油井压裂支撑剂实验目的探究
现如今，油田上油气井的增产措施有很多，其中水力压裂技术已成为十分重要而且必要的增加油气产量的措施之一。

在以往学习中，了解到水力压裂的目的就是在井筒附近地层形成一条比较高的渗流通道以便供油气渗流通道，水力压裂作业的关键是能否形成比较高的裂缝导流能力。

而要使水力裂缝能够拥有比较好的导流能力，那么支撑剂选取好坏占有了相当大的比重，则通过实验对支撑剂的选取有较好的指导性意义。

标签：支撑剂；导流能力；实验
1 国外发展现状
美国CARBO公司在国际市场生产较高强度压裂支撑剂处于领先地位，CARBO公司的产品在69MPa压力下破碎率≤5%，中国部分公司的产品质量现在能达到破碎率≤5%，与美国CARBO公司处于同一水平，在86MPa的压力下破碎率≤9%，技术已经达到国内领先水平，接近于国际先进水平。

但是，我国石油压裂支撑剂行业发展并不迅速，企业数量多而不强，大多是中小型企业，不仅产量低，而且技术含量较低，竞争方式也主要集中在产品的价格上面。

近年来随着我国石油行业迅速发展，石油压裂支撑剂生产技术已经有了一定的提升。

但与国外大型生产企业相比，仍然存在着一定距离的技术差距。

这些差距主要表现在产品的技术含量不高，研发投入金额有限等方面。

依据目前的情况来看，国外在高强度压裂支撑剂方面处于国际领导地位，我国在一定的程度上还依赖于进口。

支撑剂的技术问题必须要从技术方面入手，与质量监控相关的工作还需进一步加强。

质量效益的现代化理念正在逐渐升入人心。

产品正向着划分更为细致的趋势发展，产品系列会越来越丰富丰富。

未来几年，石油行业支撑剂研发技术发展的速度将增快，国内企业在技术研发方面的投入也将日益增加。

新的高端产品必将在国内实现大规模的生产。

另外，产品的专利数量也将逐渐增多。

目前，世界上最大的支撑剂生产厂家是美国CARBO公司，他们的资金额技术力量都非常雄厚，其技术及产品质量在国际上处于领先水平，是一家专业的用于生产支撑剂的厂家，该公司采用的是回转窑的生产设备，长度大约为40多米，其中使用了先进的流化床设备造粒，半成品密实度良好，表面光滑度也很高，产品烧结温度可以达到1600℃，烧结时间为4～5小时。

2 国内发展现状
1996年进行了不同铺砂浓度支撑剂短期导流能力和渗透率的实验，研究了
渗透率差异对增产效果与经济的影响。

得出的结果是优质高强度支撑剂比普通低强度支撑剂能获得更好的经济效益。

目前，我国所用的支撑剂趋势是选用铝矾土为主料制备而成的，是石英砂、陶粒和树脂包裹陶粒的最佳替代品，加入不同种类的辅料，经过粉磨均匀，烘干，成球，高温煅烧，筛选成型的。

但由于目前国内生产的各种支撑剂氧化铝含量一般在75%～80%，均处于氧化铝、氧化硅二相图的混晶区产品，加上配料和工艺上的问题，产品破碎率高。

国内制成的支撑剂存在着密度、破碎率较大，强度较低，耐酸性差，导流能力弱等不利因素。

所以研究其主料与辅料的配合比，所加的水的多少，粉磨的细度，煅烧的时间，煅烧和降温的温度控制具有重要意义。

3 研究内容
3.1 支撑剂的物性评价
物理性能實验评价内容有：浊度、球度与圆度、粒径、酸蚀溶解度及抗破碎能力实验的的评价。

3.2 支撑剂的导流能力评价
支撑剂的导流能力分为长期导流能力和短期导流能力。

长期导流能力就是支撑剂在规定的实验条件下在某一个恒定压力作用下，支撑剂的导流能力与时间的关系，一般用于压裂效果的评价。

支撑剂的短期导流能力是指对支撑剂样品从小到大逐级增加压力，并在每一个压力级别逐级加压测出来的导流能力，主要用于对支撑剂的评价和选择支撑剂。

本次试验主要是针对支撑剂短期导流能力的研究。

4 研究目的
水力压裂技术在低渗透油气藏和中、高渗透油气藏增产改造中有很好的压裂效果。

通过地面高压泵组，以大大超过地层吸收能力的排量将高粘液体注入需压裂的井中，使井底憋起高压，当压力大于井壁附近的地应力和地层岩石抗张强度时，此刻便在井底附近地层产生裂缝；继续往井底注入携砂液，裂缝向前延伸的同时填入支撑剂，关井后裂缝闭合在支撑剂上，这样在井底附近地层内形成裂缝，填砂裂缝具有一定几何尺寸和高导流能力，这样使井达到增产增注的目的。

支撑剂在裂缝形成一定导流能力中占据关键地位。

支撑剂使得泵注停止后缝内液体排出并使裂缝处于张开状态，流体能够通过高导流能力的支撑带由裂缝顶端流向井底。

由此看来，裂缝的导流能力受支撑剂性能的好坏所影响，如果导流能力越大水力压裂的效果就越好，有效期就能越长，这样使得压裂获得的收益就能够越大。

影响支撑剂性能的因素有许多，其中有支撑剂颗粒自身因素，还有环境因素也很重要。

支撑剂嵌入、闭合压力、温度等因素都能够影响支撑剂充填裂缝的导流能力。

选择支撑剂类型、铺砂浓度和粒径等参数过程中，应当考虑这些因素带来的其他方面的影响。

判断和评价支撑剂的性能，对于压裂施工非常重要，对于能否提供支撑剂性能的最真实准确的资料，决定压裂成功与否的重要环节。

由此可知，压裂支撑剂选取实验意义重大，模拟油田现场工作压力等环境，选用性能符合实际的优良支撑剂能带来较高的石油经济效益。

参考文献：
[1]熊宏揭.任书泉.酸化原理及酸化设计方法[M].北京：石油工业出版社，1987：23-47.
[2]李怀仁.高云川. 石油压裂支撑剂的制备工艺.云南冶金[J].2013（5）：34-40.。