油层水力压裂、酸化处理和设备讲解
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§9-3 油田注水、压裂、酸化及其设备
图示油层压力分布曲线示意图，
其中A线表示地层未打开时油层压力分布状况，
B线表示油井开采过程中压力分布状况。 由B线可以看出，油井附近的压力梯度很大，绝大部分能量消耗在油井 附近。
为了减少原油流动阻力，使其加速流向井筒，在地面采用高压大排量泵 （一般是柱塞泵），利用液体传压原理，将具有一定粘度的液体，以大于 油层所能吸收的能力注入油层。 当压力增高到大于油层破裂所需要的压力时，油层就会被压开，形成一 条或数条水平的或垂直的裂缝，原有裂缝亦被扩大。
工作筒 堵塞器主体 轴销 扭簧 卡块 限位销 安全剪钉 堵塞器滑套 油管短节 挡球接箍 挡球杆
油管短节 油管接箍 钢球 17活动球座 剪钉 堵头 压簧 定位套 下接头
反循环洗井时，先下打捞器捞住堵塞器 主体2的头部上提， 因卡块6被卡住，堵塞器滑套9受到向下 的推力，安全剪钉8被剪断，堵塞器被拔 出工作筒后，即可提到地面，从而可进行 反循环洗井。 注水时，在高压液作用下，剪钉19被剪 断，堵头20被蹩掉落到油管柱底部，钢球 15坐于活动球座17的锥面上，堵死油管 柱内的下部，从而使注入水只能经配水器 的水嘴进入地层。
油田注水全部流程包括：水源净化系统、注水站、配水间及注水井等， 如图所示。
A.
水源净化系统 ： 油田注水时，不仅要求水量充足，还要求水质符合标准，因为水质 的好坏直接影响到注水井吸水量大小、注入水的驱油效率以及对注 水设备的腐蚀程度等。 通常对水质的要求是：化学稳定性好，无杂志沉淀，对设备的腐蚀 性小，有良好的洗油能力。 为此，凡从水源来的水，都必须经过一定的净化处理。一般的净化 系统如图所示。
上接头
“O”型胶圈 胶筒座 硫化芯子
胶筒 中心管
滤网罩 下接头
B. 配水器 配水器常用的有固定配水器、空心活动配水 器和偏心配水器等。 固定配水器结构如图所示。 当油管中注入高压水时，液体经中心管8的 水槽作用在阀7上，阀压缩弹簧4，使之离开 阀座接头10，阀启开，高压水经油、套管环 形空间注入地层。
采油工程压裂酸化ppt课件
二、高能气体压裂(High Energy Gas Fracturing) 1.增产（注）机理 造缝作用 热力作用 物理化学作用
增产（注）措施——压裂
二、高能气体压裂(High Energy Gas Fracturing)
1.增产（注）机理
1）造缝作用
井筒附近地层产生多条、多方位随机的径向裂 缝，在地层岩石应力作用下产生剪切错位，使缝 面凹凸处相错，同时裂缝面处岩石产生少量碎屑 也能支撑裂缝，改善了地层的渗流能力。
增产（注）措施——压裂
一、水力压裂（Hydraulic Fracturing）
5.压裂液
2）压裂液的性能要求 滤失少；悬砂能力强；摩阻低；稳定性好
（热稳定性和抗机械剪切）；配伍性好；低 残渣；易返排；货源广、便于配制、价格便 宜
增产（注）措施——压裂
一、水力压裂（Hydraulic Fracturing） 5.压裂液
增产（注）措施——酸化
1.酸化的分类
按作用原理分:解堵酸化和深穿透酸化
按施工压力分:基质酸化和压裂酸化
按施工所用酸液体系分:常规酸化、降 阻酸酸化、胶凝酸酸化、胶联酸酸化、泡 沫酸酸化和乳化酸酸化
增产（注）措施盐酸，有时也用醋酸、 甲酸、混合酸和氨基磺酸等，为了满足酸化缓速、提高 酸处理效果的需要，有时还采用胶化酸、乳化酸和泡沫 酸等。
增产（注）措施——压裂
一、水力压裂（Hydraulic Fracturing） 4. 地应力状态对造缝的影响
增产（注）措施——压裂
一、水力压裂（Hydraulic Fracturing）
5.压裂液
影响压裂施工的各种因素中，压裂液的性 能是其中的主要因素之一。 1）压裂液的任务
压裂液是一个总称，根据其在施工过程中 不同阶段的任务不同，可分为前置液、携砂 液和顶替液三种。
增产（注）措施——压裂
二、高能气体压裂(High Energy Gas Fracturing)
1.增产（注）机理
1）造缝作用
井筒附近地层产生多条、多方位随机的径向裂 缝，在地层岩石应力作用下产生剪切错位，使缝 面凹凸处相错，同时裂缝面处岩石产生少量碎屑 也能支撑裂缝，改善了地层的渗流能力。
增产（注）措施——压裂
一、水力压裂（Hydraulic Fracturing）
5.压裂液
2）压裂液的性能要求 滤失少；悬砂能力强；摩阻低；稳定性好
（热稳定性和抗机械剪切）；配伍性好；低 残渣；易返排；货源广、便于配制、价格便 宜
增产（注）措施——压裂
一、水力压裂（Hydraulic Fracturing） 5.压裂液
增产（注）措施——酸化
1.酸化的分类
按作用原理分:解堵酸化和深穿透酸化
按施工压力分:基质酸化和压裂酸化
按施工所用酸液体系分:常规酸化、降 阻酸酸化、胶凝酸酸化、胶联酸酸化、泡 沫酸酸化和乳化酸酸化
增产（注）措施盐酸，有时也用醋酸、 甲酸、混合酸和氨基磺酸等，为了满足酸化缓速、提高 酸处理效果的需要，有时还采用胶化酸、乳化酸和泡沫 酸等。
增产（注）措施——压裂
一、水力压裂（Hydraulic Fracturing） 4. 地应力状态对造缝的影响
增产（注）措施——压裂
一、水力压裂（Hydraulic Fracturing）
5.压裂液
影响压裂施工的各种因素中，压裂液的性 能是其中的主要因素之一。 1）压裂液的任务
压裂液是一个总称，根据其在施工过程中 不同阶段的任务不同，可分为前置液、携砂 液和顶替液三种。
压裂酸化及设备
加强与国际先进企业的合作和交流，引进消化吸收先进 技术，缩小与国际先进水平的差距。
THANKS
感谢观看
酸化设备
通过将酸液泵入地层，在酸液的 作用下，岩石中的矿物质溶解， 从而扩大地层中的裂缝。
压裂酸化设备的选型与使用
根据不同的地质条件 和施工需求，选择合 适的压裂酸化设备。
在使用压裂酸化设备 时，需要进行日常维 护和保养，延长设备 使用寿命。
在使用压裂酸化设备 时，需要遵守操作规 程，确保安全施工。
压裂酸化设备种类及用途
01
02
03
压裂设备
包括压裂车、混砂车、仪 表车等，用于实施压裂作 业。
酸化设备
包括酸化压裂车、酸液运 输车、前置液运输车等， 用于实施酸化压裂作业。
支撑剂
用于支撑裂缝，保持裂缝 开启，防止微粒堵塞。
压裂酸化设备的工作原理
压裂设备
通过高压将压裂液泵入地层，在 高压下压裂液将地层压开，形成 裂缝，然后泵入支撑剂将裂缝支 撑住，保持裂缝开启。
法的综合性技术。
随着技术的进步，压裂酸化技术 已经成为提高油气田1
02
03
04
提高油气田的产量和经济效益 。
对低渗透油气藏进行改造，提 高其开采效率。
通过改造复杂油气藏，降低开 采难度和成本。
在环保方面，压裂酸化技术有 助于减少对环境的污染和破坏
。
02
压裂酸化设备及工具
的技术。
水力压裂技术是通过向储层注入 高压水，使储层中的岩石产生裂 缝，从而增加储层的渗透性和石
油、天然气的流动性。
酸化压裂技术则是利用酸液对储 层进行腐蚀，形成更多的裂缝， 进一步增加储层的渗透性和流动
性。
压裂酸化技术的发展历程
THANKS
感谢观看
酸化设备
通过将酸液泵入地层，在酸液的 作用下，岩石中的矿物质溶解， 从而扩大地层中的裂缝。
压裂酸化设备的选型与使用
根据不同的地质条件 和施工需求，选择合 适的压裂酸化设备。
在使用压裂酸化设备 时，需要进行日常维 护和保养，延长设备 使用寿命。
在使用压裂酸化设备 时，需要遵守操作规 程，确保安全施工。
压裂酸化设备种类及用途
01
02
03
压裂设备
包括压裂车、混砂车、仪 表车等，用于实施压裂作 业。
酸化设备
包括酸化压裂车、酸液运 输车、前置液运输车等， 用于实施酸化压裂作业。
支撑剂
用于支撑裂缝，保持裂缝 开启，防止微粒堵塞。
压裂酸化设备的工作原理
压裂设备
通过高压将压裂液泵入地层，在 高压下压裂液将地层压开，形成 裂缝，然后泵入支撑剂将裂缝支 撑住，保持裂缝开启。
法的综合性技术。
随着技术的进步，压裂酸化技术 已经成为提高油气田1
02
03
04
提高油气田的产量和经济效益 。
对低渗透油气藏进行改造，提 高其开采效率。
通过改造复杂油气藏，降低开 采难度和成本。
在环保方面，压裂酸化技术有 助于减少对环境的污染和破坏
。
02
压裂酸化设备及工具
的技术。
水力压裂技术是通过向储层注入 高压水，使储层中的岩石产生裂 缝，从而增加储层的渗透性和石
油、天然气的流动性。
酸化压裂技术则是利用酸液对储 层进行腐蚀，形成更多的裂缝， 进一步增加储层的渗透性和流动
性。
压裂酸化技术的发展历程
油层水力压裂、酸化处理和设备讲解
（1）前置液，即不包含支撑剂的压裂液。用于形成和延伸地
层裂缝，为支撑剂进入地层建立必要的空间，同时可以降低
地层温度保持压裂液的粘度。
（2）携砂液，用于进一步延伸裂缝，将支撑剂带入压裂裂缝
预定的位置，充填裂缝，形成高渗透支撑裂缝带。
（3）顶替液，用于将井筒内携砂液全部顶入地层裂缝，避免
井底沉砂。
13
一、油层水力压裂
裂缝延伸
图5-1 油层压裂工作原理示意图
1－油管；2－套管；3－封隔器；4－地层
8
一、油层水力压裂
1.1 油层水力压裂的作用和基本原理 2、压裂的基本原理
当地面泵停止向井内打入高压液体后，由于岩石的弹性，以及油层上覆压力 的作用，会使人造裂缝大部分闭合。所以为了保持这些裂缝长期处于张开的状态， 一般压裂时均向油层裂缝内充填固体颗粒，称为支撑剂，裂缝内填入了支撑剂， 尽管地面泵停止注入高压液体，裂缝也不会闭合了，见图5-1（d）所示。通过这 种方式提高油层的渗透能力，改善油气层的物理结构和性质，进而增加油井的产 量或水井的注水量。
一、油层水力压裂
1.2 压裂液和支撑剂 1、压裂液 3）压裂液的种类
目前，约有70%的压裂采用以胍胶和羟丙基胍胶为主的水 基压裂液，5%的压裂液采用油基压裂液，25%的压裂液采用气 化压裂液。为满足压裂工艺的要求，还需要在压裂液中加入 多种添加剂。
为满足压裂工艺的要求，还需要在压裂液中加入添加剂。 例如：PH值调节剂、杀菌剂、粘土稳定剂、破乳剂、降滤剂、 温度稳定剂、起泡剂和减阻剂等。
1.3 压裂施工
经过充分准备后便可以进行压裂施工了，施工按以下工 序进行：循环—试压—试挤—压裂—加支撑剂—替挤—反洗 或活动管柱 1）循环，目的是鉴定各种设备性能，检查管线是否畅通。循 环路线是液罐车→混砂车→压裂车→高压管汇→液罐车。 2）试压，关死井口总闸，对地面高压管线、井口、连接丝扣 等憋压至30～40Mpa，保持2～3分钟不降压为合格。 3）试挤，试压合格后，打开总闸门，用1～2台压裂车将压裂 液注入油层，直到压力稳定为止。 4）压裂，逐个启动或同时启动压裂车，加大排量，以很高的 速度向井内泵注压裂液，在井底瞬时造成高压，当泵注量大 大超过地层吸收能力，压裂液产生的压力大于地层破裂压力 时，地层被压开裂缝，继续泵入压裂液使裂2缝1 延伸和扩展。
酸化、压裂培训教案
2HF+CaCO3====CaF↓+CO2↑+H2O 16HF+CaALSi2O8===CaF2↓+2ALF3+2SiF4↑+H2O 反应中生成的CaF2，当酸液浓度高时，处于溶
解状态，当酸液浓度降低后，即会沉淀。
采油五厂工艺研究所
（2）氢氟酸与石英的反应
6HF+SiO2====H2SiF6+2H2O
从而达到解除储层污染，提高储层渗透性，改善油水井
剖面等目的，最终实现油田的长期高产、稳产的综合技 术。下面主要介绍油田常用的化学法（酸化）储层处理 技术、物理法解堵技术和水力压裂工艺技术。
采油五厂工艺研究所
第一部分
化学法处理储层技术
化学法处理储层主要是对于油水井近井地带污 染或堵塞的问题，通过应用各种化学剂与地层组分 及外来物质（污染物）发生化学物理反应，产生溶 蚀或消除作用，达到恢复和改善近井地带的渗透性。 其中应用最广泛的是酸化技术，在某些情况下也用 注入溶剂、热溶剂的办法解决堵塞问题。
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一 地层损害类型
酸化的目的是解决因污染或堵塞而造成的对油层
伤害问题。损害的原因很多，其表现形式主要是流体 通过地层天然渗流通道的流动能力受到了限制。按照 其损害机理，可以分为五种类型：绝对渗透率损害、 相对渗透率变化、粘度效应、速敏效应和应力敏感性。
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二
酸
化
（一）酸液的类型
2）、土酸处理设计
设 计 步 骤 由于油气层的岩石成分和性质各不相同，因此，
在实际处理时，所用酸量和土酸溶液的成分应根据岩 1、确信处理井是由于油气层损害造成的低产或低注入量。主要 采用试井分析确定表皮系数，结合钻井和生产过程确定储层损 石成分和性质而定。据多年的实践表明，由10%-15%的 害的类型、原因、位置及范围。
压裂酸化及设备ppt
压裂酸化工艺效果及影响因 素
压裂酸化工艺效果
提高储层渗透率
压裂酸化通过撑开储层裂缝，提高近井地带渗透率，增大储层导 流能力。
清除伤害
压裂酸化通过酸液的化学作用，清除岩石表面的结垢、铁锈、有 机质等伤害，提高储层导流能力。
优化产层
通过压裂和酸化结合，优化产层，提高产层的导流能力，增加油 气产量。
压裂酸化影响因素
压裂酸化主要用于储层改造，特别适用于低渗透、特低渗透 储层。
压裂酸化应用范围
• 油田勘探开发 • 油田开发方案制定 • 油田开发调整措施 • 气田勘探开发 • 气田开发方案制定 • 气田开发调整措施 • 水库扩容工程 • 提高水库蓄水能力 • 水库扩容工程实施
压裂酸化工艺流程
混砂
将压裂砂、瓜胶、水等按一定比例混合制 成压裂液。
压裂液性能
压裂液的粘度、耐温、耐盐、剪切 速率等性能参数影响压裂效果。
压裂泵排量
压裂泵的排量直接影响撑开地层的 压力和裂缝的宽度。
压裂液注入速度
压裂液的注入速度影响裂缝的延伸 速度和支撑剂的填充效果。
地层压力
地层压力的高低直接影响到压裂液 的注入压力和裂缝的形态。
压裂酸化效果评估方法
压裂液用量统计
压裂酸化设备性能参数
压力范围：压裂酸化泵的压力范 围通常为10~70兆帕。
液力端材质：压裂车液力端的材 质通常为高强度合金钢。
排量范围：压裂酸化泵的排量范 围通常为100~1000立方米/小时 。
功率范围：压裂车和混砂车的功 率范围通常为500~1500马力。
适应环境温度范围：-25~40℃。
03
2023
压裂酸化及设备ppt
目录
• 压裂酸化工艺简介 • 压裂酸化设备及性能 • 压裂酸化工艺效果及影响因素 • 压裂酸化工程实例 • 压裂酸化技术发展方向及前景 • 结论与建议
压裂酸化工艺效果
提高储层渗透率
压裂酸化通过撑开储层裂缝，提高近井地带渗透率，增大储层导 流能力。
清除伤害
压裂酸化通过酸液的化学作用，清除岩石表面的结垢、铁锈、有 机质等伤害，提高储层导流能力。
优化产层
通过压裂和酸化结合，优化产层，提高产层的导流能力，增加油 气产量。
压裂酸化影响因素
压裂酸化主要用于储层改造，特别适用于低渗透、特低渗透 储层。
压裂酸化应用范围
• 油田勘探开发 • 油田开发方案制定 • 油田开发调整措施 • 气田勘探开发 • 气田开发方案制定 • 气田开发调整措施 • 水库扩容工程 • 提高水库蓄水能力 • 水库扩容工程实施
压裂酸化工艺流程
混砂
将压裂砂、瓜胶、水等按一定比例混合制 成压裂液。
压裂液性能
压裂液的粘度、耐温、耐盐、剪切 速率等性能参数影响压裂效果。
压裂泵排量
压裂泵的排量直接影响撑开地层的 压力和裂缝的宽度。
压裂液注入速度
压裂液的注入速度影响裂缝的延伸 速度和支撑剂的填充效果。
地层压力
地层压力的高低直接影响到压裂液 的注入压力和裂缝的形态。
压裂酸化效果评估方法
压裂液用量统计
压裂酸化设备性能参数
压力范围：压裂酸化泵的压力范 围通常为10~70兆帕。
液力端材质：压裂车液力端的材 质通常为高强度合金钢。
排量范围：压裂酸化泵的排量范 围通常为100~1000立方米/小时 。
功率范围：压裂车和混砂车的功 率范围通常为500~1500马力。
适应环境温度范围：-25~40℃。
03
2023
压裂酸化及设备ppt
目录
• 压裂酸化工艺简介 • 压裂酸化设备及性能 • 压裂酸化工艺效果及影响因素 • 压裂酸化工程实例 • 压裂酸化技术发展方向及前景 • 结论与建议
常规试油—压裂酸化技术
压裂施工现场车辆配置图
用来记录压裂施工情况的曲线信息
前言 通过对压裂现场的认识，使水力压裂工艺在 我们头脑中有了个初步的感性认识。接下来我们 看看压裂在油田勘探过程中的意义。在油田勘探 工作中，压裂酸化是对油层进行解堵与改造，恢 复或提高油层导流能力的有效措施之一，在油田 开发工作中，起着重要的作用。 试采公司年平均试油生产任务达到250层以上， 其中压裂的井占到了一定的比例，而且呈逐年增 加的趋势，由此可见压裂在试油任务中的重要性。 通过这一章节的学习，使我们对常规试油进一 步的了解，本章节通过压裂现场的了解、压裂的 机理、压裂液的认识、压裂的工序、以及井口 的 组装和资料的录取几方面来学习。
酸与地层中岩石化学反应式
盐酸与碳酸盐反应式： 2HCl+CaCO3=CaCl2+H2O+CO2 4HCl+CaMg(CO3)2=CaCl2+MgCl2+2H2O+2CO2 氢氟酸与二氧化硅反应式：
SiO2+HF----SiF4+2H2O
SiF4+2HF----H2SiF4
氢氟酸与硅酸盐（长石或黏土）化学反应式： Na4SiO4+8HF---SiF4+4NaF+2H2O 2NaF+SiF4---Na2SiF6 2HF+SiF4----H2SiF6
压裂工艺技术介绍
压裂工艺技术是影响压裂增产效 果的一个重要因素。对于不同特点的 油气层，必须采用与之相适应的工艺 技术，才能保证压裂设计的顺利执行 和取得较好的增产效果。
1、常规压裂技术：用封隔器把要压裂的 层段进行隔开，进行单层或上提多层压裂， 这项技术适用于夹层厚，固井质量好的井。
压裂工艺技术介绍
酸化压裂理论知识ppt课件
注入压力 p iwf 的不断增加， 当 p iwf 达到或超过井壁附
h T
时，在垂直于水平周向应力的方向上产生垂直裂缝，
即：
e th e piwf
其中：
(3yx) p iw ( fp iw p fP )1 1 2
即：
p iw 3 f yx p iw ( fp iw p fP )1 1 2th
2p x 2
令
K aC l
2p x 2
1
p t
对无限地层，边界压力为常数的解为：
p(x,t)pe erf(c x )
p
2 t
上式对x求导得缝壁面上的压力梯度值：(px)x0
p
t
v K (p )
a x
壁面处：
vx0
K
a
(
p x
)
x
0
K
a
p
t
令C2
K
a
p
K
a
p
p(
KC
l
)
1 2
K
a
aC l
zH [1 g ( Φ )ρ m aΦ f]ρ
②有效垂向应力
zez pp
③岩石的有效水平应力为：
xe
1
Ze
推导：单元体在x轴方向上的应变为
xxxxyxzxe/Eye/Eze/E E 1[xe(yeze)]
侧向应变为0，令
x y 则得
xe
1
Ze
(2) 地质构造对应力的影响
如果岩石单元体是 各向同性材料，岩 石破裂时的裂缝方 向总是垂直于最小 主应力轴。
Kp dL
va aL dt
L
LdL
t Kpdt
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2）减缓层间干扰，挖掘低渗透率油层的生产潜力。
水力压裂可调节各油层渗透率差异所造成的层间 矛盾。
3）解除了近井地带的堵塞。
4）实现高产、增注。
5
一、油层水力压裂
1.1 油层水力压裂的作用和基本原理 2、压裂的基本原理
油层水力压裂通过地面高压泵组在较短的时间内向油层 高速挤入高粘度液体，由于油层具有吸收能力，当泵入液体 的速度超过油层吸收的速度时，井底附近的油层受到的外挤 压力不断升高，形成人为的高压，见图5-1（a）所示。
油气层的渗透性，起到增产增注作用。
酸化过程高油层渗
透率的一种增产措施。
2
压裂和酸化是目前油气井、水井增产与增 注的重要技术措施，它们可以单独进行，也可 以联合进行，若联合进行又称为压裂酸化。经 压裂酸化处理后，可得到导流能力强、裂缝长 的通道，增产效果好，油气井的产量可增加几 倍到几十倍。
行压裂。其方法有：
双水力压差式封隔器选压：即用两个封隔器封隔住欲压
裂井段，进行单层压裂。
单水力压差式封隔器选压：当选压层为油井最下段位置
时，可以采用单个水力压差式封隔器封隔其它油层，进行单
层压裂。
3）一次多层分压
一次实施多个单层分压是目前广泛使用的压裂方式。由
于井段小，压裂强度及处理半径相对较高，能充分发挥各油
（2）油管压裂，即高压液体只从油管注入井底，进行压裂。
（3）套管压裂，即井内不下油管，坐好井口从套管压入液体。
（4）环形空间压裂，即高压液体从油管与套管之间的环形空
间注入井底。
11
一、油层水力压裂
1.1 油层水力压裂的作用和基本原理
3、压裂的方式
2）单层压裂
单层压裂是选择一组中的某一小层或一层中的某一段进
造缝
图5-1 油层压裂工作原理示意图
1－油管；2－套管；3－封隔器；4－地层
7
一、油层水力压裂
1.1 油层水力压裂的作用和基本原理 2、压裂的基本原理
此时，地面泵压越高，泵的排量越大，液体的滤失性就越小，所形 成的裂缝就越长。由于地面泵的泵压不能无限提高，所压开的裂缝又增 加了油层的吸收能力，当挤入液体的速度与沿裂缝渗滤面的吸收速度相 等时，无论地面泵入液体的时间有多长，裂缝也不再延伸和扩展了，见 图5-1（c）。
（1）前置液，即不包含支撑剂的压裂液。用于形成和延伸地
层裂缝，为支撑剂进入地层建立必要的空间，同时可以降低
地层温度保持压裂液的粘度。
（2）携砂液，用于进一步延伸裂缝，将支撑剂带入压裂裂缝
预定的位置，充填裂缝，形成高渗透支撑裂缝带。
（3）顶替液，用于将井筒内携砂液全部顶入地层裂缝，避免
井底沉砂。
13
一、油层水力压裂
1.2 压裂液和支撑剂
1、压裂液
2）压裂液的性能
压裂液必须满足以下性能要求：
（1）滤失量少，滤失量的大小用单位时间内通过单位面积滤
失掉的液量来表示。
（2）悬砂能力强，压裂液的悬砂能力主要取决于压裂液的粘
度。
（3）摩阻低，压裂液沿管柱流动时，液体与管壁之间存在着
摩擦阻力，这种阻力造成的能量消耗也称为摩阻损失。
憋压
图5-1 油层压裂工作原理示意图
1－油管；2－套管；3－封隔器；4－地层
6
一、油层水力压裂
1.1 油层水力压裂的作用和基本原理 2、压裂的基本原理
随着地面泵入液体数量和速度的不断增加，井底附近的压力进一步增大， 当压力超过岩石的破裂极限强度或超过油层上覆岩层的压力时，就在油 层岩石薄弱地带压开裂缝，或使油层原有裂缝扩展，地面不停地向井底 泵入液体，其中一部分仍然被油层所吸收，而大部分则向油层的深远部 位扩展，见图5-1（b）所示，使前述这些裂缝继续向油层远处扩展。
充填
支撑剂
图5-1 油层压裂工作原理示意图
1－油管；2－套管；3－封隔器；4－地层
9
一、油层水力压裂
1.1 油层水力压裂的作用和基本原理 2、压裂的基本原理 水力压裂增产增注的原因： (1) 改变流体的渗流状态：径向流变单向流。 (2) 降低了井底附近地层中流体的渗流阻力。
10
一、油层水力压裂
1.1 油层水力压裂的作用和基本原理
层的潜力，效果较好。
12
一、油层水力压裂
1.2 压裂液和支撑剂
1、压裂液
1）压裂液的作用
压裂中向井底地层注入的全部液体统称为压裂液，压裂
液是水力压裂改造油气层过程中的工作液，起着传递压力、
形成和延伸裂缝、携带支撑剂的作用。按照在不同阶段注入
井内的压裂液所起的作用，可将压裂液分为前置液、携砂液
和顶替液。
3、压裂的方式
现场采用的压裂方式有合层压裂、单层压裂、一次多层
分压三种。
1)合层压裂
油井的生产层往往是一个层组，压裂时，对这个层组的
各个小层同时进行施工，称做合层压裂。这是一种最简单的
压裂，它又可分为下列四情况：
（1）油、套管同时压裂，即压裂时油管接一部压裂车，套管
接3～4部压裂车，同时向井内泵入液体，从套管加支撑剂。
油层水力压裂 、酸化处理和设备讲解
压裂过程是人们利用地面高压泵组，将高
粘度液体即压裂液以大大超过地层吸收能力的
排量注入井中，在井底附近憋起高压，当此压
力超过井壁附近地层应力及岩石的抗张强度后，
将地层压出裂缝，并把支撑剂注入裂缝中，在
地层中形成足够长度、宽度和高度的填砂裂缝，
这些裂缝具有很高的渗透能力，大大地改善了
裂缝延伸
图5-1 油层压裂工作原理示意图
1－油管；2－套管；3－封隔器；4－地层
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一、油层水力压裂
1.1 油层水力压裂的作用和基本原理 2、压裂的基本原理
当地面泵停止向井内打入高压液体后，由于岩石的弹性，以及油层上覆压力 的作用，会使人造裂缝大部分闭合。所以为了保持这些裂缝长期处于张开的状态， 一般压裂时均向油层裂缝内充填固体颗粒，称为支撑剂，裂缝内填入了支撑剂， 尽管地面泵停止注入高压液体，裂缝也不会闭合了，见图5-1（d）所示。通过这 种方式提高油层的渗透能力，改善油气层的物理结构和性质，进而增加油井的产 量或水井的注水量。
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一、油层水力压裂 二、油层酸化处理 三、压裂酸化设备
一、油层水力压裂
1.1 油层水力压裂的作用和基本原理
1、压裂的作用
压裂是低渗透油层勘探试油、新井投产和油层改 造的主要措施，水力压裂主要用于砂岩油气藏，部分 碳酸岩油气藏中也得到成功应用。它的主要作用可归 纳为以下四点：
1）提高低渗透油层的渗透性。