西南石油大學(xué)-壓裂液概述及新型壓裂液演示文檔

.,壓裂液概述及新型壓裂液簡(jiǎn)介,2014.11.03,.,一、壓裂液概述,.,壓裂就是利用地面高壓泵車(組)，以高于儲(chǔ)層吸收能力的速度，向井下注入高粘度壓裂液，使井筒內(nèi)壓力增高，一直達(dá)到克服地層的壓縮應(yīng)力和巖石的張力強(qiáng)度，巖石出現(xiàn)破裂，形成對(duì)稱于井眼的裂縫的過程。,壓裂的原理,.,在注入壓裂液時(shí)攜帶一定粒徑的固體支撐物（粒徑0.41.0mm的天然石英砂或人造高強(qiáng)度陶粒），使其按需要模式停留在裂縫里，使支撐裂縫保持一定的張開程度。在壓裂液破膠返排后，這些裂縫為地層中的油氣提供了高導(dǎo)流能力的通道，從而提高了油氣井的產(chǎn)量。酸壓是指在高于儲(chǔ)層破裂壓力或天然裂縫的閉合壓力下，將酸液擠入儲(chǔ)層，在儲(chǔ)層中形成裂縫，同時(shí)酸液與裂縫壁面發(fā)生反應(yīng)，非均勻刻蝕縫壁巖石，形成溝槽狀或凹凸不平的刻蝕裂縫，施工結(jié)束后裂縫不完全閉合，最終形成具有一定幾何尺寸和導(dǎo)流能力的人工裂縫，改善油氣井的滲流狀況。,壓裂的作用與目的,.,無支撐劑的錯(cuò)位縫面粗糙裂縫面錯(cuò)位支撐，具有一定的導(dǎo)流能力。,無支撐劑的吻合縫面粗糙裂縫面完全閉合，裂縫幾乎無導(dǎo)流能力。,含支撐劑的吻合縫面粗糙裂縫面無錯(cuò)位，少量支撐劑，有一定導(dǎo)流能力。,含支撐劑的錯(cuò)位縫面粗糙裂縫面錯(cuò)位支撐和少量支撐劑支撐，裂縫具有高導(dǎo)流能力。,幾種裂縫的導(dǎo)流能力,.,1.濾失量低;2.懸浮性能好;3.摩阻損失小;4.對(duì)地層滲透率損害小（配伍性好、低殘?jiān)?、易返排?5.性能穩(wěn)定（熱穩(wěn)定性、剪切穩(wěn)定性）；6.成本低。,壓裂液是壓裂改造油氣層過程中的全部工作液。它起著傳遞壓力、形成地層裂縫和沿著張開的裂縫輸送支撐劑的作用。壓裂液是個(gè)總稱，注入井內(nèi)的壓裂液在不同的階段有各自的任務(wù)。,壓裂液的作用及性能,.,相應(yīng)階段的壓裂液粘度控制應(yīng)滿足以下要求： 泵送階段的壓裂液初始粘度控制在滿足懸砂和低摩阻的適中水平；造縫階段的壓裂液粘度盡可能達(dá)到最大造縫能力的高水平；排液階段的水化液粘度降到最低水平。從而獲得最佳的壓裂效果。,壓裂液的關(guān)鍵,.,對(duì)地層降溫冷卻和預(yù)處理，以減少后續(xù)主工作液對(duì)地層的傷害。一般為活性水。,傳遞壓力，使地層破裂，產(chǎn)生裂縫以備后面的攜砂液進(jìn)入。在溫度較高的地層，它還可以進(jìn)一步起到降溫作用。一般為高粘凍膠。,將支撐劑帶入裂縫中并將砂子分布在預(yù)定的位置上。同時(shí)可使裂縫延伸和繼續(xù)冷卻地層。它在壓裂液中的份量最大。一般為交聯(lián)凍膠。,將攜砂液送到預(yù)定的位置。一般為活性水。,壓裂液的分類,.,壓裂液的分類,.,水基壓裂液的發(fā)展經(jīng)歷了活性水壓裂液、稠化水壓裂液、水基凍膠壓裂液三個(gè)階段?；钚运畨毫岩?是表面活性劑的稀的水溶液。稠化水壓裂液：是以稠化劑及表面活性劑配制的粘稠水溶液，即增稠了的活性水壓裂液。水凍膠壓裂液：是用交聯(lián)劑將溶于水的增稠劑高分子進(jìn)行不完全交聯(lián)，使具有線性結(jié)構(gòu)的高分子水溶液變成線型和網(wǎng)狀體型結(jié)構(gòu)混存的高分子水凍膠。其中亦添加了表面活性劑。它實(shí)際上就是交聯(lián)了的稠化水壓裂液。,水基壓裂液,.,因?yàn)榧羟忻舾小囟确€(wěn)定性差只適用于低溫、淺井、低砂量和低砂比的小型解堵性壓裂。,解決了線型壓裂液進(jìn)行高溫深井壓裂施工引起的剪切敏感、溫度穩(wěn)定性差等許多問題。,線型壓裂液交聯(lián)壓裂液,活性水壓裂液稠化水壓裂液,水基壓裂液,., 植物膠及衍生物 胍膠（HPG、CMG、CMHPG） 田箐、香豆膠、魔芋膠等 纖維素衍生物 羧甲基纖維素鈉鹽（CMC） 羥乙基纖維素（HEC） 羧甲基羥乙基纖維素（CMHEC）生物聚多糖 黃原膠（XC） 工業(yè)合成聚合物 聚丙烯酰胺（PAM） 部分水解聚丙酰胺（PHPAM） 甲叉基聚丙烯酰胺（MPAM）,水基壓裂液稠化劑,.,兩性金屬（非金屬）含氧酸鹽 硼酸鹽、鋁酸鹽、銻酸鹽和鈦酸鹽等 弱酸強(qiáng)堿鹽無機(jī)鹽類兩性金屬鹽 如硫酸鋁、氯化鉻、硫酸銅、氯化鋯等強(qiáng)酸弱堿鹽無機(jī)酸脂 如硼酸酯、鈦酸酯、鋯酸酯醛類 甲醛、乙醛、乙二醛等,水基壓裂液交聯(lián)劑,.,生物酶 適用溫度21 54,pH值范圍pH=3 8,最佳pH=5 氧化破膠劑 適用于 pH=3 14。普通氧化破膠劑適用溫度 5493；延遲活化氧化破膠劑適用溫度 83116，常用氧化破膠劑是過硫酸鹽。 有機(jī)弱酸 很少用作水基壓裂液的破膠劑,適用溫度大于93 。,水基壓裂液破膠劑,.,降濾劑：降低壓裂液在施工過程中的液體濾失量防膨劑：防止粘土水化膨脹和分散運(yùn)移殺菌劑：殺滅高分子水溶液中的細(xì)菌，保證基液不變質(zhì)助排劑：降低破膠后液體表面張力，利于返排pH值調(diào)節(jié)劑：使壓裂液具有一定的pH值緩沖能力穩(wěn)定劑：用來提高壓裂液的耐溫能力,水基壓裂液助劑,.,清潔壓裂液是對(duì)傳統(tǒng)聚合物/破膠方法的挑戰(zhàn)。它使用粘彈性表面活性劑(VES)而不用聚合物，亦稱清潔無聚合物壓裂液(簡(jiǎn)稱VESfluid或CleanFRAC)。 特點(diǎn)：VES壓裂液粘度低，彈性好，可以有效地輸送支撐劑，同時(shí)能降低摩阻。該壓裂液配制簡(jiǎn)單，主要用VES在鹽水中調(diào)配。不需要交聯(lián)劑、破膠劑和其它化學(xué)添加劑。無殘?jiān)?，支撐裂縫能保持良好的導(dǎo)流能力。,清潔壓裂液,.,清潔壓裂液,粘彈性表面活性劑陽離子表面活性劑：長(zhǎng)鏈烷基季銨鹽，EHAC兩性離子表面活性劑：甜菜堿型或氧化胺，陰離子表面活性劑：羧酸型、磺酸型反離子助劑：無機(jī)鹽：氯化鉀、氯化鈉、氯化銨、溴化鈉、溴化鉀助水溶鹽：水楊酸鈉、苯甲酸鈉、對(duì)甲苯磺酸鈉,.,膠束形成機(jī)理,C>CMC,treelike micelle,Transient networks,.,蠕蟲狀膠束的特性,與高分子不同，蠕蟲狀膠束在外力（比如高剪切力）的作用下發(fā)生的斷裂，在外力撤除之后，是可以恢復(fù)。所以在現(xiàn)場(chǎng)施工過程中，可以以很高的速度將清潔壓裂液壓入地層，而不會(huì)引起其性能的降低。,.,兩種類型壓裂液的差別溫粘性,清潔壓裂液剪切粘度隨時(shí)間變化圖,胍膠壓裂液剪切粘度隨時(shí)間變化圖,.,兩種類型壓裂液的差別流變性,胍膠壓裂液在低溫時(shí)粘度非常大，因而摩阻較大，動(dòng)力消耗太大，增加施工成本；60攝氏度，清潔壓裂液的粘度不到胍膠壓裂液的粘度1/3，但是其靜態(tài)懸砂能力比瓜膠壓裂液強(qiáng)得多。,.,清潔壓裂液與常規(guī)壓裂液對(duì)比,清潔壓裂液攜砂能力強(qiáng)、適宜造長(zhǎng)縫粘度低、裂縫窄配置方便無固相、低傷害由于彈性好，粘度30mPa.s攜砂良好,HPG等壓裂液粘度高、造縫寬添加劑種類多對(duì)儲(chǔ)層傷害嚴(yán)重懸砂能力差粘度至少大于50mPa.s,.,清潔壓裂液在一定范圍內(nèi)解決了傳統(tǒng)壓裂液對(duì)裂縫導(dǎo)流能力傷害；清潔壓裂液施工簡(jiǎn)單，裂縫幾何參數(shù)合理，對(duì)裂縫導(dǎo)流能力傷害小；清潔壓裂液卻改變了地層表面性質(zhì)，使地層的滲透率可能受到傷害。,清潔壓裂液小結(jié),.,油基壓裂液,基液：一般為成品油及原油（高閃點(diǎn)）。膠凝劑：磷酸酯或油溶性脂肪酸鹽（長(zhǎng)碳鏈）。交聯(lián)劑：三價(jià)鋁離子或者三價(jià)鐵離子。破膠劑：堿（有機(jī)酸鈉、碳酸氫鈉、碳酸氫銨）。,.,泡沫壓裂液,常用氣體為氮?dú)饣蚨趸?，泡沫體積含量為50-70%。粘度大，攜砂能力強(qiáng)。濾失量小。增能效應(yīng)有利于返排。摩阻小，只有常規(guī)壓裂液的30-40%適用于：低溫、低壓、水敏油氣藏。,.,三個(gè)階段：第一代泡沫壓裂液(70年代)主要由鹽水、酸類、甲醇、原油、N2和起泡劑配制而成,其泡沫穩(wěn)定性差,壽命短,攜砂濃度只有120240kg/m3，適合于淺井小規(guī)模施工;第二代泡沫壓裂液(80年代)由鹽水、起泡劑、聚合物(植物膠)、穩(wěn)泡劑和N2或CO2組成,其泡沫穩(wěn)定性好、壽命長(zhǎng)、黏度大,攜砂濃度可達(dá)480600kg/m3,適合各類油氣井壓裂施工。第三代泡沫壓裂液(8090年代)由鹽水、起泡劑、聚合物、交聯(lián)劑、N2或CO2組成,以交聯(lián)凍膠體為穩(wěn)泡劑,氣泡分散更均勻、更穩(wěn)定、黏度更大,攜砂濃度可大于600kg/m3,適合高溫深井壓裂施工。,泡沫壓裂液,.,二、新型壓裂液簡(jiǎn)介,.,傳統(tǒng)聚合物壓裂液的傷害特征,按壓裂液作用位置分,地層基質(zhì)傷害支撐裂縫傷害,液體傷害固體傷害壓裂液濾餅和濃縮膠,按流體性質(zhì)分,.,壓裂液對(duì)儲(chǔ)層的傷害,壓裂液在地層中滯留產(chǎn)生液堵地層粘土礦物水化膨脹和分散運(yùn)移產(chǎn)生的傷害壓裂液與原油乳化造成的地層傷害潤(rùn)濕性發(fā)生反轉(zhuǎn)造成的傷害壓裂液殘?jiān)鼘?duì)地層造成的損害壓裂液對(duì)地層的冷卻效應(yīng)造成地層傷害壓裂液濾餅和濃縮對(duì)地層的傷害,.,壓裂液固相堵塞,來源基液或成膠物質(zhì)的不溶物降濾劑或支撐劑中的微粒壓裂液對(duì)地層巖石浸泡而脫落下來的微?；瘜W(xué)反應(yīng)沉淀物等固相顆粒。作用形成濾餅后阻止濾液侵入地層更遠(yuǎn)處，提高了壓裂液效率，減少了對(duì)地層的傷害；它又要堵塞地層及裂縫內(nèi)孔隙和喉道，增強(qiáng)了乳化液的界面膜厚度而難破膠。,.,壓裂液濃縮,壓裂液的不斷濾失和裂縫閉合，導(dǎo)致交聯(lián)聚合物在支撐裂縫內(nèi)的濃度越來越高（即濃縮）。支撐劑鋪置濃度對(duì)壓裂液濃縮因子有較大影響，隨著鋪砂濃度降低，壓裂液濃縮因子提高，此時(shí)不可能用常規(guī)破膠劑用量實(shí)現(xiàn)高濃縮壓裂液的徹底破膠，形成大量殘膠而嚴(yán)重影響支撐裂縫導(dǎo)流能力。,.,常規(guī)胍膠壓裂液的傷害機(jī)理,側(cè)基去除，主鏈向纖維素的螺旋結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化，引起聚合物水溶性降低，產(chǎn)生次生殘?jiān)?水不溶殘?jiān)膩碓?.,胍膠殘?jiān)鼘?duì)導(dǎo)流能力的傷害,圖1 導(dǎo)流率 孔隙率關(guān)系,圖2 導(dǎo)流率 起始胍膠濃度,.,殘余的胍膠在裂縫內(nèi)部的分布狀況 壓裂液濾失 容易形成定向排列,胍膠殘?jiān)鼘?duì)導(dǎo)流能力的傷害,.,胍膠增稠劑大幅漲價(jià)后的思考與對(duì)策,2011年4季度以來，國際市場(chǎng)瓜爾膠片價(jià)格持續(xù)大幅上漲，漲幅超過300%（由原來的2-3萬元/噸上漲至13萬元/噸以上），可考慮采取以下應(yīng)對(duì)措施：,（一）降低瓜爾膠使用濃度 應(yīng)用羧甲基胍膠(CMHPG)，代替羥丙基胍膠(HPG)，用量可降低1/31/2 研制低分子改性胍膠壓裂液體系 研制高效交聯(lián)劑，如雙分子或多分子型有機(jī)硼、鈦、鋯交聯(lián)劑（二）其他天然植物膠代替瓜爾膠 如香豆膠、田菁膠、魔芋膠、黃原膠等作為壓裂液的增稠劑，優(yōu)化研究相應(yīng)的交聯(lián)劑及配套添加劑（三）清潔壓裂液替代胍膠壓裂液 粘彈性表面活性劑（VES）清潔壓裂液 抗溫抗鹽聚合物清潔壓裂液 納米材料締合清潔壓裂液,.,隨著人們對(duì)常規(guī)聚合物壓裂液傷害特征認(rèn)識(shí)的不斷深入，發(fā)展新型低傷害、甚至無傷害的壓裂液體系已經(jīng)逐漸變成了現(xiàn)實(shí)。,低濃度胍膠壓裂液低分子胍膠壓裂液（可重復(fù)使用）疏水締合聚合物壓裂液清潔壓裂液的衍生體系增能壓裂液體系酸基壓裂液纖維壓裂液,.,低濃度胍膠壓裂液,如何降低瓜膠在地層中的殘留，最直接的方法就是降低瓜膠的用量。既要保證壓裂液粘度，又要降低胍膠用量。怎么實(shí)現(xiàn)？通過向瓜膠分子上引入帶電基團(tuán)，利用帶電基團(tuán)之間的靜電斥力，可以使原有的瓜膠收縮線團(tuán)變成擴(kuò)張線團(tuán)，從而降低形成交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)所需要的瓜膠用量。胍膠羧甲基化 -CH2COOH,.,低濃度胍膠壓裂液,該類型胍膠用量可以減少30-50%。,.,低分子胍膠壓裂液,低分子胍膠是在酶或者光催化下，嚴(yán)格控制實(shí)驗(yàn)條件，把常規(guī)胍膠降解成分子量?jī)H1/101/20的產(chǎn)物。 目的是在地面上、在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)將在地下無法控制的破膠過程提前、嚴(yán)格控制的完成。 特點(diǎn)：它的交聯(lián)和破膠靠壓裂液體系自身pH值的改變而完成， pH值高的時(shí)候可以交聯(lián)呈凍膠狀， pH值低的時(shí)候自動(dòng)破膠。因此施工工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，可回收再利用。,.,超低分子量,MicroPolymer material is 25 to 30 times smaller than conventional polymers,.,交聯(lián)示意圖,.,優(yōu)點(diǎn)：分子量17-30萬，比常規(guī)壓裂液分子量降低至少210（243萬），易形成很好的交聯(lián)流體；液體濾失控制好；濾餅，對(duì)裂縫表面損害較??；返排率高、對(duì)地層的傷害大幅度降低；液體回收重復(fù)利用，減少對(duì)環(huán)境的污染、也節(jié)約成本。,.,疏水締合聚合物壓裂液,疏水締合聚合物是親水性大分子鏈上引入少量疏水基團(tuán)的一類新型聚合物。 這類聚合物在稀溶液中主要以分子內(nèi)締合為主，在濃度大于臨界締合濃度時(shí)就形成以分子間締合為主的超大分子結(jié)構(gòu)，形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，使流體力學(xué)體積增大，表現(xiàn)出良好的增粘效果。特別是在一定濃度的鹽水中，疏水締合作用進(jìn)一步加強(qiáng)。 這類聚合物溶液在強(qiáng)剪切作用下可以粘度下降，在低剪切速率下又會(huì)重新形成疏水基團(tuán)相互作用的締合，形成高粘流體。這很好地滿足了壓裂液在不同階段受剪切作用強(qiáng)弱不同的要求，可以很好地滿足壓裂液攜砂的要求。,.,疏水締合聚合物的優(yōu)點(diǎn),1、性能穩(wěn)定不易腐敗變質(zhì)。2、易溶解，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況調(diào)整；3、壓裂液流變性好，減小了設(shè)備工作負(fù)荷。4、價(jià)格較低，壓裂液成本可以接受。5、殘雜含量很低，傷害較小，增產(chǎn)效果好。6、地層水可使之降粘，返排，配合破膠劑使用破膠更徹底。 在壓裂液中有廣闊的應(yīng)用前景。,.,疏水締合聚合物的剪切稀釋特性,從上圖可以看出，在1400s-1高剪切速率下壓裂液的粘度約為25mpa.s，剪切速率降至170s-1時(shí)粘度恢復(fù)至55 80mpa.s。這與壓裂液網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)有關(guān)，締合結(jié)構(gòu)是可逆的，具有剪切稀釋性。,.,VES/CO2壓裂液：多表面活性劑體系中加入CO2所形成的壓裂液體系 耐溫性：可達(dá)160 適用于：衰竭油氣藏、水敏地層、小油管,（1） 新型CO2粘彈性表面活性劑壓裂液（VES/CO2壓裂液）,VES泡沫壓裂液,優(yōu)點(diǎn) 無剪切降解：所形成的蠕蟲狀膠束可以自動(dòng)修復(fù)被破壞的結(jié)構(gòu)對(duì)于不適合聚合物壓裂液的小油管更有優(yōu)勢(shì)， 相比泡沫壓裂液，其摩阻小 表面活性劑遇地層油自動(dòng)破膠 無固相，無殘?jiān)?，?duì)滲透率和裂縫導(dǎo)流能力傷害很小 表面活性劑表界面張力低，摩阻低，返排率高,現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況 VES/CO2壓裂液在國外20多個(gè)油田被應(yīng)用，其中德克薩斯州 Panhandle地區(qū)應(yīng)用最多 國內(nèi)目前還沒有被報(bào)道的應(yīng)用實(shí)例,.,（2） CH4混合CO2粘彈性表 面活性劑乳化壓裂液 （VES/ CH4 / CO2壓裂液）,體系組成： 主劑為表面活性劑，添加 CO2和CH4，CO2占50%適用儲(chǔ)層： 低壓水敏性致密氣層 適合溫度135以內(nèi)的儲(chǔ)層,2.1 泡沫粘彈性表面活性劑乳化壓裂液,.,類交聯(lián)VES壓裂液,普通的VES壓裂液缺點(diǎn),低分子量粘彈性表面活性劑+納米材料+內(nèi)部破膠劑,類交聯(lián)VES壓裂液,VES膠束在高溫下不穩(wěn)定，容易受熱重排成沒有粘度的結(jié)構(gòu)，普遍耐溫60-100 VES膠束抗高速剪切能力低 約20%的VES壓裂液不能充分地流動(dòng)和返排 清潔壓裂液中的表面活性劑分子量小，容易濾失；當(dāng)?shù)貙訚B透率為800-1000md時(shí)， VES的濾失和清水相當(dāng),.,2.2 類交聯(lián)VES壓裂液,納米材料,形成機(jī)理 在傳統(tǒng)VES壓裂液中加入納米材料，這些納米材料以靜電力和范德華力與VES膠束締合或“擬交聯(lián)”在一起，建立起一種動(dòng)態(tài)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，從而保持流體高溫穩(wěn)定性,.,類交聯(lián)VES壓裂液, 60mPa·s,.,（1）對(duì)地層中壓裂液升溫，同時(shí)對(duì)井筒增壓，以利于壓裂液的徹底破膠和壓裂液的順利返排,生熱劑+改性胍膠+交聯(lián)劑+化學(xué)破膠劑等基本原理：在現(xiàn)有胍膠壓裂液中加入延遲升溫劑，使其在20- 40min后升溫到50以上達(dá)到最佳破膠溫度，進(jìn)壓 裂液徹底破膠返排，以進(jìn)一步降低對(duì)儲(chǔ)層的傷害,2.3 增能壓裂液,適用性,砂巖地層、泥巖地層、水敏性地層、濾失傷害較嚴(yán)重的地層、低溫低壓地層、壓裂后返排困難的地層 地質(zhì)條件越復(fù)雜、地層溫度及壓力越低，其技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)越明顯,., 破膠性能 聚合物分子鏈斷裂均勻，破膠徹底，破膠液外觀清澈透明，粘度較低（低于5mPa.s），肉眼看不見壓裂液殘?jiān)?升溫性能 根據(jù)施工規(guī)模不同，通過控制催化劑的濃度和生熱劑的濃度，能使壓裂液體系在施工的后期上升到最佳的破膠溫度 增壓助排性能 壓裂液在產(chǎn)生熱量的同時(shí)，生成大量惰性氣體，具有自動(dòng)增壓功能，形成類似前置“液氮/二氧化碳”的作用,性能,2.3 增能壓裂液,.,進(jìn)入地層自動(dòng)形成的泡沫混合物抗濾失性強(qiáng)、攜砂性強(qiáng)。泡沫混合物提供的結(jié)構(gòu)粘度更適合于大砂量的壓裂施工，泡沫具有類似粉砂的降濾失效果 返排時(shí)形成的泡沫混合物在井筒中自動(dòng)氣舉，返排快，對(duì)儲(chǔ)層傷害小 成本低，僅為羥丙基胍膠壓裂液的1.52倍左右，比泡沫壓裂液的 成本低得多 對(duì)地層的傷害率較小，明顯小于目前使用的羥丙基胍膠壓裂液,優(yōu)點(diǎn),2.3 增能壓裂液,.,（2）CO2增能稠化烴壓裂液,稠化烴壓裂液烴 類：磷酸酯類和改性的磷酸酯類交聯(lián)劑：鋁或者鐵活化劑（都與氮?dú)饧嫒荩╄F活化劑交聯(lián)的稠化烴壓裂液：在酸性地層中穩(wěn)定，破膠劑為堿性材料；這種體系更適合加入CO2，形成CO2增能稠化烴壓裂液。現(xiàn)場(chǎng)常用CO2和N2混合應(yīng)用。,適用條件：低壓致密氣井，儲(chǔ)層滲透率0.1mD10D；井深超過3000m；地層溫度110以下,2.3 增能壓裂液,現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用 Montney、Rock Creek,Ostracod、Gething、Viking、Dunvegan 和Cardium等地 層都有應(yīng)用 例如：在 Rock Creek氣田，現(xiàn)場(chǎng)使用體系為：12% 稠化烴壓裂液中加入CO2 ，18% 加入N2、70%不加入任何氣體,.,2.4 酸性VES壓裂液,酸性VES壓裂液：采用新型兩性黏彈性表面活性劑，在酸性介質(zhì)中 稠化形成酸性黏彈性流體，配制得到新型酸性清 潔壓裂液,20% 鹽酸VES壓裂液黏溫曲線,.,2.4 酸性VES壓裂液,（1） 低傷害 自動(dòng)破膠， 破膠后無殘?jiān)粫?huì)對(duì)地層產(chǎn)生新的傷害 兩性離子表面活性劑可克服陽離子表面活性劑體系因減小砂巖地層孔隙吼道尺寸引起巖石表面潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)等副作用（2）良好的降濾和緩速性能 可與巖石發(fā)生反應(yīng)，使pH值降低和鹽濃度上升，從而使其黏度升高（可 達(dá)300mPa·s以上），降濾和緩速性能得到顯著改善 在酸壓改造中，酸性VES壓裂液在裂縫壁面的濾失過程中，鮮酸易進(jìn)入高滲 透段，進(jìn)而產(chǎn)生較多高滲透率孔道（蚓孔），同時(shí)pH 值下降, 黏度上升， 增 黏后轉(zhuǎn)向酸的作用深度和強(qiáng)度更大，降濾能力更強(qiáng)，從而可有效地降低 高滲透區(qū)的濾失速率,性能及優(yōu)點(diǎn),.,2.4 酸性VES壓裂液,（3）良好的縫內(nèi)轉(zhuǎn)向性能 對(duì)于微細(xì)裂縫發(fā)育的儲(chǔ)層，在縫內(nèi)形成高黏堵塞，造成其在微細(xì)裂縫中的屏蔽暫堵，從而在縫內(nèi)形成憋壓轉(zhuǎn)向，溝通其他酸壓工藝不能溝通的新油區(qū)（4）低摩阻、低施工壓力 摩阻為清水的1/5、胍膠的1/2 ；對(duì)于深度2000m深的井，可以降低施工壓力約10MPa（5）耐剪切、有效時(shí)間長(zhǎng) 黏彈性表面活性劑的膠束是自組裝結(jié)構(gòu)體，膠束在剪切力作用下可以被剪斷；但外力撤出后，其膠束又可恢復(fù)交聯(lián)，攜砂能力好,.,2.4 酸性VES壓裂液,適用性,（1）針對(duì)老井重復(fù)改造 根據(jù)老井的開采時(shí)間和結(jié)垢狀況，初步評(píng)估結(jié)垢量，該體系可調(diào)整酸液類型和酸量。針對(duì)結(jié)垢嚴(yán)重的老井，該體系可采用高酸濃度酸壓施工（2）針對(duì)新井改造 在強(qiáng)酸敏地層可控制pH范圍為4-6，并加入鐵離子穩(wěn)定劑，在碳酸鹽地層也可將壓裂和高濃度酸化有機(jī)結(jié)合，提高改造效果,應(yīng)用現(xiàn)狀,國內(nèi)酸性清潔壓裂液成型的產(chǎn)品不多，產(chǎn)品耐溫性能稍差，酸濃度不高，施工交聯(lián)比大，目前還不易控制,.,膠凝酸酸壓液體體系,膠凝酸體系,較高的粘度，延緩酸巖反應(yīng)，提高酸的有效作用距離，實(shí)現(xiàn)深度酸壓；同時(shí)殘酸有一定的粘度，可懸浮、攜帶酸不溶顆粒,前置酸膠凝酸閉合酸前置液活性水,.,纖維材料的作用增強(qiáng)壓裂液的攜砂能力，降低支撐劑沉降速率，提高支撐劑運(yùn)移距離促進(jìn)裂縫中支撐劑均勻分布，防止支撐劑回流、出砂 例如：將人造纖維混在攜砂液中尾隨注入，從而將支撐劑穩(wěn)固在原始位置，而流體可以自由通過，達(dá)到預(yù)防支撐劑回流的目的,纖維充填壓裂液在常規(guī)壓裂液中加入纖維材料形成的纖維網(wǎng)狀壓裂液,纖維充填壓裂液,.,纖維充填壓裂液,纖維性能要求,良好的分散性（清水、基液、凍膠）與壓裂液的配伍性好支撐劑導(dǎo)流能力的影響小高溫、酸堿穩(wěn)定性好（短時(shí)間），降解性好（長(zhǎng)時(shí)間）。,擋砂穩(wěn)砂原理：利用纖維的彎曲、卷曲和螺旋交叉，相互纏繞形成穩(wěn)定的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，可將支撐劑或砂粒束縛于其中，形成較為穩(wěn)定的的過濾體，同時(shí)具有相當(dāng)?shù)臐B透率，從而達(dá)到壓裂防砂、防止支撐劑回流的目的。,