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文档之家› 油田化学 第8章 压裂液及压裂用添加剂
油田化学 第8章 压裂液及压裂用添加剂
油:原油、柴油或煤油 气体:二氧化碳和氮 起泡剂:含氟的聚合物
二、压裂用添加剂 防乳化剂 粘土稳定剂 助排剂 润湿反转剂 支撑剂 破坏剂 减阻剂 降滤失剂
1、支撑剂
(1)定义
支撑剂是指用压裂液带入裂缝,在压力释放 后用以支撑裂缝的物质。
(2)支撑剂的要求 密度低、强度高、化学稳定性好、便宜易得。
4、降滤失剂
(3)常用的降滤失剂:
水溶性降滤失剂 油溶性降滤失剂 酸溶性降滤失剂 水溶性聚合物 蜡、松香 碳酸钙粉
降滤失剂在压裂后能被溶掉,不会污染地层。
本章完
1、支撑剂
(3)常用支撑剂
天然支撑剂 高强度的支撑剂 低密度的支撑剂 化学稳定性好的支撑剂 石英砂 烧结陶粒 微孔烧结陶粒、核桃壳 酚醛树脂覆盖的砂粒
2、破坏剂
(1)定义: 在指定时间内能将压裂液的粘度减到足够 低的化学剂。由于破坏后的压裂液易从地层排 出,因此可减小压裂液对地层的污染。 (2)常用的破坏剂: 压裂液中使用的破坏剂主要是破胶剂。
常用的稠化剂主要是水溶性聚合物。 合成高分子 改性天然高分子 生物高分子 部分水解聚丙烯酰胺 羧甲基纤维素、瓜尔胶 黄胞胶
1、水基压裂液
(1)稠化水压裂液 稠化水压裂液是将稠化剂溶于水中配成。
常用的稠化剂主要是水溶性聚合物。 配稠化水压裂液时,可利用协同效应。
1、水基压裂液
(2)水基冻胶压裂液 水基冻胶压裂液主要由水、成胶剂、交
过氧化物 酶 潜在酸 潜在螯合剂
过氧化物破坏剂
过氧化物是含有过氧基(-O-O-)的化合物。
过氧化物是通过聚合物氧化降解,破坏冻胶结构。
胶囊
酶类破坏剂
破坏机理 对聚糖水解降解起催化作用,破坏冻胶结构。 使用条件 酶只能用于温度低于65℃和pH值在3.5~8范 的条件下。
潜在酸类破坏剂 定义
潜在酸是在一定条件下能转变为酸的物质。
油溶性聚合物
在油中超过一定浓度,即可形成结构,产生 结构粘度,将油稠化。
2、油基压裂液
(2)油基冻胶压裂液
当油中稠化剂的浓度足够大时,稠化油压裂液就转
化为油基冻胶压裂液。
油基冻胶比稠化油有更高的粘度,有更好的携砂能 力,能用于压裂更深的地层。
2、油基压裂液
(3)油包水压裂液 油包水压裂液主要由油、水和乳化剂组成。
1、水基压裂液
(4)水基泡沫压裂液 水基泡沫压裂液是指以水作分散介质,以气 作分散相的压裂液。
低粘度(但悬砂能力强); 低摩阻; 低滤失量; 低含水量; 压裂后易于排出; 对地层污染少。
特 点
2、油基压裂液
(1)稠化油压裂液 将稠化剂溶于油中配成。
常 用 的 稠 化 剂 脂肪酸皂 磷酸酯 油溶性聚合物
破坏机理
通过改变条件(pH值),使冻胶交联结构破坏 而起作用。
潜在螯合剂破坏剂
(1)定义
潜在螯合剂是在一定条件下能转 变为可螯合交联剂的物质。
(2)破坏机理
低于60℃、60℃和高于60℃的条件 下水解产生草酸或丙二酸,螯合作为交 联剂的金属离子,破坏冻胶的交联结构。
竞争络合的机理
3 、减阻剂 (1)定义:
脂肪酸皂
稠化机理
超过一定浓度以后,脂肪酸皂可在油中形成结构, 产生结构粘度,将油稠化。
脂肪酸皂
脂肪酸皂
磷酸酯 使用时磷酸酯溶于油中,用铝盐(如硝酸铝、 氯化铝)活化。
磷酸酯 使用时磷酸酯溶于油中,用铝盐(如硝酸铝、 氯化铝)活化。
2、油基压裂液
(1)稠化油压裂液 (c)油溶性聚合物
在油中超过一定浓度,即可形成结构,产生结构粘 度,将油稠化。
第八章
压裂液及压裂用添加剂
1
前
(1)什么是压裂?
言
压裂就是用压力将地层压开,形成裂缝并用支 撑剂将它支撑起来,以减小流体流动阻力的增产、 增注措施。 (2)压裂的地位 是低渗透油藏、碳酸盐油藏主要的增产、增注措 施。
前
3、本节内容
压裂液选择 压 裂 技 术 压裂添加剂 酸化工艺
言
一、压裂液
压裂液的定义:压裂液是压裂过程中所用的液体。 对压裂液要求: 粘度高
压裂液减阻剂是指在紊流状态下能减小压裂
液流动阻力的化学剂。 聚合物可同时是稠化剂和减阻剂。
在高质量浓度使用时,它是稠化剂; 在低质量浓度使用时,它是减阻剂。
水基压裂液用水减阻剂
油基冻胶减阻剂
4、降滤失剂
(1)定义:
能减少压裂液从裂缝中向地层漏失的化学剂。
(2)降滤失剂的作用: 减少压裂液对地层的污染,并可在压裂时使压 力迅速提高。
水:淡水、盐水、稠化剂
油:原油、馏分油 乳化剂:离子型、非离子型、两性表面活性剂
特点:
与稠化水相比水包油乳状液有更好的粘温关系
1、水基压裂液
(3)水包油压裂液
与稠化水相比水包油乳状液有更好的粘温关系;
特 点
能用在比较高的温度( 160℃ )下; 有很好的降阻性能; 依据乳化剂不同,能自动破乳排液。 (阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂)
联剂和破胶剂配成。
成胶剂即水溶性聚合物。 交联剂则决定于聚合物中可交联的基团和交联
条件。
破胶剂主要用过氧化物,通过氧化降解破胶。
聚丙烯酰胺的醛冻胶 (甲醛)
部分水解聚丙烯酰胺的锆冻胶 (锆的多核羟桥络离子)
pH4~6
部分水解聚丙烯酰胺的铬冻胶
pH4~6
硼酸对GM的交联反应
1、水基压裂液
(3)水包油压裂液 水包油压裂液主要由水、油和乳化剂配成。 配制:
摩阻低 滤失量少
对地层无伤害
配制简便 材料来源广
成本低
压裂液的分类
稠化水压裂液
水基压裂液:
水基冻胶压裂液
水基泡沫压裂液 水包油压裂液
水为溶剂或
分散介质
稠化水包油压裂液
稠化油基压裂液 油基冻胶பைடு நூலகம்裂液
油基压裂液:
油为溶剂或
分散介质
适宜压裂水敏地层
1、水基压裂液
(1)稠化水压裂液 稠化水压裂液是将稠化剂溶于水中配成。
优点
粘度高、悬砂能力强、滤失量低、对油层伤害小。 缺点: 流动摩阻很高。
2、油基压裂液
(3)油包水压裂液
油包酸压裂液
油包酸压裂液不仅可减轻酸对管线的腐蚀, 在乳状液破坏后,还可给出酸液,将压裂产生 的裂缝溶蚀加宽,提高压裂效果。
2、油基压裂液
(4)油基泡沫压裂液 油基泡沫压裂液主要由油、气和起泡剂组成。