連續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、工廠化壓裂等技術廣泛應用，傳統的先配制、再應用已不能滿足當今壓裂施工的需求，因此壓裂液的配制供應成為壓裂開發的首要環節。通過壓裂液連續混配技術的應用，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用人員曾對連續混配壓裂液的液體性能以及腐敗速度提出過質疑，但通過速溶瓜膠以及頁巖氣滑溜水連續混配的應用，并得到了理想的開發效果，同時避免了剩余液的的處理問題，減少了對環境的污染，因此連續混配的前景十分廣闊。

連續混配; 工廠化壓裂; 壓裂液;滑溜水

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

1 連續混配的壓裂液的性能

連續混配壓裂液通常由2-3%的無機與少量有機黏土穩定劑混合物、0．5%的助排劑、0．15%的PH調節劑和0．1%的交聯劑及殺菌劑等混合添加劑組成，其調配比例可根據地層性質以及開發要求進行調整，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，當積液粘度值超過50mPa．S時，可以應用于地層溫度較高的深井開發層；當積液的粘度值少于30mPa．S時則可應用于地溫較低的淺井開發層位，處于二者之間的則可應用于一般儲層開發。

在破膠性方面，通過對液體破膠的室內試驗及壓裂應用效果觀測可發現連續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，通過對連續混配技術在油田中的應用以及與常規配液方式對比具有作業時間短、勞動強度低、可隨時進行配方調整、縮小了井場所用面積，同時去除了殘夜處理問題。其工藝流程及設備操作均可靠平穩，其對地層巖心的傷害率與常規壓裂液的使用進行對比差異極小。

2 連續混配的壓裂液工藝研究現狀

連續混配技術通常應用于瓜膠和滑溜水壓裂液配制，應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：

滑溜水主要應用于頁巖氣區塊的工廠化壓裂，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，實現壓裂液的使用。添加劑包括降阻劑、助排劑、黏土穩定劑、殺菌劑等，因為降阻劑粘度較大，溶解時間較長，添加劑泵并不能準確測量，通過大量實驗證明當粘度處于100mPa．s-150mPa．s之間時其流動性較好，溶解時間小于30秒，可以實現連續混配的要求。

瓜膠的連續混配關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部，消除了“魚眼”現象的發生。

對于普通瓜膠當配液用水的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性混配應在混配前將配液用水調整到弱堿性，當PH值大于9時，普通瓜膠才不會出現魚眼現象，實現混配要求。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。

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

通過大量實驗和現場的廣泛應用，所配置的滑溜水和瓜膠能夠滿足現場施工需求，并且壓裂液粘度均勻、質量高，各項技術指標均能滿足設計要求，開發效果明顯。

3 總結

連續混配壓裂液的應用有效提高了配液技術及自動化控制水平，有效的實現了大型壓裂的排量供應，降低了液罐的使用數量，減少了井場的使用面積，大大降低了經濟投入，同時混配的實時性降低了壓裂液的腐敗變質問題，并消除了剩余液的處理問題，避免了對環境造成污染，并可根據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都具有長遠性的意義，連續混配的工藝還需要在實踐中不斷提高，希望在發展中能夠一步步的更為成熟。

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