油田化学第八章分析.ppt

第 8 章压裂液及压裂用添加剂前 言 1什么是压裂？ 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 是低浸透油藏、碳酸盐油藏主要的增产、增注措施前 言 压裂液选择 酸化工艺3、本章内容压裂添加剂压裂技术一、压裂液 l粘度高 l摩阻低 l滤失量少 l对地层无伤害 l配制简便 l材料来源广 l本钱低 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：压裂液的分类稠化油基压裂液 油基冻胶压裂液 水基压裂液：稠化水压裂液 水基冻胶压裂液 水基泡沫压裂液 水包油压裂液 稠化水包油压裂液油基压裂液：水为溶剂或分散介质油为溶剂或分散介质适宜压裂水敏地层1、水基压裂液稠化水压裂液是将稠化剂溶于水中配成1稠化水压裂液 常用的稠化剂主要是水溶性聚合物合成高分子生物高分子改性天然高分子部分水解聚丙烯酰胺羧甲基纤维素黄胞胶1、水基压裂液稠化水压裂液是将稠化剂溶于水中配成1稠化水压裂液l 常用的稠化剂主要是水溶性聚合物l 配稠化水压裂液时，可利用协同效应2水基冻胶压裂液 成胶剂即水溶性聚合物 交联剂那么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。

水基冻胶压裂液主要由水、成胶剂、交联剂和破胶剂配成1、水基压裂液聚丙烯酰胺的醛冻胶pH46聚丙烯酰胺的锆冻胶pH46聚丙烯酰胺的锆冻胶羟基的临位顺式交联碱性条件 硼酸对对GM的交联联反响 3粘弹性外表活性压裂液 水、长长碳链链外表活性剂剂、水溶性盐盐和醇配制水溶性盐：有机盐、无机盐，如KCl、KNO3、水杨酸钠醇：乙醇、异丙醇长碳链外表活性剂溶于一定浓度的盐和醇溶液中，那么形成的球状胶束会转化成棒状胶束 ,甚至形成网络的构造使压裂液的粘度升高 4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水包油压裂液主要由水、油和乳化剂配成水：淡水、盐水、稠化剂油：原油、馏分油乳化剂：离子型、非离子型、两性外表活性剂l 配制：l 特点：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；特点有很好的降阻性能(?)；根据乳化剂不同，能自动破乳排液(？) 能用在比较高的温度 160 下； 5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1、水基压裂液低粘度但悬砂才能强； 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。

脂肪酸皂常用的稠化剂磷酸酯油溶性聚合物脂肪酸皂超过一定浓度以后，脂肪酸皂可在油中形成构造，产生构造粘度，将油稠化稠化机理脂肪酸皂脂肪酸皂 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 磷酸酯c油溶性聚合物 在油中超过一定浓度，即可形成构造，产生构造粘度，将油稠化2、油基压裂液 1稠化油压裂液油溶性聚合物 在油中超过一定浓度，即可形成构造，产生构造粘度，将油稠化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，有更好的携砂才能，能用于压裂更深的地层2、油基压裂液 3油包水压裂液2、油基压裂液 油包水压裂液主要由油、水和乳化剂组成l优点l缺点：粘度高、悬砂才能强、滤矢量低、对油层伤害小流动磨阻很高3油包水压裂液 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，进步压裂效果2、油基压裂液 油包水压裂液主要由油、水和乳化剂组成油包酸压裂液 4油基泡沫压裂液 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2、油基压裂液 油基泡沫压裂液主要由油、气和起泡剂组成。

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 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密度低、强度高、化学稳定性好、廉价易得 2支撑剂的要求1定义1、支撑剂(3)常用支撑剂高强度的支撑剂天然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 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：过氧化物酶潜在酸潜在螯合剂1定义：压裂液中使用的破坏剂主要是破胶剂 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，破坏冻胶构造 过氧化物破坏剂破坏机理酶类破坏剂对聚糖水解降解起催化作用，破坏冻胶构造 使用条件酶只能用于温度低于65和pH值在3.58范的条件下定义 潜在酸是在一定条件下能转变为酸的物质通过改变条件pH值，使冻胶交联构造破坏而起作用潜在酸类破坏剂破坏机理(1)定义(2)破坏机理 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 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，破坏冻胶的交联构造。

潜在螯合剂破坏剂竞争络合的机理3 、减阻剂 在紊流中，流体流动阻力是由尺度大小随机、运动随机的漩涡形成所引起漩涡总是逐渐分解而产生尺度越来越小的漩涡漩涡越小，能量的粘滞损耗越大 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1定义：2为什么减阻：3 、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，它是减阻剂聚合物可同时是稠化剂和减阻剂3聚合物减阻原因 它是通过储藏紊流能量的机理减小压裂液的流动阻力 聚合物是以蜷曲的状态存在漩涡可以把能量传递给聚合物，使其发生弹性型变这些能量在减阻剂应力松弛时释放出来，还给漩涡，维持紊流状态3 、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 能减少压裂液从裂缝中向地层漏失的化学剂1定义：2降滤失剂的作用： 减少压压裂液对对地层层的污污染，并可在压压裂时时使压压力迅速进进步4、降滤失剂 3常用的降滤失剂：油溶性降滤生剂水溶性降滤失剂酸溶性降滤失剂降滤失剂在压裂后能被溶掉，不会污染地层水溶性聚合物蜡、松香碳酸钙粉。