第5章水力压裂2.ppt

我国支撑剂物理性质评价结果表 我国都分支撑剂导流能力 (1998) 1 支撑剂性质对FRCD的因素(1) 支撑剂类型和形状 但在高应力情况下，园球度好的支撑剂受到的表面应力更均匀，能承受更高的载荷不破碎，因此有更高的导流能力。 (2) 支撑剂粒度组成 支撑剂粒径对裂缝导流能力有很大的影响 给定粒度范围内，大颗粒所占比例越多，导流能力越高 颗粒越均匀，导流能力越高 (3) 铺砂浓度 定义 单位面积裂缝上所铺的支撑剂质量。 方式 — 单层局部排列 — 单层全排列 — 多层排列 实验结果 (4) 支撑剂质量 微粒对兰州砂导流能力的影响 2 地层条件对FRCD的影响（1）闭合压力 （2）地层岩石硬度 地层岩石的软硬对导流能力的影响与支撑剂颗粒的强度和硬度有关。 当支撑剂强度低时，影响导流能力的主要是破碎问题; 当支撑剂强度高时， 支撑剂颗粒嵌入裂缝壁面 是影响导流能力的主要因素。 (3) 环境条件温度 流体介质 3 压裂液性能对FRCD的影响 残渣降低支撑带渗透率。 使用低粘度压裂液作为携砂液时，由于颗粒重力大于浮力，砂粒将发生沉降，沉到缝底形成砂堤。砂堤减少了过流面积，使流速提高，并逐渐达到使颗粒处于悬浮状态的能力，此时颗粒停止沉降，该状态称平衡状态，此时流速为平衡流速。 1 支撑剂在裂缝高度上的分布 三、全悬浮布砂设计 利用足以把支撑剂完全悬浮起来的高粘度压裂液作为携砂液，在整个施工过程中没有沉降现象，这种压裂液称为全悬浮压裂液。 说明：全悬浮式砂子分布应用 优点：支撑面积大 缺点：导流能力不及沉降式砂子分布 悬浮压裂液适合于低渗透储层，因为这里并不需要很高的裂缝导流能力就能获得较好的增产效果。 压裂施工流程 1、循环。用混砂车的泵从罐车中抽液体。 2、试压。将井口总闸门关死，对地面设备管线、井口和所有连接部分的螺纹进行憋压检测。 3、试挤。地面试压合格后，先用一两台泵将井内灌满压裂液，逐步提压，直到稳定。 4、压裂。同时启动全部车辆向井内泵液。 5、加砂。向压开的裂缝中加入支撑剂。 6、替挤。泵入顶替液把携砂液顶替到裂缝中。 7、反洗。压裂结束后，进行反洗，防止砂卡。 * * 第三节 支撑剂 支撑剂性质及种类 裂缝导流能力及其影响因素 支撑剂的选择 支撑剂颗粒的沉降 支撑剂特性要求 强度高、硬度适中 粒径均匀圆球度好 化学温度稳定性好 质量高，杂质含量少 密度适中 货源广、价格低 一、 支撑剂类型 硬脆性支撑剂 其特点是硬度大，变形很小； —— 石英砂（砂子） ——陶粒 ——铝球 ——玻璃珠 韧性支撑剂 其特点是变形大，在高压下不易破碎 —— 核桃壳 —— 树脂包层支撑剂 1 石英砂（砂子） 主要成分：SiO2 和少量杂质 主要特点 1) 园球度较好的石英砂破碎后，仍可保持一定的导流能力。 2) 石英砂密度相对低，便于泵送。 3) 石英砂的强度较低，适用于低闭合压力储层。 4) 砂子在筛选不好或清洗不好，含粉砂杂质时，导流能力都要明显降低 5) 石英砂货源广、价格便宜。 主要产地 甘肃兰州砂、江西永修砂、福建福州砂、湖南岳阳砂、湖北蒲圻砂、山东荣城砂、河北承德砂、吉林农安砂、陕西定边砂及新疆和丰砂等。 2 陶 粒 主要化学成分：氧化铝、硅酸盐和铁-钛氧化物 类型 — 中强度支撑剂(ISP) — 高强度陶粒支撑剂 唐山、成都。 特点 a. 强度很高。 b. 长期导流能力高。 c. 密度较高(2700~3600kg/m3)，泵送困难。 d. 加工工艺困难，价格昂贵。 3 塑料包层支撑剂 工艺 特殊工艺将酸性苯酚甲醛树脂包裹在石英砂表面，并经热固处理而成，比重约为2.55。 种类 预固化树脂包层砂 (可)固化树脂包层砂 二、支撑剂物理性质评价 (1) 支撑剂粒度组成及分布 (2) 园球度和表面光滑度。 (3) 浊度 (4) 密度 (5) 酸溶解度 (6) 抗压强度。 三、 裂缝导流能力评价 定义 裂缝导流能力是指裂缝传导（输送）流体的能力。填砂裂缝的导流能力定义为支撑后的裂缝渗透率Ｋｆ与支撑后的裂缝宽度Ｗｆ之积。即填砂裂缝导流能力 （ＫＷ）ｆ或ＦＲＣＤ＝ＫｆＷｆ 类型 长期导流能力 短期导流能力 低应力情况下，有棱角的支撑剂相互搭接、相互支撑，有更高的孔隙度及渗透率，因此，导流能力更高。 图中反