石油壓裂支撐劑作用機理及發(fā)展

高小婷

遼河油田鉆采工藝研究院 遼寧盤錦 124010

隨著我國當前社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，石油已經(jīng)成為我國社會經(jīng)濟發(fā)展中的重要能源。在勘探開發(fā)過程中，儲層物性差、滲透率較低等因素制約著油井產(chǎn)量的提升，有效改造儲層，為低滲油藏里的油塑造輸油“通道”，壓裂作為最有效的技術(shù)手段，作用立竿見影[1]。壓裂支撐劑種類多、規(guī)格多，探究支撐劑發(fā)展現(xiàn)狀及方向，針對儲層具體情況優(yōu)化支撐劑使用方式是本文研究重點，促進壓裂改造儲層形成長效導(dǎo)流通道，從而解決在實際石油開采過程中所呈現(xiàn)出來的問題。

1 壓裂支撐劑的概述

1.1 特征和類型

在增儲上產(chǎn)過程中，壓裂技術(shù)不可或缺，支撐劑得到了廣泛的應(yīng)用，支撐劑是指具有一定粒度和級配的天然砂或人造高強度陶瓷顆粒。陶粒支撐劑以鋁礬土為原料，通過粉末治粒，燒結(jié)而成，具有耐高溫、耐高壓、耐腐蝕、高強度、高導(dǎo)流能力、低密度、低破碎率等特點，使用最為廣泛。支撐劑的主要作用是指當儲存層被壓出裂縫之后隨高壓壓裂液進入地層，充填在巖石裂隙中，起到支撐裂縫不因應(yīng)力釋放而閉合的作用，從而保持高導(dǎo)流能力，使油氣暢通，在一定程度上增加油氣田的產(chǎn)量。支撐劑屬于壓裂液的關(guān)鍵組成部分，其中的物理或化學(xué)性質(zhì)是非常突出的，能夠在裂縫中進行運動和沉降，保證實際改造效率的提升，老油田優(yōu)化壓裂支撐劑應(yīng)用方式、攻關(guān)低成本支撐劑是降本增效的發(fā)力點，從中可以看出石油壓裂支撐劑的優(yōu)化與推廣前景是非常廣闊的。

1.2 類型

支撐劑可以分為石英砂支撐劑，這種材料的性能是比較好的，顆粒度較為廣泛被廣泛地用于油田中，但是存在著一定的缺陷，比如強度較低，對于裂縫閉合壓力度并不是那么的高，在實際支撐過程中很難保持足夠的支撐面積，達不到油氣增產(chǎn)的效果。其次是人造陶粒支撐劑，人造陶粒支撐劑的制作工藝是非常傳統(tǒng)的，這一材料在應(yīng)用過程中耐腐蝕性較強并且強度較高，遠遠超過第一種材料，但價格成本較高[2]。最后是覆膜支撐劑，覆膜支撐劑不僅有助于提高支撐劑的強度，還可以達到良好的抗酸堿性，在實際應(yīng)用過程中需要由足夠強度的材料而組成，外圍要包裹著樹酯，在實際應(yīng)用過程中，由于聚合物的性能是不穩(wěn)定的，很容易分解，所以在實際使用過程中很容易出現(xiàn)一些突發(fā)性和限制性的因素，嚴重影響了實際工作的有序進行。另外在應(yīng)用過程中，很容易因應(yīng)力集中出現(xiàn)支撐劑破碎的問題，再加上一些細小的顆粒，很容易堵塞整個通道，嚴重影響了裂縫導(dǎo)流能力的長效性。

2 石油壓裂支撐劑作用機理及發(fā)展

2.1 作用機理

在填砂裂縫導(dǎo)流能力下降之后，會出現(xiàn)裂縫的閉合，通過支撐劑可以對流體的通過能力進行提高，并且在應(yīng)用上還有助于改善裂縫的滲透率導(dǎo)流能力的測定，是實驗室中模擬的重要方法，并且采取了不穩(wěn)定的數(shù)值模擬方法來開展日常的工作，在應(yīng)用的過程中如果填砂的裂縫閉合程度壓力是比較大的話，那么支撐劑會嵌入到地層中，改變裂縫的寬度，使得裂縫的寬度在不斷的變小，裂縫導(dǎo)流能力下降。如果非常嚴重的話，那么會影響后續(xù)工作有序進行，如果閉合壓力濃度較小的話，那么整體的傷害并不是非常的明顯，但是如果增加到某一個區(qū)域內(nèi)之后，那么最終的危害會完整的體現(xiàn)出來。因此在進行水力壓裂之前，需要通過支撐劑的使用來開展日常的工作，在實際工作中需要充分的考慮嵌入的比例和彈性的變量方面的內(nèi)容，在數(shù)值模擬的過程中需要進行對比性的分析，從而充分性的分析和了解裂縫寬度和導(dǎo)流能力的影響規(guī)律，結(jié)合物理模型的內(nèi)容來防止實際工作突發(fā)情況的發(fā)生。

2.2 發(fā)展前景

石油已經(jīng)成為推動我國社會經(jīng)濟穩(wěn)定發(fā)展的重要能源了，因此支撐劑在實際工作中的運用是非常廣泛的，一些研發(fā)人員加強了對支撐級的有效研究以及分析，使得支撐劑的水平能夠全面提高。在實際工作中開發(fā)出了適應(yīng)水平井壓壓力技術(shù)需要的支撐劑，支撐劑可以在水平移動的過程中對裂縫的寬度進行有效的解決，在實際工作中還會受到支撐劑濃度的影響，如果支撐劑的縫寬比值是比較大的話，那么會發(fā)生濃度上的變化或者是出現(xiàn)濕潤性的變化，支撐劑都會出現(xiàn)轉(zhuǎn)移的問題，無法跟上前置液的速度。在市場上的一些支撐劑性能已經(jīng)無法達到這一工作效果了，因此需要加強對水平井壓裂技術(shù)的研究，開發(fā)出性能更佳的支撐劑來提高實際工作效率以及工作質(zhì)量[3]。

3 結(jié)語

石油壓裂支撐劑在實際中的應(yīng)用是非常廣泛的，有效提高了儲層改造效果和油氣產(chǎn)量，因此在實際應(yīng)用過程中需要掌握核心的技術(shù)，適當?shù)慕梃b國外發(fā)達國家的應(yīng)用經(jīng)驗和應(yīng)用特點，開發(fā)出性能優(yōu)良品經(jīng)濟性較好的支撐劑，進一步滿足不同儲層條件的增產(chǎn)需求，朝著低成本和高強度的方向而不斷的發(fā)展，提升儲層改造的措施經(jīng)濟效益。