文档介绍：低渗储层改造1—加砂压裂用液体概述
一、施工设计目标
对于低渗储层,增加裂缝长度比增加裂缝导流能力对增产更有利。因为对于低渗储层容易得到高的导流能力,要提高增产倍数,应以加大裂缝长度为主。
二、压裂液
1、滤失少。这是造长缝、宽缝的重要条件,压裂液的滤失性主要取决于它的粘度和造壁性,粘度高则滤失少;在压裂液中添加防滤失剂,能改善造壁性,大大减少滤失量。
2、悬砂能力强。主要取决于压裂液的粘度,只要有较高的粘度,支撑剂(常用砂粒或陶粒)即可悬浮于其中,有利于支撑剂在缝中的分布。
3、摩阻低。压裂液从泵出口经地面管线—井筒—射孔孔眼进入裂缝,在每个流动通道内都会因为摩阻而产生压力损失,压力损失越大,造缝的有效压力就越小。其中,地面管线较短,其摩阻可以忽略。
压裂液在管道中的摩阻越小,在设备功率一定的条件下,用于造缝的有效功率也就越大。摩阻过高会导致井口施工压力过高,从而降低排量甚至有可能限制压裂施工。
4、稳定性好。压裂液应具备热稳定性(不能由于温度升高而使得粘度有较大的降低)、剪切稳定性(不会因流速增加而发生大幅度的降解)。
5、配伍性好。不应产生不利于气体渗流的物理-化学反应。
6、低残渣。要尽量降低压裂液中水不溶物的数量,以免降低气层和填砂裂缝的渗透率。
7、易于返排。施工结束后大部分注入液体应能返排出井外,以减少压裂液的损害,排液越安全,增产效果越好(压裂液的破胶液粘度低,表面张力低,有利于返排)。
三、支撑剂
支撑剂的作用在于支撑、分隔开裂缝的两个壁面,使压裂施工结束后裂缝能够得到有效支撑,从而消除地层中大部分径向流(径向流渗流方式的渗流阻力大,而单向流渗流方式增大了渗流截面,减小了渗流阻力),使气体以线性流方式进入裂缝。
比较理想的支撑剂要求密度小于2000kg/m3,这是因为支撑剂密度小,便于携砂液携带至裂缝中;陶粒(即烧结铝矾土),密度为3800kg/m3,强度很高,适用于深井高闭合压力的气层压裂;对于一些中深井,为了提高裂缝导流能力(填砂裂缝的导流能力指填砂裂缝渗透率与裂缝宽度的乘积,导流能力也成导流率)也常用陶粒作尾随支撑剂。
支撑剂在裂缝内的分布状况,决定了压裂后填砂裂缝的导流能力和增产效果。根据裂缝内的渗流特性,靠近井筒处的导流能力应该最大,而在缝端最小,以便减少裂缝内的渗流阻力。
裂缝内的砂浓度(也称裂缝内砂比)是指单位体积裂缝内所含支撑剂的质量;裂缝闭合后的砂浓度(也称铺砂浓度)是指单位面积裂缝上所铺的支撑剂质量
(铺砂浓度越大,导流能力越大,这也是要提高施工砂比的依据之一)。地面砂比有两种不同的定义方法:一种是单位体积混砂液中所含的支撑剂质量;另一种是支撑剂体积与压裂液体积之比。使用完全悬浮液体作为携砂液体,适合于低渗透率储层,在这里不需要很高的填砂裂缝导流能力,就有很好的增产效果,这是因为低渗透率岩层中的滤失液量不会很多,所以不会因为造成一定导流能力的填砂裂缝,在施工中就难以实现所要求的加砂浓度。而矿场实际使用的压裂液,由于剪切和温度等降解作用,在裂缝内的携砂性能并不能达到全悬浮,在裂缝延伸过程中,部分支撑剂随携砂液一起向缝端运动,另一部分则可能沉降下来。支撑剂沉降速度、砂堤堆起高度等都与裂缝参数(长、宽、高)有关。为了有效支撑沟通后的远井地带天然裂缝,本井使用低密度陶粒。