新型压裂液概述
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按化学性质分类常用的压裂液有水基压裂液、油基压裂液、泡沫压裂液、乳状压裂液、醇基压裂液以及酸基压裂液等六种类型。
1.水基压裂液是以清水做溶剂或分散介质,向其中加入稠化剂、添加剂配制而成的。
主要采用三种水溶性聚合物作为稠化剂,即植物胶及衍生物(脈尔胶、田菁胶、香豆胶等)、纤维素衍生物和合成聚合物。
这几种高分子聚合物在水中溶胀成溶胶,经交联剂交联后形成黏度极高的冻胶,在施工结束后,为了使冻胶破胶还需要加入破胶剂。
2.油基压裂液是矿场原油或炼厂粘性成品油均可作油基压裂液,但其黏度较低、热稳定性差、携砂能力不好、压裂液效率低。
目前多用稠化油,基液为原油、汽油、柴油、煤油或凝析油。
稠化剂为脂肪酸皂(如脂肪酸铝皂,磷酸酯铝盐等),矿场最高砂比可达30% (体积比)。
稠化油压裂液遇地层水后会自动破乳,所以无需加入破胶剂。
3.泡沫压裂液是一种新型水基压裂液,它是液体、气体及添加剂的混合物。
基液多用淡水、盐水、聚合物水溶液,气相为二氧化碳、氮气、天然气,发泡剂用非离子型活性剂。
其最大特点是易于返排、滤失少以及摩阻低等,它具有弱酸性,可溶解近井地带及地层中的无机垢和部分岩石中的碳酸盐矿物,抑制粘土膨胀,改善或保护了油气层。
缺点是砂比不能过高、井深不能过大。
适用于低渗透、易水敏、高压油层和下部受水层威胁的油井以及气井的压裂,是一种综合性能较理想的压裂液体系。
4.乳状压裂液是指水包油型乳化液,基本上综合水基压裂液和油基压裂液的优点。
由于外相为水冻胶,所以乳状液的摩阻低、黏度高、热稳定,性好,其悬砂能力强,滤失低。
由于乳状液所含的水比较少,进入地层的水不多,因此可以较好的防止粘土膨胀和运移。
主要有聚合物乳化压裂液和植物胶冻胶原油乳化压裂液。
5.醇基压裂液由彳氐碳醇、稠化剂、水、PH调节剂、粘土稳定剂、助排剂等构成醇基压裂液。
醇基压裂液对砂岩储层无水敏、水锁伤害,而且还有解水锁的能力。
能有效降低水相滞留伤害,补充地层能量,具有返排能力强、低伤害等特点,能有效改善裂缝导流能力,提高压裂效果。
压裂液的主要成分压裂液是一种在油气井压裂作业中使用的重要工艺液体,它主要由多种成分组成。
本文将详细介绍压裂液的主要成分及其作用。
一、水水是压裂液的主要成分之一,通常占到总体积的90%以上。
水的主要作用是作为溶剂,用于溶解其他成分,形成均匀的液体,从而提高压裂液的流动性和扩散性。
此外,水还可以与其他添加剂发生化学反应,形成一些有益的产物,进一步增强压裂效果。
二、砂砂是压裂液中的固体颗粒成分,通常用于增加液体的黏稠度和密度,从而增加液体在井下的扩散能力。
砂的选择和使用需要考虑到其颗粒大小、形状和硬度等因素,以保证在压裂过程中能够达到预期的效果。
三、聚合物聚合物是一种高分子化合物,可以增加压裂液的黏稠度和粘度。
通过添加聚合物,可以提高液体在井下的携砂能力,增加压裂液在裂缝中的停留时间,从而增强裂缝的封堵能力。
此外,聚合物还可以形成一层薄膜覆盖在岩石表面,减少与岩石的摩擦,降低能量损失。
四、添加剂除了上述成分外,压裂液中还常常添加一些特定的化学物质,以实现特定的效果。
例如,pH调节剂可以调节液体的酸碱度,控制液体与岩石的相互作用;抗菌剂可以防止细菌和微生物的滋生,保持液体的稳定性;分散剂可以防止砂颗粒结团,保持液体的均匀性等。
这些添加剂的选择和使用需要根据具体的井下情况和作业需求来确定。
五、润滑剂润滑剂是一种用于减少液体与井壁以及管道摩擦的添加剂。
润滑剂可以降低液体在井下的阻力,提高液体的流动性和扩散性,从而增加压裂作业的效率。
此外,润滑剂还可以减少液体与管道之间的摩擦,降低能量损失。
六、酸化剂酸化剂是一种用于改善岩石导流能力的添加剂。
通过添加酸化剂,可以溶解岩石中的一些碳酸盐矿物,扩大裂缝的面积和长度,提高岩石的导流能力,增加压裂液在裂缝中的渗透能力。
压裂液的主要成分包括水、砂、聚合物、添加剂、润滑剂和酸化剂等。
这些成分各自具有不同的作用,通过合理的配比和使用,可以提高压裂作业的效率和效果。
在实际应用中,需要根据具体的工作条件和要求,选择合适的压裂液成分,并进行适当的调整和优化,以达到最佳的压裂效果。
压裂液技术现状与发展趋势压裂液技术,即水力压裂技术,是一种应用于页岩气、煤层气等非常规气源开采中的关键技术。
它通过将大量高压水泵送至深部岩石中,产生强大的压力,使岩石发生裂缝,从而提高气体流通性,促进气体的释放与采集。
本文将从技术现状与发展趋势两个方面对压裂液技术进行探讨。
一、技术现状1.压裂液配方:目前,常用的压裂液配方主要包括水、粘土矿物、添加剂和控制剂等。
水是压裂液的主体,占总体积的70%以上,常用的水源是地表水和淡水。
粘土矿物主要用于维持压裂液的黏度和稳定性。
添加剂如增稠剂、降解剂等用于改善液体流动性能,控制剂则主要用于调节压裂液的性能与效果。
2.压裂液泵送技术:压裂液泵送技术是实现压裂液高效输送的关键。
目前常用的泵送技术包括高压泵、齿轮泵、隔膜泵和柱塞泵等。
高压泵是最常用的泵送设备,其具有泵送流量大、压力高、结构简单等优点,但能耗较大。
隔膜泵则是一种节能型泵送设备,其通过隔膜的周期性振动,实现压裂液的泵送。
3.施工技术与工具:压裂液的施工技术包括固井施工、射孔施工、水力压裂施工等。
常用的施工工具包括固井管、射孔弹、水力压裂装置等。
施工工具的研发与改良对提高压裂液的施工效果和采气效率具有重要意义。
二、发展趋势1.绿色环保化:近年来,压裂液技术在环保方面存在一些问题,如废水排放、地下水污染等。
未来的发展趋势将更加关注绿色环保,研发低污染、高效、可回收利用的压裂液技术。
2.高效低耗能:随着油气资源的逐渐枯竭,对压裂液技术的要求也越来越高。
未来的发展趋势将注重提高压裂液技术的效率和降低能源消耗,通过改进泵送技术、配方优化等手段实现高效低耗能。
3.智能化与自动化:随着科技的不断发展,压裂液技术也将朝着智能化、自动化方向发展。
智能化技术可以实现对压裂液的自动控制和监测,提高施工效率和精确度。
4.全球化合作:压裂液技术在世界范围内得到广泛应用,特别是美国页岩气革命的推动下,国际合作和经验交流日益重要。
【技术】?页岩气压裂液成分概况对于每个裂缝,将近40000加仑化学试剂被加入其中。
压裂液一般会使用3到12种化学成分不等,其中主要成分如下:1.酸(硫酸或者醋酸),用于压裂前期清洗等通途。
2.氯化钠(盐),降低高分子链断裂速度。
3.聚丙烯酰胺等降低液体间摩擦力的东西增加流体稳定性4.乙二醇,减少管内沉积物5.硼酸盐,当升温的时候稳定粘度用。
6.碳酸钾,稳定交联剂。
7.抗微生物剂和戊二醛等保持水质的材料。
8.瓜尔豆胶,水溶性胶体增加液体粘性9.柠檬酸,防腐蚀10.异丙醇,防冻Source From Wikipedia:Water is mixed with sand and chemicals tocreate fracking fluid. Approximately 40,000 gallons of chemicals are used perfracturing. A typical fracture treatment uses between 3 and 12 additivechemicals.[47] Although there may be unconventional fracturing fluids, typicalchemical additives can include one or more of the following:Acids—hydrochloric acid or acetic acid isused in the pre-fracturing stage for cleaning the perforations and initiatingfissure in the near-wellbore rock.Sodium chloride (salt)—delays breakdown ofgel polymer chains.Polyacrylamide and other friction reducersdecrease turbulence in fluid flow and pipe friction, thus allowing the pumps topump at a higher rate without having greater pressure on the surface.Ethylene glycol—prevents formation of scaledeposits in the pipe.Borate salts—used for maintaining fluidviscosity during the temperature increase.Sodium and potassium carbonates—used formaintaining effectiveness of crosslinkers.Anaerobic, Biocide, BIO—Glutaraldehyde usedas disinfectant of the water (bacteria elimination).Guar gum and other water-soluble gellingagents—increases viscosity of the fracturing fluid to deliver proppant into theformation more efficiently.Citric acid—used for corrosion prevention.Isopropanol—used to winterize the chemicalsto ensure it doesn't freeze.。
浅谈常用的压裂工艺及新型压裂工艺摘要:压裂施工前需具有有关井数据资料,压前的破裂压力试验数据和压裂设计指导书。
有关井的数据资料应包括管柱和井口设备的尺寸大小和额定压力值,套管和地层的隔离情况,地层及其上下遮挡层情况。
了解裂缝高度的遮挡层以及附近水层和漏层的位置,射开的孔眼数和孔眼的大小等。
关键词:压裂;新工艺;限流法一、目前常用的压裂技术1.普通压裂技术原理:利用不压井、不放喷井口装置,将压裂管柱及其配套工具下入井内预定位置,实现不压井、不放喷作业。
当压完第一层(最下一层)后,通过投球器和井口球阀分别投入不同直径的钢球,逐次将滑套憋到喷砂器内堵死水眼,然后依次再进行压裂。
当最后一层替挤完后,立即活动管柱,并投入堵塞器,从而实现不压井、不放喷起出油管。
适用地质条件:油层滑套喷砂器丝堵,地质剖面具有一定厚度的泥岩隔层,封隔器可以卡得开,高压下不发生层间窜通。
井下技术状况良好,套管无变形、破裂和穿孔,固井质量好。
工艺优点:①可实现不压井、不放喷作业,防止油层污染所造成的堵塞有利于提高压裂增产效果;②可不动管柱一次连续压多层,从而大幅度减少作业量,提高施工效率,降低压裂施工成本;③可与其它压裂工艺配套,能适应不同含水期改造挖潜需要;④工艺简单,成功率高,经济效益显著。
2.限流法压裂技术原理:通过严格限制炮眼的数量和直径,并以尽可能大的注入排量进行施工,利用压裂液流经孔眼时产生的炮眼摩阻,大幅度提高井底压力,并迫使压裂液分流,使破裂压力接近的地层相继被压开,达到一次加砂能够同时处理几个层的目的。
布孔方案编制的原则:在限流法完井压裂设计中,制定合理的射孔方案是决定工艺效果的核心,根据限流法工艺特点,结合油层和井网的实际情况确定射孔方案。
①保证足够的炮眼摩阻值,在此条件下充分利用设备能力提高排量,以套管能承受的最高压力为限,尽可能压开破裂压力高的目的层。
②对已见水或平面上容易水窜的层,处理强度应严格控制。
厚层与薄层划为一个层段处理时,强度应有所区别。