《油气井增产技术》课件-10、压裂液的配制

压裂液简介压裂施工中用到的工作液；压裂液是由多种添加剂按一定配比形成的非均质不稳定化学体系；按泵注顺序和所起的作用不同，压裂液分为前置液、携砂液和顶替液。1.压裂液的定义压裂液简介水基——交联冻胶油基——稠化柴油（原油）乳化——油包水、水包油泡沫——氮气、二氧化碳、双元醇基——甲醇2.压裂液按化学性状分类（分散介质）压裂液概述水基压裂液油基压裂液乳化压裂液泡沫压裂液酸基压裂液醇基压裂液按配液材料和液体性状分类按耐温性能分类低温压裂液(20-60℃)中温压裂液(60-120℃)高温压裂液(120-180℃)按压裂作业中不同工艺作用的分类一般用5%浓度的盐酸或0.2%左右的表面活性剂水溶液与堵球配合，疏通压裂井段的射孔孔眼。对于出液剖面，若证实孔眼射开并均通畅，这一工序可省略。清孔液一般用不含支撑剂的携砂液做前置液，用以压开地层，降低地层温度和延伸裂缝，为携砂液进入裂缝准备空间。前置液按压裂作业中不同工艺作用的分类在使用粘温性能不适应较高地层温度的水基冻胶压裂液进行压裂时，可用低粘度未交联的原胶液做预前置液，以降低地层温度，进行预造缝。预前置液中可以加入润湿剂、粘土稳定剂和破乳剂等添加剂，原胶预前置液的用量一般为冻胶前置液的三分之一。使用粘温性能与地层温度相适应的压裂液时，此工序可省略。预前置液按压裂作业中不同工艺作用的分类

对水敏、结垢或含蜡量高的地层进行压裂时，需要提前泵注粘土稳定剂、除垢剂或清蜡剂。前垫液按压裂作业中不同工艺作用的分类携砂液用来进一步扩展裂缝，悬带支撑剂进入裂缝，填铺高导流能力的砂床。携砂液是完成压裂作业、评价压裂液性能的主要液体。携砂液用顶替液将携砂液全部顶入地层裂缝，以免沉砂井底。顶替液中添加破胶降粘剂及水基液用的粘土稳定剂。顶替液量即为沿程容积。顶替液压裂液主剂稠化剂交联剂水溶性聚合物提高水溶液粘度、降低液体滤失、悬浮和携带支撑剂。能与聚合物线型大分子链形成新的化学键,使其联结成网状体型结构。稠化剂的分类：（1）植物胶及其衍生物胍胶、田菁胶、皂仁胶、魔芋胶、香豆胶、海藻胶（2）纤维素衍生物羧甲基纤维素钠盐、羟乙基纤维素（3）生物聚多糖黄原胶（4）合成聚合物聚丙烯酰胺、部分水解聚丙烯酰。主要是3-4‰胍胶（植物胶，对地层的污染小，破胶快，返排好）、聚丙类稠化剂（人工合成，为液体配液方便，但是对地层污染较大，使用不多，需高温破胶，返排效果不太好）、各类添加剂。一般为胍胶配的原液，原液现场有多种配法。原液交联剂的分类：（1）两性金属（或非金属）含氧酸盐如硼酸盐、铝酸盐、锑酸盐和钛酸盐等弱酸盐（2）无机酸的两性金属盐如硫酸铝、氯化铬、硫酸铜等强酸弱碱盐（3）无机酸脂钛酸酯、错酸酯（4）醛类

常用的交联剂有机硼，交联剂时间一般30-40秒。3.水基交联冻胶压裂液体系组成添加剂名称功能代表产品杀菌剂灭菌甲醛破胶剂降低液体粘度APS、胶囊pH调节剂调节液体pHNaOH、Na2CO3粘土稳定剂防止粘土膨胀KCl、NH4Cl降滤失剂提高液体效率柴油、煤油、粉陶降阻剂降低液体摩阻丙烯酰胺共聚物金属离子螯合剂防垢EDTA温度稳定剂提高液体抗温能力硫代硫酸钠表面活性剂降低液体表、界面张力阴、阳离子表面活性剂交联剂提供交联离子YL-JL-4、CYB-160配液前准备工作：按照设计液量准备压裂液罐；罐内无机械杂质；罐内无残液；压裂液罐进、出口闸门完好。1.压裂液罐准备每种入井材料必须有工程院出具的样品检测合格报告；备料量必须与设计相符。2.原材料准备配液前准备工作：建议水源井采用浅层地下水为宜，不宜采用矿化度过高的地层水；水质清澈透明无杂质、无污染、pH值在6.5-7.5之间；水源井水质必须经过工程院实验室检测合格，方可选用；备水周期3天以内为最佳，若时间过长必须送检，检测合格方可使用；备水后对液罐进行计量，以确定各罐中按比例加入添加剂。3.压裂液配置用水准备配液中应注意的问题及质量控制：1.配液流程图海波、KCl羟丙基瓜胶粘土稳定剂杀菌剂复合醇醚破乳剂or破乳助排剂三乙醇胺碳酸钠or氢氧化钠配液管线管径必须为4寸以上液罐出口必须为双管线循环管线出口排量3m3/min以上2.配液设备要求：配液中应注意的问题及质量控制：3.配液过程中的质量控制确保循环时间（建议吸完瓜胶后循环20-25min再进行下步操作）添加剂的加入顺序严格按照设计执行pH值调节剂必须在液体粘度达到设计要求后再加入配液过程中检测粘度，要求罐上、罐下都要检测，以保证液体均匀添加剂加量按照罐内实际水量添加配液中应注意的问题及质量控制：4.压裂液有几个重要指标参考值粘度瓜胶浓度（%）粘度（mpa*s）瓜胶浓度（%）粘度（mpa*s）0.3536-390.442-450.4345-480.4551-540.572-780.5587-960.6105-120配液中应注意的问题及质量控制：4.压裂液有几个重要指标参考值pH值调节剂种类含量（%）pH值交联时间（s）Na2CO30.05840-600.18-960-800.29-1090-100NaOH0.03