【正文】 2，則油水不溶物含量為： %10012 ??mmd w o?破膠降粘液的溶解性 破膠降粘液也存在水不溶性殘渣和油不溶物殘渣及油水不溶物殘渣，測試方法與壓裂液及其添加劑相似。 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。 評價和改善壓裂液及其與地層巖石和流體的反應(yīng)產(chǎn)物的水溶性和油溶性的目的，是使其盡可能避免造成地層堵塞傷害。s(30℃) 以下 。 破膠降粘液接近牛頓流體，可用毛管粘度計或其它粘度計測定其粘度 η 。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(jié)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。s ?最低粘度 ηmin 不低于 50 mPa t(h) ?初始粘度 ηa 以 100200 mPa ηa (mPa 壓裂液的粘溫曲線 T(℃ ) ηa (mPa 壓裂液的流變性 壓裂液的流動曲線 用粘度計測定壓裂液室溫至油層溫度下的流動曲線，可以計算得出壓裂液在不同溫度下的 K′( 縱坐標(biāo)截距 )和 n′ 值 (直線斜率 )。 壓裂液初始粘度一般控制在 100200 mPa 它代表壓裂液在混砂罐內(nèi)的攜砂粘度，也反映壓裂液延遲交聯(lián)或增稠性能 。 增稠劑溶解時間與粘度關(guān)系實驗曲線 t(min) η(mPa擠入壓 差視巖心滲透率及試樣粘稠狀態(tài)選定，一般為 ，在儲層溫度下恒溫，使壓裂液與巖心作用并破膠水化； 按巖心滲透率測定和計算方法再次測定通過試樣后的巖心滲透率： 則試樣對巖心滲透率的傷害率為： PALQK油 ??? ?1/ 10%10039。 ?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。 (3)測定和計算孔隙體積和孔隙度 將巖心烘干、稱重得 m1； 抽真空、飽和鹽水、稱重得 m2； 計算孔隙體積 V孔 和孔隙度 Φ 。 (2)壓裂液的傷害性 巖心滲透率的測定 (1)巖心準(zhǔn)備 參照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) SY 533688《 常規(guī)巖心分析推薦作法 》 。 濾紙濾失性測定 在濾失測定儀上，用 35MPa壓差將壓裂液擠過濾紙，記錄擠入時間為 1 2 36min時通過巖心的濾失量 Q。 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。 2/13102 6 2 ??????????? ???fckCPC 受造壁性能控制的壓裂液濾失系數(shù) 這種壓裂液內(nèi)由于添加了降濾失劑，壓裂時在裂縫面上可形成暫時的濾餅，能防止壓裂液繼續(xù)滲濾。 當(dāng)儲層內(nèi)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。采用本層油或水而不混摻添加劑的壓裂液都屬于這一類。 受粘度控制濾失系數(shù)的壓裂液在儲層內(nèi)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 。 壓裂液性能測試與評價的目的，是為配制和選用壓裂液提供可靠依據(jù)，為壓裂設(shè)計提供準(zhǔn)確參數(shù)。 (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)場常用的殺菌劑以甲醛 (HCHO)為主，有刺激性氣味，對人體有害，一般使用濃度為 %； 現(xiàn)場配制壓裂液時，必須注意殺菌劑的添加過程和時間效應(yīng)，一般應(yīng)在注水充滿大罐前，加入一半殺菌劑迅速殺死其中的細菌，當(dāng)注完水后，再加入余下的殺菌劑，并保持 68小時，殺死壓裂液中所的細菌。 現(xiàn)場常用的 PH值調(diào)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。 PH值調(diào)節(jié)劑還可以根據(jù) 酶破膠劑的最佳活性范圍調(diào)節(jié)出合適的 PH值 ，使破膠劑發(fā)揮出最大的破膠能力。 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(nèi)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(diào)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(diào)節(jié)至弱酸性，使其水合增粘，減少“魚眼”，充分溶脹。 凍膠壓裂液的耐溫性主要取決于交聯(lián)劑、增稠劑品種以及體系中各添加劑的合理搭配，溫度穩(wěn)定劑僅為輔劑。由于破乳效果與原油性質(zhì)有直接關(guān)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。 對于氣井，助排劑只要起到降低表面張力的作用即可，但對于油井，選擇的助排劑除降低表面張力外，更主要的是降低油水界面張力。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。 KCL是現(xiàn)場最常用的壓裂液粘土穩(wěn)定劑，使用濃度一般為 %。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。 在控制壓裂液 初濾失 方面的優(yōu)先順序是： 硅粉 粉砂 油溶性樹脂 乳液； 在控制壓裂液 造壁濾失 方面的優(yōu)先順序是： 乳液 硅粉 粉砂 油溶性樹脂。 (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。 生物酶 是適用于 2154℃ 低溫破膠劑； 過氧化物 一般是適用于 5493℃ 的中溫破膠劑； 過氧化物破膠劑的 PH值范圍在 ，現(xiàn)場常用的有過硫酸銨、過硫酸鈉等，用量在 。 (3)破膠劑 當(dāng)完成壓裂施工后 ,如何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，減少對儲層的傷害 ,破膠劑將發(fā)揮重要作用。 優(yōu)點 : 耐溫高，可達到 180℃ ，且能延遲交聯(lián) 缺點 : 破膠不徹底，容易對地層造成傷害 ≌ 有機硼 有機硼是用特定有機絡(luò)合基團 (如乙二醛等 ) 有機硼交聯(lián)壓裂液具有延遲交聯(lián)、溫度范圍寬 (71150℃) 和自動破膠三大特性，克服了無機硼交聯(lián)壓裂液耐溫差、交聯(lián)快的不足缺點。 硼砂 化學(xué)名稱為十水合四硼酸鈉 (Na2B4O7s) 100 80 85 70 水不溶物含量 (%， ≤) 16 20 8 12 PH值 交聯(lián)性能 能與交聯(lián)劑形成可用玻璃棒挑掛的凍膠 常用壓裂液稠化劑性能標(biāo)準(zhǔn) (2)交聯(lián)劑 是能與聚合物線型大分子鏈形成新的化學(xué)鍵，使其聯(lián)結(jié)成網(wǎng)狀體型結(jié)構(gòu)的化學(xué)劑。 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(dāng) 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(zāi)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(diào)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(nèi)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 %。 (2)排出系統(tǒng) 排出管口徑： 100mm；排出接頭數(shù)： 8個，帶蝶閥； 排出泵類型：離心式砂泵；排出壓力： 552KPa； 流量計： 6〞 、 8〞 哈里伯頓電傳感式渦輪流量計各一套 密度計：射線式，量程 (3)比例混合系統(tǒng) 輸砂方式：機械螺旋；輸砂器數(shù)量： 2套；最大輸砂量： ； 最大轉(zhuǎn)數(shù)： 340r/min；砂斗高度： ； 干粉添加： 2套，機械螺旋，排量 、 液體添加： 3套，液動齒輪泵，排量 0100、 1300、 0500L/min 第三節(jié) 水力壓裂工具 井下壓裂封隔器 輕便壓裂井口 千型壓裂井口 壓裂井口保護器 Y 2 2 1 110 鋼體最大外徑 φ 110mm 解封方式 為提放管柱解封 座封方式為轉(zhuǎn)動管柱座封 支撐方式為單向卡瓦 壓縮式封隔器 如 : Y系列封隔器表示方法 (一 )井下壓裂封隔器 利用機械封隔器進行分層壓裂改造是目前油田礦場上廣泛應(yīng)用的方法之一 ,石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) SY/510586 中規(guī)定了封隔器型號及使用方法。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。 2 、限流法壓裂設(shè)計方法與步驟 先按擬射開層數(shù)和油層厚度，選擇一個注入排量； 按該地區(qū)油層破裂壓力梯度計算所需的井底壓力； 根據(jù)注入方式和排量計算油管和套管摩阻； 根據(jù)設(shè)備能力、井口及油 (套 )管強度確定一個井口壓力； 計算孔眼摩阻，計算出的孔眼摩阻應(yīng)大于射開油層的破 裂壓力差值，否則應(yīng)重新確定井口壓力； 計算孔眼孔數(shù)，并將孔數(shù)合理分配到各層； 若計算出的孔數(shù)不合理，則改變排量再重新計算，直到 合理為止。 施工排量盡可能大 。 投球法壓裂工藝 特點 : 一次射開所有欲改造的目的層 。 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 , 一 次施工多層分壓； 適用條件 : 多層多段壓裂井 注意事項 : 管柱結(jié)構(gòu)復(fù)雜 施工完后立即起管柱； 5 、 多級滑套封隔器分層壓裂工藝 多級滑套封隔器分層壓裂工藝 壓第一層 帶滑套 噴砂器 帶滑套 噴砂器 不帶滑套 噴砂器 壓第二層 壓第三層 (三 )投球法分層壓裂工藝 特點 : 壓裂的層段一次射開 利用各層間破裂壓力不同，先壓開破裂壓力較低的層段加砂，然后在注頂替液時投入堵球，將射孔孔眼暫時堵塞，再提高壓力壓開破裂壓力較高的層段。 適用條件 : 深井及多層段井分層壓裂； 注意事項 : 施工工藝較復(fù)雜，壓裂前需先下入橋塞， 壓裂后需打撈或 鉆掉橋塞； 施工時，橋塞上下壓差不能超過允許的最 大壓差； 水力錨的嚙合力必須大于施工時作用于封 隔器的上頂力； 打撈橋塞前先將橋塞上沉砂沖凈； 撈橋塞后，起管柱時應(yīng)先上下活動將橋塞解封，卡瓦收回，再慢慢上起，不行猛提。 2 、 雙封卡單層分層壓裂工藝 上封 噴砂器 下封 絲堵 封隔器 +橋塞分層壓裂工藝 特點 : 控制壓裂層段準(zhǔn)確 。 (3)注意事項 對壓裂投產(chǎn)或壓裂開發(fā)的低滲透油氣藏，在完井作業(yè)中必須考慮套管的尺寸、規(guī)范、抗內(nèi)壓強度以及組合，滿足日后壓裂施工的要求； 壓裂設(shè)計必須以套管抗內(nèi)壓強度來選擇排量、確定地面壓力。 (3)注意事項 ： 淺井或中深井的常規(guī)普通壓裂，一般選用 2 1/2 油管； 對于破裂壓力較高的井層或在深層壓裂，選用 3 或以上油管