文档介绍：水力压裂技术
水力压裂技术
摘要:介绍了清水压裂液的优缺点,加砂压裂降滤失技术及采用的降滤失剂进行了探讨,同时对水力压力新技术(端部脱砂压裂、重复压裂、裂缝检测)进行了一些介绍。
关键词:水力压裂发展清水压裂
一、引言
水力压裂就是通过高压流体使地层裂开,生成自井筒延伸开来、导流能力强的流体通道,以提高产量。支撑剂被充填到裂缝里,确保施工压力释放后,能继续支撑流体通道。
水力压裂源于19世纪40年代末期,并在不断地创新。油气工业一直依靠压裂技术开发边际经济油田。德克萨斯州西部的 Permian盆地就是压裂增产的一个成功例子。
在过去的二十年里,技术发展的重点在研究更为清洁高效的压裂液上,如交联聚合物体系,而支撑剂没有得到同等程度的重视和发展(树脂涂层和陶粒技术除外)。因为任一特定裂缝的形态都会限制支撑剂的置入量,这样就产生了支撑剂充填层的最终导流能力的上限。多年来,人们一直在寻找“完美的”压裂液,使携带支撑剂能力最优化,对地层的伤害和对最后的支撑剂充填层导流能力的影响最小化。二者同时成立是很难的,因此还在不断的研究和发展中。
二、清水压裂液优点
未稠化的水一直被认为是最清洁也是最有效的压裂液。如果地层适应性好,流体滤失小,就可用未稠化的水作为主要的压裂液。一般采取的措施是清水压裂、降阻压裂。这些压裂作业要在高排量下泵入大量的水,里面加有降阻剂和少量支撑剂。这些措施所需成本要比用传统凝胶少,所以清水压裂比凝胶压裂更经济可行。这一技术的关键在于选井,即选择适合该技术优点的地层。清水压裂的优点包括:
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清水压裂也有一些缺点,例如:
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事实上,所有清水压裂中出现的问题都是因为携砂能力差引起的。所以,如果支撑剂能随水有效充填裂缝,这些问题就可以减少,甚至完全消除。
采用降滤失剂降滤失一般来说,压裂液的滤失类型分为:基质滤失和裂缝滤失两种。
对岩石基质滤失而言,压裂液对地层的滤失速度受压裂液滤失系数C控制,而滤失系数C是根据在施工过程中压裂液所遇到的三种线性流动机理综合来定义的。这三种线性流动机理是:①受压裂液滤液的粘度及其对地层的相对渗透率影响的滤失系数Cv;②;③受压裂液造壁性影响的造壁滤失系数Cw。前两种滤失系数可从油藏数据和压裂液的粘度值计算出,造壁滤失系数Cw则需要从含有不同滤失添加剂的压裂液滤失数据计算出。这三种滤失系数可单独推导出来,但在压裂施工过程中都同时起作用并且影响压裂液的效率。
控制对天然裂缝的滤失要比控制向岩石基质的滤失困难得多,如果地层内天然裂缝的连通性较差,即使采用了小型测试压裂,分析得到的滤失系数可能是误差很大的,其原因是要堵塞的裂缝比较大,而且受承压滤出液的影响裂缝可能进一步扩大。
在水力加砂压裂施工中,主要是采用添加降滤失剂的办法来降低压裂液的滤失系数,提高压裂液效率。
三、新技术发展
(TSO)

在端部脱砂压裂技术中,压裂液的粘度要满足两方