【教学课件】第二节压裂液.ppt

第二节 压裂液,压裂液任务：,破裂地层、造缝、降温作用。一般用未交联的溶胶。,携带支撑剂、充填裂缝、造缝及冷却地层作用。必须使用交联的压裂液(如冻胶等)。,末尾顶替液：替液入缝，提高携砂液效率和防止井筒沉砂。,前置液,携砂液,顶替液,中间顶替液：携砂液、防砂卡；,压裂液的性能要求：,滤失少：,悬砂能力强：,摩阻低：,稳定性好：,配伍性好：,低残渣：,易返排：,货源广、便于配制、价钱便宜。,造长缝、宽缝,取决于它的粘度与造壁性,取决于粘度,摩阻愈小，用于造缝的有效功率愈大,热稳定性和抗机械剪切稳定性,不应引起粘土膨胀或产生沉淀而堵塞油层,以免降低油气层和填砂裂缝的渗透率,减少压裂液的损害,一、压裂液类型,水基压裂液：,油基压裂液：,泡沫压裂液：,用水溶胀性聚合物(称为成胶剂)经交链剂交链后形成的冻胶。施工结束后，为了使冻胶破胶还需要加入破胶剂。不适用于水敏性地层。,多用稠化油，遇地层水后自动破胶。缺点是悬砂能力差、性能达不到要求、价格昂贵、施工困难和易燃等。,基液多用淡水、盐水、聚合物水溶液；气相为二氧化碳、氮气、天然气；发泡剂用非离子型活性剂。特点是易于返排、滤失少以及摩阻低等。缺点是砂比不能过高、井深不能过大。,二、压裂液滤失性,压裂液滤失到地层受三种机理控制：,压裂液的粘度、,油藏岩石和流体的压缩性、,压裂液的造壁性,(一)受压裂液粘度控制的滤失系数C,当压裂液粘度大大超过油藏流体的粘度时，压裂液的滤失速度主要取决于压裂液的粘度，由达西方程可以导出滤失系数为：,滤失速度为：,(二)受储层岩石和流体压缩性控制的滤失系数C,当压裂液粘度接近于油藏流体粘度时，控制压裂液滤失的是储层岩石和流体的压缩性。根据体积平衡方程可得到表达式：,Cf油藏综合压缩系数,图6-3 滤失后地层中压力分布示意图,（三）具有造壁性压裂液滤失系数C,滤失系数C是由实验方法测定,图6-5 静滤失曲线,滤失速度,造壁液体的滤失系数,即,实验压差与实际施工过程中裂缝内外压力差不一致，则应进行修正：,图6-6 动滤失仪示意图,图6-7 动静滤失曲线比较图,(四)综合滤失系数,压裂液的滤失同时受三种机理控制，综合滤失系数如下：,C由滤失带压力差控制的，C是由压缩带压力差控制的，C由滤饼内外压力差控制的。,根据分压降公式可以得到综合滤失系数的另一表达式：,三、压裂液流变性,(一)各类压裂液的流变曲线,1.牛顿压裂液(A曲线),2.假塑型压裂液(B曲线),假塑型流体也称为幂律流体，随剪切速率的增加，其斜率变小。,3.其它流动类型的压裂液,宾汉型流体(C曲线),屈服假塑型流体(D曲线),胀流型流体(E曲线),(二)幂律液体流动过程中的视粘度计算,从地面到地下裂缝中基本上可分为四种流动过程，即地面管线、井筒、射孔孔眼和裂缝中的流动。这四种流动基本上分为两大类，即管流及缝流。,1.管流,幂律液体在圆管内流动的本构方程：,视粘度:,2.缝流,幂律液体在裂缝中流动的本构方程：,视粘度:,(三)摩阻计算,油管内摩阻、射孔孔眼摩阻、裂缝内摩阻压力降,