20 35 60 20 25 40 70 30 30 50 100 底盤 底盤 底盤 底盤 (四 ) 支撐劑的圓度和球度 定義 圓度： 支撐劑顆粒棱角相對尖銳的程度 ； 球度： 支撐劑顆粒接近球體形狀的程度。精確稱量每個篩網(wǎng)與底盤里的支撐劑量，并計算 該量占試樣總量的百分比。一 般壓裂井的試樣應保存六個月，重點壓裂井的試樣應保存一年 。取 時，取樣器應很快地沿支撐劑流移動，以取得所有流動著的支撐劑 ?；旌铣梢粋€樣 品，經(jīng)樣品減少器處理后可得到 3kg的試樣進行評價試驗。 取樣地點 在供應廠家支撐劑被篩選為出廠成品之后； 用戶供應點存儲的支撐劑； 運至施工井場待用的支撐劑。 二、支撐劑的物理性質及其評價方法 (一 )支撐劑的物理性質： 支撐劑的粒度組成、圓度與球度、表面光滑度、酸溶解度、濁度、密度及抗壓強度。 63 mm ） 6 7 . 3 1 4 0 . 3 6 視密度 （ g/cm3） 3 . 4 7 3 . 2 2 體積密度 （ g/cm3） 1 . 8 6 1 . 9 3 抗破碎能力 （ % ） (52 MPa) (69MPa) ( 52 MPa) ( 69 MPa) 導流能力 （μ m2cm ） 8(50 MPa) (6 0 MPa) 1(50 MPa) 0(60 MPa) 優(yōu)缺點 (1)優(yōu)點 強度高，在相同閉合壓力下，與石英砂相比較破碎率低，導流能高， 尤其是在高閉合壓力下仍能提供一定的導流能力； 具有較強的抗鹽、耐溫性能，在 150200℃ 含 10%鹽水中陳化 240h后抗 壓強度不變；在 280℃ 和溶液 PH值為 11的條件下陳化 72h后，重量損失 為 %，而石英砂約為 50%被溶解。 (2) 高強度陶粒支撐劑 高強度支撐劑由 鋁礬土或氧化鋯 的 物料制成。 石英砂優(yōu)缺點 (1)優(yōu)點 對于低閉合壓力的各類儲層，使用石英砂作為壓裂用支撐劑可取得較好的增產效果和經(jīng)濟效益； 圓、球度較好的石英砂破碎后呈小碎塊狀，仍可保持一定的導流能力； 100目的粉砂可做為壓裂液的固體防濾失添加劑，它在裂縫延伸過程中可以填充那些與主裂縫溝通的天然裂縫，降低壓裂液的濾失； 石英砂的絕對密度較低，便于施工泵送； 石英砂價格便宜，貨源廣 ,在許多地區(qū)可以就地取材。我國壓裂用石英砂的石英含量一般在 80%左右，國外優(yōu)質石英砂中的石英含量可達到 98%以上。 國外：北部白砂或渥太華 (Ottawa)砂 約旦 (Jordan)砂 圣彼得 ()砂、 翁渥克 (Wonewoc)砂 得州棕砂 布萊第 (Brady)砂 胡桃木 (Hickory)砂等。 三、壓裂液的配制與質量控制 1 、壓裂液配制 配制壓裂液一定按壓裂設計要求的先后順序進行投料 投料結束后，分散一定時間 (一般情況下不能低于 8小時 ) 裝液前對各儲液設備及液體性能進行檢查，是否達到設計要求 施工前要對各儲液設備進行液體性能測試 （粘度、 pH值、交聯(lián)性能、交聯(lián)時間） 施工過程中定時檢測液體交聯(lián)狀況，根據(jù)現(xiàn)場情況調整交聯(lián)比 2 、壓裂液質量控制 基液粘度達不到設計要求： 投料量不足 追加投料 藥劑純度不足 追加投料，并取樣準備檢測、處理 投料順序不對 重新配制 pH值不符合要求 調整 pH值 交聯(lián)不好 過交聯(lián) 重新調整交聯(lián)比，加水降低交聯(lián)劑濃度 弱交聯(lián) 重新調整交聯(lián)比 測基液粘度 增加稠化劑量 3 、壓裂液可能經(jīng)常出現(xiàn)的問題及解決方法 第五節(jié) 支撐劑及其質量檢測 一、支撐劑的類型 二、支撐劑的物理性質及其評價方法 三、充填支撐劑的裂縫導流能力及其影響因素 四、支撐劑的選擇 一、支撐劑的類型 (一 )石英砂 特征 石英砂是含有大量二氧化硅 (SiO2)的集合體，常呈塊或粒狀，其中硅(Si)含量為 %。 N/m） ≤ 13 破膠液與煤油界面張力（ m s） 2040 3060 4090 3 交聯(lián)時間（ s） 1560 30120 60300 4 剪切穩(wěn)定性 剪切時間（ min） 60 90 120 表觀粘度（ mPa 水不溶物含量的測定 將干燥的水基壓裂液添加劑試樣稱重，得到重量 m1，然后溶于水。s(30℃) 以下 。s) T(℃ ) η0 ηmax ηmin tT tf 地面溫度 油層溫度下恒溫 a b 破膠降粘液粘度（牛頓流體） 施工結束后，壓裂液在油層溫度條件下，破膠劑發(fā)生作用而破膠降粘。 t(h) ?初始粘度 ηa 以 100200 mPa 壓裂液的粘溫曲線 T(℃ ) ηa (mPa 壓裂液初始粘度一般控制在 100200 mPa 增稠劑溶解時間與粘度關系實驗曲線 t(min) η(mPa ?12 mmV孔??巖孔巖 VVVmm ?????12PALQk油 ??? ?110 壓裂液及其添加劑對巖心傷害的測定與計算 試樣巖心的流動試驗在模擬地層的條件下，將添加劑從進鹽水和煤油相反的方 向擠入巖心。 (2)壓裂液的傷害性 巖心滲透率的測定 (1)巖心準備 參照行業(yè)標準 SY 533688《 常規(guī)巖心分析推薦作法 》 。 AMCw 0 0 ? 壓裂液綜合濾失系數(shù) 實際上壓裂液濾失時，將同時受到上述三種濾失機理的控制，一般采用綜合濾失系數(shù)評價壓裂液的濾失性能。 當儲層內飽和某一流體時，如不受壓縮，就不能再容納多余的同類流體，因此，盡管壓裂液粘度較低，其濾失量也是有限的。 受粘度控制濾失系數(shù)的壓裂液在儲層內的濾失主要取決于儲層的孔隙度、滲透率、裂縫面所承受的壓差、壓裂液在儲層條件下的粘度 。 (11) 降阻劑（多為線性高分子聚合物） 在進行深井壓裂作業(yè)時，需用降阻劑降低壓裂液在注入管柱中的沿程摩阻，以提高泵效，降阻劑多為線性高分子聚合物。 現(xiàn)場常用的 PH值調節(jié)劑有：碳酸氫鈉 (小蘇打 )、碳酸鈉 (純堿 ) 、氫氧化鈉 (燒堿 )、醋酸、檸檬酸等，配合使用效果更好。 在基液的配制過程中， PH值太低，稠化劑水合速度快，在其表面形成一層水化膜，抑制內部的高分子溶脹，即會形成“魚眼”，因此，在配液過程中，通過 PH值調節(jié)劑，首先使溶液保持 弱堿性 ，稠化劑處于完全分散狀態(tài)；再調節(jié)至弱酸性，使其水合增粘，減少“魚眼”，充分溶脹。由于破乳效果與原油性質有直接關系，因此選用破乳劑時，在考慮與壓裂液配伍的條件下，一定要用本井原油進行實驗。但對于壓裂井，不存在類似注水井的長期沖刷，特別是壓裂井往往滲透率低且很容易被陽離子聚合物堵塞，因而一般不建議在壓裂液中使用。同時，水基壓裂液以堿性交聯(lián)為主，濾液存在較強的堿性 (PH一般為 810)，對粘土的分散、運移有很大的影響。 (4)降濾失劑 降濾失劑主要用來增強壓裂液造壁性能，降低液體濾失量，提高液體效率。 (3)破膠劑 當完成壓裂施工后 ,如何使壓裂液中的凍膠發(fā)生化學降解，由大分子變成小分子，有利于壓后返排，減少對儲層的傷害 ,破膠劑將發(fā)揮重要作用。 硼砂 化學名稱為十水合四硼酸鈉 (Na2B4O7 前置液 作用： 造縫 降溫 減少攜砂液濾失 要求： 一定粘度 足夠用量 攜砂液 作用： 將支撐劑代入裂縫 繼續(xù)擴張裂縫 冷卻地層 要求： 粘度高 攜砂能力強 頂替液 作用： 中間頂替液 尾注頂替液 要求： 用量適當 采油工程手冊： 二、水基凍膠壓裂液的組成與性能檢測 1 、壓裂液特點 施工安全，不會引起火災及其它事故 最大限度減少或降低儲層傷害及地面環(huán)境污染 成本低， 貨源廣 (1)稠化劑 (2)交聯(lián)劑 (3)破膠劑 2 、 水基壓裂液的組成 (4)降濾失劑 (5)粘土穩(wěn)定劑 (6)表面活性劑 (7)溫度穩(wěn)定劑 (8)PH值調節(jié)劑 (9)殺菌劑 (10)潤濕劑 (11)降阻劑 主液部分 輔助部分 (1)稠化劑 是水基壓裂液的主劑，用以提高水溶液的粘度，降低液體濾失，懸浮和攜帶支撐劑 . 國內普遍使用的是胍膠、羥丙基胍膠 (HPG)，占總使用量的 90%以上，一般使用濃度為 %。整機分為底盤車、高壓管匯、低壓管匯、備用高壓管匯、隨車吊五個部分。 施工排量盡可能大 。 4 、封隔器 +填砂分層壓裂工藝 灰面 填砂 特點 : 不動管柱、不壓井、不放噴