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压裂作业的储层保护技术*** 化学与环境工程学院1概述压裂是指采油过程中，利用水力作用，使油层形成裂缝的一种方法，又称油层水力压裂。
压裂液在水力压裂中起着重要的作用，它的好坏直接关系到压裂施工的效果和增产效果。
油层压裂工艺过程是用压裂车，把高压大排量具有一定粘度的液体挤入油层，当把油层压出许多裂缝后，加入支撑剂(如石英砂等)充填进裂缝，提高油层的渗透能力，以增加注水量(注水井)或产油量(油井)。
压裂应用技术在油气田开发采收率低的问题、油气的勘探开发和增储上有着非常显著的作用。
我国大部分属于低渗透层油气藏，开发难度很大，一旦造成伤害，很难弥补，故应用压裂技术开采好这类油气藏意义十分重大。
近几十年来，国内外各大油田对压裂技术方面进行了很多研究，开发出了常用的压裂液有水基压裂液、油基压裂液、乳状压裂液、泡沫压裂液及酸基压裂液、天然植物胶冻胶压裂液、清洁压裂液等各种压裂液体系。
压裂液中各种化学添加剂性能优劣对减小压裂液的地层伤害性十分重要，开展压裂液伤害性研究及开发研制新型低伤害压裂液体系十分必要。
2压裂作业对油气层的损害2.1压裂过程中引起储层中粘土矿物的膨胀和颗粒运移储层中的粘土矿物含量平均约为10%，虽然比例并不是很大，但它的化学性质极其活跃，往往在储层打开后就会与外来流体发生各种物理或化学反应。
造成润失反转，孔隙结构改变，渗透率降低等等一系列损害。
所以说，粘土矿物是造成储层损害的主要因素之一。
就以粘土矿物的水化膨胀为例，利用不镀膜，水化冷冻后制样方法，对含蒙脱石砂岩进行水化前后对比，水化后比水化前孔隙缩小约25%，可见其对储层的损害程度具有很大的影响。
2.2滤液进入喉道后因毛细管力作用而造成水锁水锁相对渗透率是指二相或二相以上的流体共存时每一相的有效渗透率与其绝对渗透率的比值，它反映了该相流体通过岩石能力的大小。
从油水两相体系典型相对渗透率曲线可知，水相饱和度稍有增大，油相的相对渗透率就迅速下降。
油井压裂年度效果分析近年来，随着油气资源的日益紧缺，油田开发的重要性不断凸显。
油井压裂作为一种常见的油田增产技术，被广泛应用于油田开发中。
本文将对油井压裂的年度效果进行分析，以探讨其在油田开发中的实际应用和效果。
一、压裂技术介绍1.1 压裂技术的定义和原理油井压裂，又称为水力压裂或压裂破碎技术，是一种通过注入高压液体破碎油层岩石并形成裂缝的方法。
通过裂缝的形成，增加了储层的裂缝面积和渗透性，从而提高了油井的产能。
该技术主要应用于页岩气开发、致密砂岩油层开发等领域。
1.2 压裂技术的分类根据不同的作业方式和工具装备，油井压裂技术可以被分为以下几类：（1）施工方式：包括水平井压裂、垂直井压裂和方向井压裂等。
（2）压裂液种类：包括水基压裂液、油基压裂液和泡沫压裂液等。
（3）压裂液添加剂：包括减粘剂、断水剂、添加剂稳定剂等。
二、年度效果分析2.1 压裂前效果评估在进行年度效果分析之前，首先需要对压裂前的井下情况进行评估。
评估的主要内容包括储层性质、油井产能及产液分析等。
这些数据将为后续的效果分析提供基础。
2.2 压裂后产能评估通过对压裂后的油井产能进行评估，可以客观地了解压裂技术在油田开发中的实际效果。
产能评估主要包括油井生产量、油井产液分析、油井动态曲线等指标的分析。
2.3 压裂效果验证除了产能评估，还需要对压裂效果进行验证。
验证的主要方法包括分析裂缝扩展情况、裂缝面积变化、裂缝连接度等。
这些数据的分析可以验证压裂技术的可行性和效果。
三、效果分析结果3.1 压裂效果与产能的关系通过对压裂效果和产能的关系进行分析，可以找出影响产能的关键因素，从而为油田开发提供指导。
例如，裂缝面积和连接度与产能之间的关系及对产能的影响程度等。
3.2 压裂液种类对效果的影响在压裂过程中，使用不同种类的压裂液会对压裂效果产生影响。
通过对不同压裂液的效果进行对比分析，可以找到最适合的压裂液类型，提高油田开发的效率和产能。
3.3 压裂过程中的优化策略在压裂过程中，选择合适的操作策略也对效果产生重要影响。
低温液氮压裂技术
低温液氮压裂技术是一种新型的石油开采技术，它通过将液态氮注入
井下，使油层温度急剧降低，从而使油层中的油蜡变得脆性，然后再
施加压力，使其裂开，从而提高油层的渗透性，增加油井产量。
低温液氮压裂技术的优点在于其对环境的影响较小，不会产生有害气
体和废水，同时也不会对地下水资源造成污染。
此外，该技术还可以
提高油井的产量，降低开采成本，提高经济效益。
然而，低温液氮压裂技术也存在一些问题。
首先，该技术需要大量的
液态氮，成本较高。
其次，液态氮的注入需要一定的技术和设备支持，对于一些小型油田来说，可能难以实现。
此外，低温液氮压裂技术也
存在一定的安全风险，需要严格的操作和管理。
总的来说，低温液氮压裂技术是一种有前途的石油开采技术，它可以
提高油井产量，降低开采成本，同时对环境的影响较小。
然而，该技
术也需要克服一些技术和经济上的问题，才能更好地应用于实际生产中。
压裂破胶剂是压裂液的一种添加剂，主要作用是在压裂作业后，能够快速降低压裂液的黏度，使其失去流动性，从而提高油气的产量和采收率。
具体来说，压裂破胶剂的作用包括以下几个方面：
1. 降低压裂液黏度：压裂破胶剂能够迅速分解压裂液中的聚合物，使其黏度降低，从而加速压裂液的返排和清除。
2. 提高油气产量：压裂破胶剂的使用可以减少压裂液对储层的伤害，保护油气层的渗透率，提高油气的产量和采收率。
3. 降低作业成本：通过快速破胶，可以减少压裂液在井内的停留时间，降低对井眼和设备的腐蚀，从而延长设备的使用寿命，降低作业成本。
4. 环保友好：压裂破胶剂通常是无毒、无害、可生物降解的，对环境友好，符合环保要求。
总之，压裂破胶剂在压裂作业中起着重要的作用，它可以提高压裂效果，降低作业成本，保护环境，是压裂液中不可缺少的添加剂之一。
凝胶堵漏技术在冀东油田唐29X1（侧）井的应用凝胶堵漏技术在冀东油田唐29X1（侧）井的应用随着石油勘探和开采技术的不断进步，很多传统的油田开采方式已经无法满足产量需求。
对于已经开采了一段时间的油井，常常会出现生产逐渐下降的情况，甚至有些井出现严重的漏失。
这些问题如果不及时处理，不仅会严重影响油田的开采效益，甚至会对环境造成不良的影响。
因此，油井控制漏失是一项非常重要的工作。
凝胶堵漏技术是一种非常先进的油井控制技术，它利用凝胶物质来封堵油井漏失的孔隙和裂缝。
这种技术具有成本低、操作简单等优点，因此在近年来得到了广泛的应用。
唐29X1（侧）井是冀东油田的一个老井，由于长期的生产和开采，导致井底温度不断升高，井壁逐渐变软，地层压力逐渐减小，这些因素都可能造成油井漏失。
针对这些问题，我们采用凝胶堵漏技术进行处理。
首先，我们需要对井口进行检查，确定漏失的情况和位置，然后在需要密封的地方进行准备工作。
这个准备过程通常包括清洗孔隙、钻孔、插入堵漏管、注入凝胶等步骤。
在注入凝胶之前，我们需要进行一系列的试验和评估，确定凝胶浓度、注入量等参数。
在唐29X1（侧）井的处理过程中，我们采用了疏松聚合物和淀粉凝胶物质进行封堵。
这些材料具有良好的流动性和粘附性，能够有效的封堵油井漏失处的孔隙和裂缝。
经过一段时间的注入和固化，我们进行了一系列的测试，发现此次凝胶堵漏处理确实取得了非常好的效果。
实践证明，凝胶堵漏技术具有成本低、操作简便、效果明显等优点，非常适合用于老化的油井、裂缝较多的油井以及地层稳定性较差的油井。
在我们的唐29X1（侧）井中，凝胶堵漏技术的应用取得了良好的效果，不仅使漏失情况得到了控制，还延长了油田的运营寿命，为我们今后的工作提供了有益的借鉴和经验。
在凝胶堵漏技术的应用中，选择合适的凝胶材料是非常关键的。
目前常用的凝胶材料有聚合物、硅酸盐、淀粉和天然高分子等。
不同的凝胶材料具有不同的性质和特点，如果选择不合适的材料进行封堵，甚至会产生更严重的问题。
石油知识——压裂压裂是层合塑料的一种缺陷。
通常是指以纸、布或其他材料为基材的层合塑料，因成型压力过大而引起的基材破坏的现象。
透过表层树脂可观看到有明显裂纹。
压裂是一个专业术语，常见于塑料或石油领域。
指透过表面掩盖的树脂层可以观察层压塑料较外面的一层或几层增加材料中所具有的明显裂纹。
压裂是指采油或采气过程中，利用水力作用，使油气层形成裂缝的一种方法，又称水力压裂。
油气层压裂工艺过程用压裂车，把高压大排量具有肯定粘度的液体挤入油层，当把油层压出很多裂缝后，加入支撑剂(如石英砂等)充填进裂缝，提高油气层的渗透力量，以增加注水量(注水井)或产油量(油井)。
常用的压裂液有水基压裂液、油基压裂液、乳状压裂液、泡沫压裂液及酸基压裂液5种基本类型。
压裂选井的原则：（1）油气层受污染或者堵塞较大的井；（2）注不进去水或注水未见效的井。
压裂工艺技术任何压裂设计方案都必需依靠适当的压裂工艺技术来实施和保证。
对于不同特点的油气层，必需实行与之适应的工艺技术，才能保证压裂设计的顺当执行，取得良好的增产效果。
压裂工艺技术种类许多，这里简要介绍分层及选择性压裂技术、控缝高压裂技术的基本原理。
一、分层及选择性压裂我国有许多多层油气田，通常要进行分层压裂。
另外，在油田开发层系划分中，有的虽同属一个开发层系，但油层非均质特性强，存在层内分层现象，这通常称为选择性压裂。
1．封隔器分层压裂封隔器分层压裂是目前国内外广泛采纳的一种压裂工艺技术，但作业简单、成本高。
依据所选用的封隔器和管柱不同，有以下四种类型。
1) 单封隔器分层压裂用于对最下面一层进行压裂，适于各种类型油气层，特殊是深井和大型压裂。
2) 双封隔器分层压裂可对射开的油气井中的任意一层进行压裂。
3) 桥塞封隔器分层压裂。
4) 滑套封隔器分层压裂国内采纳喷砂器带滑套施工管柱，采纳投球憋压方法打开滑套。
该压裂方式可以不动管柱、不压井、不放喷一次施工分压多层；对多层进行逐层压裂和求产。
西安石油大学成人高等教育毕业设计（论文）成人高等教育毕业设计（论文）题目冻胶压裂在延长油田中的应用学生曹宏雄指导教师李天太评阅人_________________________________教学站西安石油大学继续教育学院专业石油工程完成日期2009年11月12日成人高等教育毕业设计（论文）任务书成人高等教育毕业设计（论文）答辩结果表西安石油大学成人高等教育毕业设计（论文）摘要：本文通过分析延长油田股份有限公司（以下简称延长油田）冻胶压裂在油田开发中起到的积极作用，总结了冻胶压裂在低渗透油田开发中的重要性，解释了冻胶压裂的应用与作用。
本文以延长油田长6油层的冻胶压裂为例进行讨论。
按渗透率大小分类，特低渗透油藏为10－1毫达西，而延长油田长6油层渗透率小于2个毫达西，属于特低渗透油藏，本分经过分析，认为在较长的时间内，冻胶压裂仍然是延长油田在低渗透油田开发中的重要手段，是保持油田产能建设的重要手段。
关键词：冻胶压裂低渗透Abstract: This paper analyzes the extension of Oilfield Company Limited (hereinafter referred to as extended field) gel fracturing in the oil field development played an active role, summed up the gel fracturing in low permeability oil field development in the importance of interpretation of the gel fracturing applications and roles.In this paper, to extend the field length 6 reservoirs gel fracturing as an example for discussion. By penetration of the size classification, ultra-low permeability reservoir is 10-1 milli Darcy, while the extension of the Chang 6 oil reservoir permeability of less than 2 milli-Darcy, are ultra-low permeability reservoir, this sub-analysis, that in the more a long time, the gel is still to extend the oil field fracturing in low permeability oil field development in the important means is to maintain oil production an important means of building.Key words: low-permeability fracturing gel目录前言 (8)1 延长油田压裂相关情况简介 (9)1.1 延长油田地质情况介绍 (9)1.1 延长油田压裂史介绍 (9)2 延长油田水基冻胶压裂体系 (10)2.1 水基冻胶压裂液的稠化机理 (10)2.1.1 水基冻胶压裂液的组成 (10)2.1.2 稠化剂的水溶过程 (11)2.1.3 交联机理 (11)2.2 低温破胶体系 (11)2.2.1 低温水基冻胶压裂后破胶水化返排的重要性 (11)2.2.2 低温冻胶压裂液破胶体系 (11)2.3低温冻胶压裂液配方优化 (12)2.3.1稠化剂使用浓度的选择 (12)2.3.2 交联剂浓度与交联比的优化 (13)2.3.3助排剂种类及使用浓度的选择 (13)3 水基冻胶压裂液现场应用 (13)3.1 压裂设备 (13)3.2压裂施工 (13)4水基冻胶压后效果评价 (14)4.1 压后初产效果评价 (14)4.1.1 根据重点观察井得出结论 (14)4.1.2 甘谷驿油田142口油井分析 (14)4.2 压后稳产效果评价 (15)4.3 从全局压裂统计数据分析油井增产情况 (15)4.4 水基冻胶压裂工艺在延长油田中的重要作用 (16)结论 (17)参考文献 (18)致谢 (19)前言水基冻胶压裂体系其主要原材料为植物胶（香豆粉，羟丙基胍胶，田箐粉），以其形成原胶基液，以硼砂水溶液作胶联液，以过硫酸铵氧化剂作破胶剂，以助排剂作有利于返排的液剂，以引发剂作反应过程当中的活化酶，以利于低温下彻底破胶。
在近年的应用中，主要原材料以羟丙基胍胶为主。
延长油田为适应自身快速发展的需要，于1997年和2000年相继引进4套1050型压裂机组，此前，主要压裂机组为500型和700型，均采用清水加砂压裂工艺，对油层改造的规模较小。
1050型压裂机组集美国、德国和国内领先技术于一身，在延长油田用于油田工程作业后，屡建奇功，使冻胶压裂工艺得到全面推广，而且有效提高了低渗透油层的利用率，使原油产量和经济效益稳步攀升。
1 延长油田压裂相关情况简介1.1 延长油田地质情况介绍延长油田位于鄂尔多斯盆地一级构造单元陕北斜坡的东部，区域构造为一平缓的西倾单斜，地层倾角小于1°，千米坡降7～10m。
区内构造简单，局部具有差异压实形成的低幅鼻状隆起。
鄂尔多斯地台为华北台隆的一部分，经过漫长的地史演化，至晚三叠纪时形成了大型内陆湖泊。
沉降中心位于盆地西南部，北东部为一平缓的斜坡。
晚三叠纪中—早期（T3y2沉积期）是湖泊发育的全盛时期，沉积了巨厚且广泛分布的油页岩，是盆地内的主要生油岩，为中生界油气藏的形成提供了充分的物质基础；晚三叠纪中—晚期，随着湖盆的不断萎缩，湖泊外围以河流与三角洲沉积为主，北东部斜坡上以河控三角洲为主体的沉积物呈裙边状分布，平面上相带分布明显，由东北向西南依次为冲积平原相，三角洲平原相，角洲前缘相和前三角洲相。
三角洲平原和前缘相带内砂体发育，为上三叠纪延长组油气藏的形成提供了必要的储集条件。
延长油田范围内第四系直接不整合覆盖在三叠纪延长组之上，缺失侏罗纪、白垩纪。
钻井资料仅揭示了三叠纪延长组中、上部地层。
资料表明，该区东部延长组第四段保存不全，由西向东延长组第五段残留厚度逐渐增大（0-199m），第三段厚度比较稳定。
延长油田主要含油层位为延长组第三段长6油层组。
延长油田三叠纪沉积属延长三角洲的一部分。
长6期为三角洲建设的高峰期，沉积了以三角洲平原分流河道及前缘水下分流河道相为主体的巨厚地层。
段由于砂体发育，储渗性能相对较好，成为主要的含油层位。
长6长油藏特征：以碎屑岩沉积为主，属岩性圈闭油藏，驱油方式前期以溶6解气驱为主，后期以弹性驱为主。
长地层及岩性特征：主要为一套砂泥岩互层的地层，厚130-150米左右，6为浅湖——三角洲相沉积，砂岩多为细粉砂岩，泥岩以灰——黑色为主；孔隙度为5%-10%左右，渗透率小于2个毫达西，极为致密，俗称“磨刀石”，为方便起见，又把长分成61、62、63、64四个小层。
6目前国内公认的把渗透率在0.1—50╳10-3μm2的储层称为低渗透油层，又进一步将低渗透油层分为三类：低渗透油层（50～10.1╳10-3μm2）、特低渗透油层（10～1.0╳10-3μm2）、超低渗透油层（1.0～0.1╳10-3μm2）。
延长油田所属油田的开发层位主要有：①上三迭系延长组长6油层，该油层渗透率一般在1.0╳10-3μm2左右，遍及全油田各采油厂，为延长油田主力油层，详细的又把长6油层分成61、、62、63、64四个小层。
②上三迭系延长组长2油层，油层渗透率一般为0.5～13.5╳10-3μm2，主要分布在子长、蟠龙采油厂；③侏罗系延安组延7～延9油层，又曾渗透率一般为20～50╳10-3μm2，主要分布于西区采油厂和南探区。
延长油田均为低渗透油层，特别是占主要产量和地质储量的长6油层，大部分应属特低渗透油层，加之其井浅、压力低，并具有较低的含油饱和度，是典型的超低渗、低压、低产、低饱和和岩性油藏。
1.1 延长油田压裂史介绍延长油田长6油层在20世纪二、三十年代，主要以清水压裂为主，六、七十年代，主要以清水加砂压裂为主。
1991年延长油田部分采油厂开展了田菁粉冻胶压裂试验。
由于当时低温破胶返排没有彻底解决，加之压裂设备不配套，工艺掌握不熟练等复杂原因，使该工艺没有在全局全面推广。
1994年5月，延长油田请外油田千型以上压裂机组并聘请其施工队伍，首先在北部采油厂进行了施工作业，同时又委托胜利油田钻采研究院有关技术人员，结合本地区长6油层的实际特点，研制开发出一套低温冻胶压裂液破胶体系。
投入现场使用后，当年压裂76井次，成功70井次，成功率92%，单井加砂13.3方，获得一次性试验成功，三个实验单位原油增产效果十分明显。
随着上述单位的试验成功和工艺的示范作用，七里村、甘谷驿采油厂与油田开发工程处联合，积极探讨寻找如何应用本局500—700型压裂机组来开展冻胶压裂试验，基于设备能力、油层温度等实际情况，他们在配方上作了适当有效的调整，在发挥本局压裂车组最大能力的前提下，最大限度地优化了压裂液配方和施工参数，既保证了现场施工的顺利进行，又降低了压裂施工成本。
两采油厂当年压裂施工32井次，成功22井次，同样取得了较理想的压裂效果。
进入“九五”以后，在油田公司主要领导的全力支持下，冻胶压裂工艺及配套技术在全油田得到了全面、有效的推广。
97年全部淘汰了清水加砂压裂，应用冻胶压裂工艺改造长6油层，相应的从96年开始，用抗压强度高、导流能力好的兰州石英砂代替了定边砂及本地砂，97年9月两套千型压裂机组投入使用，99年初全部淘汰500—700型压裂车组，改用千型压裂机组，使压裂施工规模得到了大幅度的提高，施工参数更趋于合理，一系列技术措施的有效实施，延长油田原油产量迅猛发展，提前一年实现了“九五”规划目标。
2 延长油田水基冻胶压裂体系2.1 水基冻胶压裂液的稠化机理2.1.1 水基冻胶压裂液的组成主要由水、稠化剂、胶联剂、破胶剂及辅助添加剂组成。
我国从20世纪70年代开始使用水基植物胶作为压裂液的增稠剂，主要由槐豆、皂仁粉、田菁，后期又开发研制了耐高温的CMC纤维素、改性田菁、聚丙烯酰胺等，这些增稠剂的最大点是水不溶物含量较高，达到20—35%，到80年代末和90年代初，增稠剂主要向高粘度低水不溶物方向发展，如羟丙基胍胶、香豆胶，基液粘度达到60～85MPa·S，压裂液粘度可达到200 MPa·S （室内温度）以上，施工砂比达到40%以上，要求水不溶物必须小于10%。
