压裂液性能及分类
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压裂液总结压裂液是压裂施工的关键性环节之一,素有压裂“血液”之称。
它的性能除了直接影响到水力压裂施工的成功率外,还会对压后油气层改造效果产生很大的影响。
压裂液在施工时应具有良好热稳定性和流变性能,较低的摩阻压降,优秀的支撑剂输送和悬浮能力,而在施工结束后,又能够快速彻底的破胶返排,残渣低、并且进入地层的滤失液与油气配伍性好,对储层造成的潜在性伤害应最小,从而获得较理想的施工效果。
因此,在优选水力压裂所用的工作液时,应从压裂液的综合性能满足压裂工艺的要求及压裂液应当与储层配伍,对储层造成的潜在性伤害尽可能地小两方面着手,优选出高效、低伤害、适合储层特征的优质压裂液体系。
压裂是油气井增产,水井增注的有效措施之一。
特别适于低渗透油气藏的整体改造。
压裂形成具有高导流能力的填砂裂缝,能改善储集层流体向井内流动的能力,从而提高油气井产能。
然而,压裂作业中压裂液进人储集层后,总会干扰储集层原有平衡条件,压裂措施本身包含了改善储集层和伤害储集层双重作用,当前者占主导时,压裂增产,反之则造成减产。
为了获得较好增产效果,就应充分发挥其改善储集层的作用,尽量减少对储集层的伤害。
一、压裂液对油气层的损害压裂液是压裂施工的关键性环节之一,素有压裂“血液”之称。
它的性能除了直接影响到水力压裂施工的成功率外,还会对压后油气层改造效果产生很大的影响。
压裂作业中压裂液造成油气层损害的主要原因有:一是由于压裂液及其添加剂选择不当造成压裂液与油气层岩石矿物和油气层流体不配伍造成损害;二是压裂液对支撑裂缝导流能力的损害;三是压裂施工过程中的损害。
1.压裂液与油层岩石和油层流体不配伍损害1)压裂液滤液对油层的损害在压裂施工中,向储集层注人了大量压裂液,压裂液沿缝壁渗滤人储集层,滤液的侵人改变了储集层中原始含油饱和度,并产生两相流动,流动阻力加大。
毛管力的作用致使压裂后返排困难和流体流动阻力增加。
如果储集层压力不能克服升高的毛细管力,则出现严重和持久的水锁。
压裂液的特点与适用范围压裂液的特点与适用范围一、水基压裂液水基压裂液是以水作为分散介质(溶剂),再添加多种添加剂配制而成的一种压裂液。
按稠化方式和稠化程度不同分为水基冻胶压裂液、线性胶压裂液和活性水压裂液。
1、水基压冻胶裂液主要由水、稠化剂、交联剂和破胶剂配制而成。
特点:粘度高,可调性好,易于控制,造缝性能好,携砂能力强;摩阻低,滤失量小,耐温、耐剪切能力好,能在指定的时间内破胶排液,配制材料货源广。
适用范围:除少数低压、油润湿,强水敏地层外,适用于大多数油气层和不同规模的压裂改造,可以完成高温、高压、深井、超深井、高砂比、大砂量等高难度压裂作业。
2、线性胶压裂液(稠化水压裂液)以稠化剂和表面活性剂配置而成的粘稠性水溶液。
特点:粘度较低,携砂性能差,降滤失性能略好,有一定造缝能力。
适用范围:主要用于压裂防砂、砾石充填、低温(小于60℃)、浅(小于1000)井的压裂改造;或用于低砂量、低砂比的煤层气或不携砂注水井压裂。
3、活性水压裂液加有表面活性剂的低粘水溶液。
特点:粘度几乎为零,滤失量大,依靠大排量可以携带较少支撑剂。
适用范围:适用于浅井低砂量、低砂比的小型解堵压裂和煤层气井压裂。
二、油基压裂液以就地原油或柴油作为分散介质与各种添加剂配制而成的压裂液称为油基压裂液。
稠化剂:磷酸酯交联剂:铝酸盐特点:粘度较高、耐温性能较好、携砂能力较强、对储集层伤害较小。
缺点:价格昂贵、施工困难、易燃。
三、泡沫压裂液泡沫压裂液是指在水力压裂过程中,以水、线性胶、水基冻胶、酸液、醇或油作为分散介质,以气体作为作为分散相(不连续相),与各种添加剂配制而成的压裂液。
按分散相类型不同,泡沫压裂液体系可以分为氮气泡沫压裂液、二氧化碳泡沫压裂液和空气泡沫压裂液。
优点:粘度高,携砂和悬砂性能好,摩阻损失小、滤失量小,液体效率高、在相同液量下裂缝穿透深度大;含水量小,密度低,气体膨胀能力强,易于压后返排,对油层污染小。
缺点:温度稳定性差,使用范围受到限制,由于井筒气―液柱的压降低,需要的施工泵压高,对于深度大于2000m以上的油气层施工难度大,设备特殊,成本较高。