加载中…压裂液体系的选择
(2017-02-21 15:34:19)
选择和制备压裂液离不开对储层岩石及流体性质的考虑，以及压裂作业的技术和经济要求。根据压裂不同阶段对液体性能的要求，一次压裂施工可以使用多种类型性能不同的液体和添加剂。
1．压裂液体系
压裂液按泵注顺序和所起的作用不同，可分为前垫液、预前置液、前置液、携砂液和顶替液。其中，前置液和携砂液是完成压裂作业、评价压裂液性能的主体液。
（1）前垫液，一般为防膨液。可对水敏性地层起到防止粘土水化膨胀，稳定粘土矿物的作用。前垫液需单独泵注，若设计井无此要求，可省去此工序。
（2）预前置液，一般为未胶连的原胶。其作用是冷却地层、预造缝。若设计井无此要求，可省去此工序。
（3）前置液，为冻胶液。其作用是压开地层，冷却地层，延伸裂缝，为携砂液进入裂缝提供空间。
（4）携砂液，为冻胶液。其作用是携砂入裂缝，铺设具有一定导流能力的裂缝。根据压裂设计要求，完成支撑缝长的输砂需要，并使裂缝内支撑面达到铺设浓度。
（5）顶替液，一般为防膨液或清水。其作用是将井筒中的携砂液顶入裂缝，顶替液不进入裂缝或地层。因此，顶替液用量按井筒容积计算，用量不应超过井筒容积。
2．压裂液性能优选
一种好的压裂液体系包括对以下添加剂及性能的优选：
（1）筛选基本添加剂（增稠剂、交联剂、破胶剂），配制适合本井的压裂液体系。
（2）筛选与目的层配伍性好的粘土稳定剂、润湿剂、破乳剂、防蜡剂等。
（3）筛选适合现场施工的耐温剂、防腐剂、消泡剂、降阻剂、降滤剂、助排剂、pH值调节剂、发泡剂和转向剂等。
（4）对选择的压裂液，在室内模拟井下温度、剪切速率、剪切历程、阶段携砂液浓度来测定其流变性及摩阻系数，并按石油行业标准进行全面评定。
（5）深井储层温度高，应选用耐高温压裂液。对高温压裂液的要求是造缝效率高、携砂能力强、摩阻低、配伍性能好、易返排、价格适宜。
理想的压裂液应能满足以下性能：
（1）滤失小（或称造缝效率高）。
（2）携砂能力强。
（3）与地层配伍性（或相容性）好，对油层伤害小。
（4）稳定性好，能满足井下温度条件要求，耐剪切。
（5）摩阻低，摩阻性能与清水摩阻相比，不低于清水摩阻的30％。
（6）易返排、残渣少，对裂缝渗透率伤害小。
（7）价格便宜，安全，便于配制、运输和管理。
3．压裂液评价与优选方法
压裂液的评价与优选离不开油藏地质条件、压裂工艺及压后增产的要求。评价与优选压裂液的方法是：
（1）依据油藏温度、压力、岩性、物性、敏感性分析（以水敏为主的碱敏、酸敏和速敏分析）、地下原油性质、地层水类型及矿化度等储层特性，确认选用压裂液类型及其所属的温度段（＜70℃为低温，70～120℃为中温，＞120℃为高温）。
（2）在前提（1）下，结合压裂工艺要求（如高砂比或端部脱砂压裂）完善或重新研制新的压裂液配方。
（3）对诸多压裂液配方进行性能评价试验，检验它们对储层的伤害。
（4）从上述评价试验结果中选出最优的压裂液。
（5）现场试验应用，再次改进提高，直至完成压裂施工任务。
1．压裂液体系
压裂液按泵注顺序和所起的作用不同，可分为前垫液、预前置液、前置液、携砂液和顶替液。其中，前置液和携砂液是完成压裂作业、评价压裂液性能的主体液。
（1）前垫液，一般为防膨液。可对水敏性地层起到防止粘土水化膨胀，稳定粘土矿物的作用。前垫液需单独泵注，若设计井无此要求，可省去此工序。
（2）预前置液，一般为未胶连的原胶。其作用是冷却地层、预造缝。若设计井无此要求，可省去此工序。
（3）前置液，为冻胶液。其作用是压开地层，冷却地层，延伸裂缝，为携砂液进入裂缝提供空间。
（4）携砂液，为冻胶液。其作用是携砂入裂缝，铺设具有一定导流能力的裂缝。根据压裂设计要求，完成支撑缝长的输砂需要，并使裂缝内支撑面达到铺设浓度。
（5）顶替液，一般为防膨液或清水。其作用是将井筒中的携砂液顶入裂缝，顶替液不进入裂缝或地层。因此，顶替液用量按井筒容积计算，用量不应超过井筒容积。
2．压裂液性能优选
一种好的压裂液体系包括对以下添加剂及性能的优选：
（1）筛选基本添加剂（增稠剂、交联剂、破胶剂），配制适合本井的压裂液体系。
（2）筛选与目的层配伍性好的粘土稳定剂、润湿剂、破乳剂、防蜡剂等。
（3）筛选适合现场施工的耐温剂、防腐剂、消泡剂、降阻剂、降滤剂、助排剂、pH值调节剂、发泡剂和转向剂等。
（4）对选择的压裂液，在室内模拟井下温度、剪切速率、剪切历程、阶段携砂液浓度来测定其流变性及摩阻系数，并按石油行业标准进行全面评定。
（5）深井储层温度高，应选用耐高温压裂液。对高温压裂液的要求是造缝效率高、携砂能力强、摩阻低、配伍性能好、易返排、价格适宜。
理想的压裂液应能满足以下性能：
（1）滤失小（或称造缝效率高）。
（2）携砂能力强。
（3）与地层配伍性（或相容性）好，对油层伤害小。
（4）稳定性好，能满足井下温度条件要求，耐剪切。
（5）摩阻低，摩阻性能与清水摩阻相比，不低于清水摩阻的30％。
（6）易返排、残渣少，对裂缝渗透率伤害小。
（7）价格便宜，安全，便于配制、运输和管理。
3．压裂液评价与优选方法
压裂液的评价与优选离不开油藏地质条件、压裂工艺及压后增产的要求。评价与优选压裂液的方法是：
（1）依据油藏温度、压力、岩性、物性、敏感性分析（以水敏为主的碱敏、酸敏和速敏分析）、地下原油性质、地层水类型及矿化度等储层特性，确认选用压裂液类型及其所属的温度段（＜70℃为低温，70～120℃为中温，＞120℃为高温）。
（2）在前提（1）下，结合压裂工艺要求（如高砂比或端部脱砂压裂）完善或重新研制新的压裂液配方。
（3）对诸多压裂液配方进行性能评价试验，检验它们对储层的伤害。
（4）从上述评价试验结果中选出最优的压裂液。
（5）现场试验应用，再次改进提高，直至完成压裂施工任务。
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