低密度支撐劑在煤層氣壓裂中的使用(編輯修改稿)
2026-01-18 00:43 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 15 超低密度壓裂支撐劑在國內(nèi)外都處于發(fā)展階段， BJ Services公司已經(jīng)有相關報道和商業(yè)產(chǎn)品，但是其應用還處于推廣階段，國內(nèi)無商業(yè)產(chǎn)品且相關研究極少。 超低密度壓裂支撐劑在煤層氣井壓裂中的應用 超低密度壓裂支撐劑的研究方向和方法 研究方向： 超低密度支撐劑的研制首先在骨料選擇，一定要有一定的強度且比重較輕。 研究方法： 我們在大量的實驗基礎上，針對煤層儲層的特點，以及壓裂裂縫不同的充填部位，選用了兩種骨料： ? 多孔陶粒 ：選用特殊的鋁礬土添加一些添加劑，經(jīng)過高溫燒結增加它的強度而成。 ? 堅果殼顆粒 ：選用優(yōu)質(zhì)堅果，經(jīng)過粉磨、篩選而成。 16 多孔陶粒測試參數(shù) 超低密度壓裂支撐劑在煤層氣井壓裂中的應用 超低密度壓裂支撐劑的研制 17 ? 堅果殼具有較高的強度： 堅果殼顆粒因為多孔疏松纖維材料 ,而利用硬度較高的高分子材料填充其疏松纖維孔隙，能增加材料的密實性并賦予材料較高的強度。 ? 堅果殼的主要化學組分： 纖維素，多戊糖，木素等，這些組分中的酚型單元、醛基結構以及醇羥基均可以與醛類、酚類、異氰酸酯類等發(fā)生縮合反應。酚醛樹脂在受熱或酸性條件下，羥甲基之間、羥甲基與苯酚或取代苯酚的鄰位、對位可發(fā)生縮聚，交聯(lián)成硬度高的體型高聚物。 ? 堅果殼與樹脂的相容性： 酚醛樹脂又能與堅果殼中存在的反應型基團發(fā)生反應，使堅果殼與樹脂間的相容性變好，且樹脂內(nèi)的苯環(huán)又賦予復合材料更高的剛度。 超低密度壓裂支撐劑在煤層氣井壓裂中的應用 超低密度壓裂支撐劑的研制 18 處理過的多空陶粒和堅果殼顆粒參數(shù)： OT1型（堅果殼顆粒） 超低密度壓裂支撐劑在煤層氣井壓裂中的應用 超低密度壓裂支撐劑的研制 19 處理過的多空陶粒和堅果殼顆粒參數(shù)： OT2型 （多孔陶粒） 超低密度壓裂支撐劑在煤層氣井壓裂中的應用 超低密度壓裂支撐劑的研制 20 從以上測試結果看，在滿足煤層氣壓裂條件下，密度大大降低。新型支撐劑有“ 低密高強高滲透 防砂防嵌防返吐 ”的特點，具體如下： ，可將原來顆粒點與點接觸，變成小面積的接觸，分散了作用于顆粒上的負荷，從而使顆?？蛊扑槟芰μ岣?。 超低密度壓裂支撐劑在煤層氣井壓裂中的應用 超低密度壓裂支撐劑的特點 21 ，如羥基、醚鍵，極易吸水而膨脹，且易水解。包敷環(huán)氧樹脂后，減少了空隙和低分子物質(zhì)，使其耐水性大大增強。浸漬酚醛樹脂的堅果殼 48小時后吸水能力由包敷前的%降到 6,58%。 度樹脂，這樣即使壓碎了包敷在內(nèi)的支撐劑，外邊的樹脂層仍可以將碎塊、顆粒包裹在一起，而不遷移堵塞支撐帶的空隙，使裂縫有較高的導流能力。 超低密度壓裂支撐劑在煤層氣井壓裂中的應用 超低密度壓裂支撐劑的特點 22 ，可有選擇性匹配調(diào)整覆膜的樹脂性能參數(shù)，這個樹脂膜比較薄，以至于在裂縫中的接觸壓力下就能使它粘合在一起，形成一個寬度較大的充填層。這種支撐劑可以說是唯一不嵌入地層的支撐劑。 ? 加上一定的施工工藝，同時可以有效地防止壓裂液的濾失， ? 也可以解決煤層氣排采時最頭疼的煤粉問題，有效阻止煤粉進入裂縫， ? 在近井地帶，同樣可以防止支撐劑的返吐。 超低密度壓裂支撐劑在煤層氣井壓裂中的應用 超低密度壓裂支撐劑的特點 23 度，在活性水的輸送下幾乎是全部 懸浮 的。 ? 輸送距離 遠 ：能夠到達裂縫的最遠端； ? 充填縫隙 多 ：裂縫的上半部分可以全部充填，避免了石英砂只沉淀到裂縫下部的缺陷，增大了裂縫支撐體積； ? 支撐裂縫 長 ：根據(jù) Stoke定律，尺寸大小同樣為 20/40目條件下，密度為 ,計算機模擬和應用實例都說明 ,低密度支撐劑產(chǎn)層覆蓋性好 ,使用低密度支撐劑進行水力壓裂的支撐裂縫更長。 ? 生產(chǎn)周期 長 ：因裂縫的最遠端得到支撐劑的支撐，使煤層氣井的生產(chǎn)周期得到延長，使原來的 35年提高到 510年 ,最終獲得幾倍的效益。 超低密度壓裂支撐劑在煤層氣井壓裂中的應用 超低密度壓裂支撐劑的特點 24 、耐堿，適合所有煤層氣層。 ，該支撐劑憎水，煤粉不粘結，對
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