連續(xù)混配壓裂液的性能與工藝

李俊(長城鉆探工程有限公司壓裂公司遼河壓裂項目部， 遼寧 盤錦 124010)

連續(xù)混配壓裂液的性能與工藝

李俊(長城鉆探工程有限公司壓裂公司遼河壓裂項目部， 遼寧 盤錦 124010)

伴隨著油田開發(fā)的不斷深入，各類大型水平井壓裂、平臺井叢壓裂、工廠化壓裂等技術(shù)廣泛應(yīng)用，傳統(tǒng)的先配制、再應(yīng)用已不能滿足當(dāng)今壓裂施工的需求，因此壓裂液的配制供應(yīng)成為壓裂開發(fā)的首要環(huán)節(jié)。通過壓裂液連續(xù)混配技術(shù)的應(yīng)用，并在實踐和科研中自動化控制水平逐步提高，有效的保證了大型壓裂的壓裂液供給，從而保障了施工進度。部分壓裂液的科研和應(yīng)用人員曾對連續(xù)混配壓裂液的液體性能以及腐敗速度提出過質(zhì)疑，但通過速溶瓜膠以及頁巖氣滑溜水連續(xù)混配的應(yīng)用，并得到了理想的開發(fā)效果，同時避免了剩余液的的處理問題，減少了對環(huán)境的污染，因此連續(xù)混配的前景十分廣闊。

連續(xù)混配; 工廠化壓裂; 壓裂液;滑溜水

伴隨著大型壓裂的不斷實施，連續(xù)混配壓裂液工藝的應(yīng)用完善了大型壓裂施工的準(zhǔn)備工作，提升了開發(fā)進度，縮短了工期并得到了良好的開發(fā)效果。常規(guī)的配液過程所需時間長，導(dǎo)致工期延長，其液體中未降解物質(zhì)還會造成地層及油品污染，并影響壓裂后的放噴效果，嚴(yán)重情況會導(dǎo)致工程失敗，產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟損失。下面筆者將從混配壓裂液的體系性能、工藝研究現(xiàn)狀進行介紹，希望能為壓裂液體體系研究提供借鑒。

1 連續(xù)混配的壓裂液的性能

連續(xù)混配壓裂液通常由2-3%的無機與少量有機黏土穩(wěn)定劑混合物、0．5%的助排劑、0．15%的PH調(diào)節(jié)劑和0．1%的交聯(lián)劑及殺菌劑等混合添加劑組成，其調(diào)配比例可根據(jù)地層性質(zhì)以及開發(fā)要求進行調(diào)整，其影響因素如下：

在流變性方面，取決于壓裂液的粘度和底層溫度的綜合條件，當(dāng)積液粘度值超過50mPa．S時，可以應(yīng)用于地層溫度較高的深井開發(fā)層；當(dāng)積液的粘度值少于30mPa．S時則可應(yīng)用于地溫較低的淺井開發(fā)層位，處于二者之間的則可應(yīng)用于一般儲層開發(fā)。

在破膠性方面，通過對液體破膠的室內(nèi)試驗及壓裂應(yīng)用效果觀測可發(fā)現(xiàn)連續(xù)混配壓裂液的表面張力和粘度都會隨著溫度的增加而增大，因此可以推斷出破膠性越高其返排能力越強。

地層傷害方面，通過對連續(xù)混配技術(shù)在油田中的應(yīng)用以及與常規(guī)配液方式對比具有作業(yè)時間短、勞動強度低、可隨時進行配方調(diào)整、縮小了井場所用面積，同時去除了殘夜處理問題。其工藝流程及設(shè)備操作均可靠平穩(wěn)，其對地層巖心的傷害率與常規(guī)壓裂液的使用進行對比差異極小。

2 連續(xù)混配的壓裂液工藝研究現(xiàn)狀

連續(xù)混配技術(shù)通常應(yīng)用于瓜膠和滑溜水壓裂液配制，應(yīng)用于大型的工廠化壓裂及平臺井壓裂。下面我們將逐一介紹：

滑溜水主要應(yīng)用于頁巖氣區(qū)塊的工廠化壓裂，所添加的添加劑都可形成流體狀，混配過程相對簡單，將配液所需水由混配車從蓄水池中吸入，然后加入從添加劑罐通過添加劑泵吸入，在混配車進行攪拌配置，然后將液體打入過渡罐，再由過渡罐與混砂車相連，實現(xiàn)壓裂液的使用。添加劑包括降阻劑、助排劑、黏土穩(wěn)定劑、殺菌劑等，因為降阻劑粘度較大，溶解時間較長，添加劑泵并不能準(zhǔn)確測量，通過大量實驗證明當(dāng)粘度處于100mPa．s-150mPa．s之間時其流動性較好，溶解時間小于30秒，可以實現(xiàn)連續(xù)混配的要求。

瓜膠的連續(xù)混配關(guān)鍵在于粉末瓜膠的溶解速度，瓜膠的顆粒大小、攪拌速度、溶解溫度和配液用水的PH值都影響這溶解速度。與常規(guī)瓜膠相比，改性速溶瓜膠粉末能夠均勻的讓水分子融入膠粉顆粒內(nèi)部，消除了“魚眼”現(xiàn)象的發(fā)生。

對于普通瓜膠當(dāng)配液用水的PH值處于中性或弱酸情況下，可加速瓜膠的水化溶脹，在堿性溶液中則抑制了瓜膠的水合。對于普通瓜膠的連續(xù)性混配應(yīng)在混配前將配液用水調(diào)整到弱堿性，當(dāng)PH值大于9時，普通瓜膠才不會出現(xiàn)魚眼現(xiàn)象，實現(xiàn)混配要求。同時攪拌速度越快，溫度在小于50攝氏度溫度越高越有利于瓜膠的溶解增強粘度。

瓜膠的連續(xù)混配系統(tǒng)有抽液系統(tǒng)、混合系統(tǒng)、攪拌系統(tǒng)、粉料輸送系統(tǒng)、添加劑系統(tǒng)組成。結(jié)合混配車系統(tǒng)與瓜膠的溶解性質(zhì)，其配置流程具有瓜膠粉末與水液比例精確受控、無“水包粉”現(xiàn)象、高效水合粘度均勻、PH值可調(diào)控，并能滿足最大排量每分鐘12方的排量需求。

通過大量實驗和現(xiàn)場的廣泛應(yīng)用，所配置的滑溜水和瓜膠能夠滿足現(xiàn)場施工需求，并且壓裂液粘度均勻、質(zhì)量高，各項技術(shù)指標(biāo)均能滿足設(shè)計要求，開發(fā)效果明顯。

3 總結(jié)

連續(xù)混配壓裂液的應(yīng)用有效提高了配液技術(shù)及自動化控制水平，有效的實現(xiàn)了大型壓裂的排量供應(yīng)，降低了液罐的使用數(shù)量，減少了井場的使用面積，大大降低了經(jīng)濟投入，同時混配的實時性降低了壓裂液的腐敗變質(zhì)問題，并消除了剩余液的處理問題，避免了對環(huán)境造成污染，并可根據(jù)實際施工情況進行臨時改進，提高施工的靈活性。對于今后的平臺井、大型水平井的壓裂開發(fā)都具有長遠性的意義，連續(xù)混配的工藝還需要在實踐中不斷提高，希望在發(fā)展中能夠一步步的更為成熟。

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