撑剂评价与优选选.pptx
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1、一一 概述概述 支支撑撑剂剂是是水水力力压压裂裂时时地地层层压压开开裂裂缝缝后后,用用来来支支撑撑裂裂缝缝不不使使裂裂缝缝重重新新闭闭合合的的一一种种固固体体颗颗粒粒。水水力力压压裂裂使使用用支支撑撑剂剂的的目目的的是是支支撑撑水水力力裂裂缝缝,在在储储层层中中形形成成远远远远高高于于油油层层导导流流能能力力的的支支撑撑裂裂缝缝带带,最最理理想想的的支支撑撑裂裂缝缝其其导导流流能能力力应应在在产产液液时时,裂裂缝缝内内的的压压力力降降落落为为零零,既既无无限限导导流流能能力力。这这样样,由由于于高高导导流流能能力力的的支支撑撑缝缝的的存存在在,使使井井的的渗渗滤滤方方式式由由径径向向流流转转变
2、变为为线线性性流流,同同时时也也增增加加了了渗渗滤滤面面积积,从从而而达达到到增增产产增增注注的的目目的的。因因此此,支支撑撑剂剂的的选选择择是是至至关关重重要的。要的。1 1 定义、作用定义、作用一一 概述概述 压压裂裂支支撑撑剂剂在在早早期期使使用用的的主主要要为为天天然然石石英英砂砂,同同时时也也试试验验了了核核桃桃壳壳、金金属属铝铝球球、玻玻璃璃球球和和塑塑料料球球等等。随随着着石石油油勘勘探探开开发发技技术术的的不不断断进进步步,深深层层的的开开发发越越来来越越多多,天天然然石石英英砂砂在在高高闭闭合合压压力力与与高高温温、高高矿矿化化度度地地层层水水条条件件下下,其其抗抗压压强强度
3、度和和导导流流能能力力不不能能满满足足压压裂裂增增产产的的需需要要。在在7070年年代代中中期期,研研制制了了比比石石英英砂砂强强度度和和硬硬度度更更高高的的人人造造陶陶粒粒支支撑撑剂剂,并并形形成成了了不不同同强强度度系系列列的的陶陶粒粒支支撑撑剂剂产产品品,基基本上能够满足不同地层对支撑剂的要求。本上能够满足不同地层对支撑剂的要求。2 2 发展历史发展历史一一 概述概述 目目前前国国内内外外主主要要使使用用天天然然石石英英砂砂和和人人造造陶陶粒粒两两种种类类型型的的支支撑撑剂剂。如如何何选选择择和和使使用用各各种种类类型型的的支支撑撑剂剂,需需要要对对其其进进行行性性能能评评价价,并并与与
4、应应用用的的储储层层进进行行匹匹配配研研究究和和经经济济效效益益分分析析,使使所所选选用用的的支支撑撑剂剂及及其其裂裂缝缝导导流流能能力力能能够够满满足足最最经经济济优优化化的的压压裂裂设计的需要。设计的需要。3 3 重要性重要性二、支撑剂性能评价二、支撑剂性能评价1 1、支撑剂物理性能、支撑剂物理性能 支支撑撑剂剂的的物物理理性性质质主主要要包包括括:支支撑撑剂剂的的粒粒度度组组成成、圆圆度度、球球度度、酸酸溶溶解解度度、浊浊度度、密密度度、抗抗压压强强度度等等。这这些些物物理理性性质质决决定定了了支支撑撑剂剂的的质质量量及及其在闭合压力下的导流能力。其在闭合压力下的导流能力。二二 支撑剂性
5、能评价支撑剂性能评价2 2 支撑剂性能指标支撑剂性能指标 名称名称项目项目 石英砂石英砂 陶粒陶粒 圆圆 度度 0.60.6 0.80.8 球球 度度 0.60.6 0.80.8 公称粒径筛析率(公称粒径筛析率(%)(0.450.450.900.90)9090 9090 抗破碎能力(抗破碎能力(%)(28MPa28MPa)1414 /抗破碎能力(抗破碎能力(%)(5269MPa)/10 酸溶解度(酸溶解度(%)5 5 浊度(浊度(NTU)100 100 表表1 1 支撑剂的主要性能指标支撑剂的主要性能指标 二二 支撑剂性能评价支撑剂性能评价3 3 支撑剂性能评价支撑剂性能评价 目目前前,我我们
6、们常常用用的的支支撑撑剂剂主主要要有有兰兰州州砂砂、新新疆疆砂砂和和宜宜兴兴陶陶粒粒。按按总总公公司司标标准准对对兰兰州州石石英英砂砂、新新疆疆砂砂和和宜宜兴兴陶陶粒粒三三种种支支撑撑剂剂进进行行了了评评价价,评评价价试试验验包包括括:密密度度、圆圆度度、球球度度、表表面面光光滑滑度度、浊浊度度、酸溶解度、群体破碎率和导流能力等。酸溶解度、群体破碎率和导流能力等。二二 支撑剂性能评价支撑剂性能评价粒径范围粒径范围 支撑剂粒度组成(支撑剂粒度组成(%)筛目筛目 孔径(孔径(mmmm)兰州砂兰州砂 新疆砂新疆砂 宜兴陶粒宜兴陶粒 18 18 1.0 1.0 0.10 0.10 1.57 1.57
7、0.63 0.63 18/20 18/20 1.0-0.9 1.0-0.9 6.95 6.95 11.99 11.99 5.56 5.56 20/24 20/24 0.8-0.9 0.8-0.9 24/30 24/30 0.8-0.63 0.8-0.63 48.04 48.04 47.15 47.15 71.18 71.18 表表2 2 支撑剂粒度组成支撑剂粒度组成30/35 0.63-0.5 31.25 30.44 19.87 35/45 0.5-0.4 7.08 6.65 2.55 45/55 0.4-0.315 2.36 1.51 0.20 55 0.315 4.22 0.69 0.01
8、 符号规格质量百分比符号规格质量百分比(%)86.37 84.24 93.60 二、支撑剂性能评价二、支撑剂性能评价 兰兰州州石石英英砂砂和和新新疆疆砂砂符符合合产产品品规规格格的的质质量量百百分分数数分分别别为为86.7%86.7%和和84.24%84.24%,均均未未达达到到标标准准要要求求值值,粒粒径径分分布布都都比比较较分分散散,且且细细微微颗颗粒粒较较多多。宜宜兴兴陶陶粒粒要要好好些些,它它的的粒粒径径分分布布主主要要集集中中在在0.63-0.8mm0.63-0.8mm的的范范围围内内,集集中中的的颗颗粒粒组组成成有有利利于于提提高高裂裂缝缝导导流流能能力力。三三种种支支撑撑剂剂的的
9、密密度度和和视视密密度度差差别别不不大大,因因此此,它它们们对对压压裂裂液液的的要要求求也也基基本本一一致致,即即同同一一种种压压裂裂液液对对三三种种支支撑撑剂剂的的携携砂砂能能力力基基本本是是一一样样的的。在在20MPa20MPa的的闭闭合合压压力力,新新疆疆砂砂的的破破碎碎率率要要好好于于兰兰州州砂砂,而而差差于于宜宜兴兴陶陶粒粒。支支撑撑剂剂的的导导流能力也表现出上述特点。流能力也表现出上述特点。二二 支撑剂性能评价支撑剂性能评价 综综上上所所述述,就就两两种种石石英英砂砂而而言言,在在相相同同的的闭闭合合压压力力下下新新疆疆砂砂比比兰兰州州砂砂好好,宜宜兴兴陶陶粒粒比比石石英英砂砂的的
10、导导流流能能力力要要高高得得多多。尽尽管管陶陶粒粒的的价价格格要要明明显显高高于于石石英英砂砂,但但国国内内外外研研究究表表明明,支支撑撑剂剂的的价价格格差差异异与与其其使使用用效效益益相相比比是是可可以以忽忽略略不不计计的的,使使用用好好的的支支撑撑剂剂比比使使用用差差的的支支撑撑剂剂能能获获得得更更高高的的经经济济效效益益,因因此此,我我们们建建议议在在经经济济条条件件许许可可的的情情况况下下,尽尽量量使使用用强强度度较高的陶粒支撑剂。较高的陶粒支撑剂。三三 支撑裂缝导流能力的影响因素分析支撑裂缝导流能力的影响因素分析概述概述 支支撑撑裂裂缝缝导导流流能能力力是是支支撑撑剂剂的的物物理理性
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