支撑剂评价与优选.pdf

支撑剂的评价及优选研究 目 录 一、概述 二、支撑剂性能评价 三、支撑裂缝导流能力的影响因素分析 四、支撑剂的优选 一、概述 1、定义、作用 支撑剂是水力压裂时地层压开裂缝后，用来支撑裂缝 不使裂缝重新闭合的一种固体颗粒。水力压裂使用支撑 剂的目的是支撑水力裂缝，在储层中形成远远高于油层 导流能力的支撑裂缝带，最理想的支撑裂缝其导流能力 应在产液时，裂缝内的压力降落为零，既无限导流能力。 这样，由于高导流能力的支撑缝的存在，使井的渗滤方 式由径向流转变为线性流，同时也增加了渗滤面积，从 而达到增产增注的目的。因此，支撑剂的选择是至关重 要的。 一、概述 2、发展历史 压裂支撑剂在早期使用的主要为天然石英砂，同时也 试验了核桃壳、金属铝球、玻璃球和塑料球等。随着石 油勘探开发技术的不断进步，深层的开发越来越多，天 然石英砂在高闭合压力与高温、高矿化度地层水条件 下，其抗压强度和导流能力不能满足压裂增产的需要。 在70年代中期，研制了比石英砂强度和硬度更高的人造 陶粒支撑剂，并形成了不同强度系列的陶粒支撑剂产 品，基本上能够满足不同地层对支撑剂的要求。 一、概述 3、重要性 目前国内外主要使用天然石英砂和人造陶粒两 种类型的支撑剂。如何选择和使用各种类型的支 撑剂，需要对其进行性能评价，并与应用的储层 进行匹配研究和经济效益分析，使所选用的支撑 剂及其裂缝导流能力能够满足最经济优化的压裂 设计的需要。 二、支撑剂性能评价 1、支撑剂物理性能 支撑剂的物理性质主要包括：支撑剂的粒 度组成、圆度、球度、酸溶解度、浊度、密 度、抗压强度等。这些物理性质决定了支撑 剂的质量及其在闭合压力下的导流能力。 二、支撑剂性能评价 2、支撑剂性能指标 表1 支撑剂的主要性能指标 名称 石英砂 陶粒 项目 圆 度 0.6 0.8 球 度 0.6 0.8 ≥ ≥ ≥ ≥ 公称粒径筛析率（%） ≥≥90 ≥≥90 — — （0.45——0.90） ≤ ≤ 抗破碎能力（%） ≤≤14 / （28MPa） 抗破碎能力（%） / ≤10 % / 10 %% // 1100 52—69MPa 52—69MPa （