FiberWay压裂技术-纤维压裂、控砂、增产一体化技术
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动态试验
“大型平板可视裂缝模型系统”，自主研发，国内首套模拟支撑剂在 裂缝中运移及铺置的设备。【获得国家发明专利】
可视平板：长4000mm
高600mm
5 、纤维携砂能力评价 5
不加纤维
纤维浓度 0.5%
纤维浓度 1.0% 在压裂液中加入纤维后，压裂液的携砂性能得到了较大的改善，1.0%浓 度方案的铺砂长度的到了提高，表明有较多的支撑剂不是在缝口附近沉降而 是被携带得更远，进入更深的地层。
9 、现场应用 9
返排设计 （一）返排模式优选
(1)根据裂缝闭合时间得到的最佳返排模式为:强制闭合模式 (2)根据压裂液滤失速度得到的最佳返排模式为: 自然闭合模式 (3)根据支撑剂沉降距离得到的最佳返排模式为: 自然闭合模式 结论：综合考虑，建议返排模式为强制闭合模式。
（二）返排程序
井口压力（Mpa 油嘴直径（mm） 大于6 3 6～3 4 3～0 6
0% 0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%
0% 0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%
原始状态
4小时后
9小时后
4 、纤维悬砂能力评价 4
支撑剂在胍胶中的沉降速度
随着纤维浓度的增加，支撑剂的沉降速度明显降低。可见纤维 的加入能够明显提高压裂液的携砂能力。
5 、纤维携砂能力评价 5
（5）优化出合理的返排制度，提高返排效率；
（6）生产时，能阻止细粉砂进入井筒中。 国内最近几年开始推广应用。 国外已经很成熟，广泛应用于低渗透压裂、页岩气、煤层气压裂。
1 、纤维物理化学性质 1
BW系列纤维的宏观照片（左）与微观照片（右）
分类：（1）常规纤维；（2）可降解纤维
1 、纤维物理化学性质 1 纤维使用性能指标
5 、纤维携砂能力评价 5
纤维浓度对水平运移速度的影响
纤维浓度对沉降速度的影响
通过动态实验可以看出，在同等泵注排量与砂浓度条件下， 加入纤维后滑溜水携砂能力提高，支撑剂分布改善明显，可以形 成更长的裂缝，提高裂缝的导流能力，提高施工成功率，降低施 工成本。
5 、纤维携砂能力评价 5
Super-Way实验（通道压裂）
速度 可调
控制 加入量 均匀 加入 分散 纤维
9 、现场应用 9
XX井现场施工
泵注程序设计
支撑剂 支撑剂 浓 度kg/m³ t
施工 阶段
液体类型
排量 m³ /min
液量 m³
纤维 kg
砂 比 %
阶段时 间 Min:Sec
m³ 低替 座封 前置液 胍胶基液 交联胍胶 交联胍胶 交联胍胶 交联胍胶 交联胍胶 交联胍胶 基液＋活性 水 0.4-1.6 1.6 1.6 1.8 1.8 2.0 2.0 2.0 7.0 15.5 7.5 7.4 15.6 32.5 22.5 5.4 1.5 2.0 5.0 12.0 9.5
压裂后：日产液量10.5m³ ，日产油5.4t，含水率35%，压裂效果显著。
9 、现场应用 9
到目前为止，该技术胜利、江苏、长庆等油田进行了二十多 口井的现场应用，涉及到油井、气井、防砂和压裂，整体效果良
好，甲方非常满意。
成功率：100% 有效率：95%
谢 谢！
FiberWay压裂技术
（纤维压裂、控砂、增产一体化技术）
FiberWay压裂技术
FiberWay(纤维加砂压裂技术)，是指在压裂过程中，在压裂液中添 加一定量的经过特别处理的纤维或可降解纤维，依靠纤维材料形成的类 似网状的互绕结构来固定支撑剂，提高压裂液的携砂能力，使支撑剂在 裂缝内均匀铺置来减少地层吐砂，防止支撑剂回流，从而提高改造效果。 纤维支撑剂压裂工艺流程
静态试验
在6个100ml量筒中分别加入100ml胍胶压裂液，其中一组不加纤维设 为对照组，其余5个量筒分别加入浓度为0%、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、 1.0%的8mm纤维。之后向6个量筒中同时加入43g支撑剂（砂浓度为 430kg/m3）。观察沉降速度。
0% 0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%
9.69 2.43 3.24 8.1 19.44 15.39 324.0 437.4 518.4 599.4 683.8 0.5 0.8 2.3 6.2 5.2 20 27 32 37 42 5.26 4.79 10.38 19.88 14.15 2.70
携砂液
顶替液
加砂结束前15min按0.01%-0.03％-0.05％浓度在混砂车上人工楔形加入APS9kg
3 、纤维对导流能力影响 3
纤维对支撑剂导流能力评价
最高实验温度 150°C
最高闭合压力 200MPa
FCS-100型导流仪实物图
3 、纤维对导流能力影响 3
纤维对导流能力的影响
400 350 300 250 200 150 100 50 0 20 30 40 20/40目陶粒 0%纤维 0.5%纤维 0.7%纤维 1%纤维
支撑剂团
SuperWay 通 道
6 、返排工艺优化设计 6
压裂液返排优化设计
通过模拟裂缝自然闭合和裂缝强制闭合两种裂缝闭合模 式，以提高压裂效果为目标，来优选最佳的返排模式。从 而提高裂缝导流能力，达到增产的目的。
直直 井井 水 平 井 定 向定 井向 井
自然闭 合模式
时 相 得到 曲线
间 关
井口压 力相关
※ 导流能力
※ 井口压力 ※ 井底压力 ※ 压裂液返排量 ※ 支撑剂回流量
※ 压裂液返排量
※ 支撑剂回流量 ※ 支撑剂沉降距离 ※ 沉砂深度/长度
强制闭 合模式
※ 支撑剂沉降距离
※ 支撑剂沉降距离－回流量
6 、返排工艺优化设计 6
7、FiberWay 压裂设计软件
输入参数
输入加砂程序
设计结果
8 、施工设备 8
2
酸液 3 4 5 碱液 6 7 8 9
2.8
4.6 1.2 7.6 7.8 2.1 1.3 0.7 5.5 3.4
1.5
1.7 5.2 4.7 4.8 2.7 2.4 2.1 4.9 1.7
6.6
7.1 5.9 6.0 5.2 2.0 1.9 1.7 5.7 6.9
高矿化度水
1.4
2.4
1.9
抗酸、碱、盐腐蚀能力强，能够满足压裂的要求
纤 维
携砂液阶段加入
进入裂缝
形成复合型支撑剂
纤维搅拌机
混砂车搅拌池 纤维与支撑剂、
将纤维分散处理
压裂液均匀混合
FiberWay压裂技术
FiberWay压裂技术的优势： （1）防砂、稳砂、控砂； （2）提压裂液高携砂能力，降低支撑剂沉降速度，增加支撑剂运 移距离。 （3）优化支撑剂在裂缝中的铺置，得到跟多有效支撑面积； （4）防止支撑剂回流；
现场悬砂混合情况
现场取样，纤维与压裂液、支撑剂混合均匀，纤维在施工中
表现出良好的分散性能。
2 、纤维挡砂、稳砂性能 2
纤维挡砂、挡砂原理示意图
挡砂稳砂原理：利用纤维的弯曲、卷曲和螺旋交叉，相互勾结形成稳定
的三维网状结构，可将支撑剂或砂粒束缚于其中，形成较为稳定的过滤体， 同时具有相当的渗透率，从而达到压裂防砂、防止支撑剂回流的目的。
1 、纤维物理化学性质 1
纤维的耐温性能评价
所研制的纤维的断裂强力随温度升高而增大，但影响 不大，说明该具有良好的耐热性。
1 、纤维物理化学性质 1
纤维的分散性
纤维在不同介质中的分散状态
纤维+支撑剂+冻胶在破胶液的分散状态
纤维在基液和冻胶中分散性能都较好，具备了进行压裂施工的前提。
1 、纤维物理化学性质 1
（三）临界返排速度：8. 8m3/h
9 、现场应用 9
返排效果预测
9 、现场应用 9
施工曲线图
返排情况
压后16h之内，液体返排94.5m3，返排率高达83%。
9 、现场应用 9
压后放喷情况
出砂情况（冲砂作业后得到0.2m3）
措施效果 压裂前：日产液量4.8m³ ，日产油1.6t，含水率66%
300 cm) m· 导流能力(µ
250 30/60目陶粒 0%纤维 0.5%纤维 0.7%纤维 1%纤维
cm) 导流能力(µm 2·
50 200 60 闭合压力(MPa)
2
70
80
90
150 100 50 0
20
30
40
50 60 闭合压力(MPa)
70
80
90
纤维对导流能力的影响不是很大，加入纤维后的导流能力依然能够满足现场应用的要求。
3 、纤维对导流能力影响 3
纤维对储层渗透率的影响
70MPa时，不加纤维时的导流能力为85µ m2· cm；纤维浓度为1%时，
导流能力为77.4µ m2· cm，下降幅度为8.9%，小于10%。由此可知，纤维对
储层渗透率的影响不是很大，加入纤维后依然能够满足现场应用的要求。
4 4 、纤维悬砂能力评价
项目
水中 压裂液中
指标
分散性 与水的配伍性
搅拌15s后，均匀分散 在水中浸泡24h，水不变色、不发浑， 纤维不变色
与压裂液的配伍性
对支撑剂导流能力的影响率（%）≤
不影响压裂液的交联、破胶等性能
10
1 、纤维物理化学性质 1
纤维的耐介质性能评价
纤维 介质 1 BW1溶蚀率/% 2.8 BW2溶蚀率/% 1.9 BW3溶蚀率/% 7.0
“大型平板可视裂缝模型系统”，自主研发，国内首套模拟支撑剂在 裂缝中运移及铺置的设备。【获得国家发明专利】
可视平板：长4000mm
高600mm
5 、纤维携砂能力评价 5
不加纤维
纤维浓度 0.5%
纤维浓度 1.0% 在压裂液中加入纤维后，压裂液的携砂性能得到了较大的改善，1.0%浓 度方案的铺砂长度的到了提高，表明有较多的支撑剂不是在缝口附近沉降而 是被携带得更远，进入更深的地层。
9 、现场应用 9
返排设计 （一）返排模式优选
(1)根据裂缝闭合时间得到的最佳返排模式为:强制闭合模式 (2)根据压裂液滤失速度得到的最佳返排模式为: 自然闭合模式 (3)根据支撑剂沉降距离得到的最佳返排模式为: 自然闭合模式 结论：综合考虑，建议返排模式为强制闭合模式。
（二）返排程序
井口压力（Mpa 油嘴直径（mm） 大于6 3 6～3 4 3～0 6
0% 0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%
0% 0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%
原始状态
4小时后
9小时后
4 、纤维悬砂能力评价 4
支撑剂在胍胶中的沉降速度
随着纤维浓度的增加，支撑剂的沉降速度明显降低。可见纤维 的加入能够明显提高压裂液的携砂能力。
5 、纤维携砂能力评价 5
（5）优化出合理的返排制度，提高返排效率；
（6）生产时，能阻止细粉砂进入井筒中。 国内最近几年开始推广应用。 国外已经很成熟，广泛应用于低渗透压裂、页岩气、煤层气压裂。
1 、纤维物理化学性质 1
BW系列纤维的宏观照片（左）与微观照片（右）
分类：（1）常规纤维；（2）可降解纤维
1 、纤维物理化学性质 1 纤维使用性能指标
5 、纤维携砂能力评价 5
纤维浓度对水平运移速度的影响
纤维浓度对沉降速度的影响
通过动态实验可以看出，在同等泵注排量与砂浓度条件下， 加入纤维后滑溜水携砂能力提高，支撑剂分布改善明显，可以形 成更长的裂缝，提高裂缝的导流能力，提高施工成功率，降低施 工成本。
5 、纤维携砂能力评价 5
Super-Way实验（通道压裂）
速度 可调
控制 加入量 均匀 加入 分散 纤维
9 、现场应用 9
XX井现场施工
泵注程序设计
支撑剂 支撑剂 浓 度kg/m³ t
施工 阶段
液体类型
排量 m³ /min
液量 m³
纤维 kg
砂 比 %
阶段时 间 Min:Sec
m³ 低替 座封 前置液 胍胶基液 交联胍胶 交联胍胶 交联胍胶 交联胍胶 交联胍胶 交联胍胶 基液＋活性 水 0.4-1.6 1.6 1.6 1.8 1.8 2.0 2.0 2.0 7.0 15.5 7.5 7.4 15.6 32.5 22.5 5.4 1.5 2.0 5.0 12.0 9.5
压裂后：日产液量10.5m³ ，日产油5.4t，含水率35%，压裂效果显著。
9 、现场应用 9
到目前为止，该技术胜利、江苏、长庆等油田进行了二十多 口井的现场应用，涉及到油井、气井、防砂和压裂，整体效果良
好，甲方非常满意。
成功率：100% 有效率：95%
谢 谢！
FiberWay压裂技术
（纤维压裂、控砂、增产一体化技术）
FiberWay压裂技术
FiberWay(纤维加砂压裂技术)，是指在压裂过程中，在压裂液中添 加一定量的经过特别处理的纤维或可降解纤维，依靠纤维材料形成的类 似网状的互绕结构来固定支撑剂，提高压裂液的携砂能力，使支撑剂在 裂缝内均匀铺置来减少地层吐砂，防止支撑剂回流，从而提高改造效果。 纤维支撑剂压裂工艺流程
静态试验
在6个100ml量筒中分别加入100ml胍胶压裂液，其中一组不加纤维设 为对照组，其余5个量筒分别加入浓度为0%、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、 1.0%的8mm纤维。之后向6个量筒中同时加入43g支撑剂（砂浓度为 430kg/m3）。观察沉降速度。
0% 0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%
9.69 2.43 3.24 8.1 19.44 15.39 324.0 437.4 518.4 599.4 683.8 0.5 0.8 2.3 6.2 5.2 20 27 32 37 42 5.26 4.79 10.38 19.88 14.15 2.70
携砂液
顶替液
加砂结束前15min按0.01%-0.03％-0.05％浓度在混砂车上人工楔形加入APS9kg
3 、纤维对导流能力影响 3
纤维对支撑剂导流能力评价
最高实验温度 150°C
最高闭合压力 200MPa
FCS-100型导流仪实物图
3 、纤维对导流能力影响 3
纤维对导流能力的影响
400 350 300 250 200 150 100 50 0 20 30 40 20/40目陶粒 0%纤维 0.5%纤维 0.7%纤维 1%纤维
支撑剂团
SuperWay 通 道
6 、返排工艺优化设计 6
压裂液返排优化设计
通过模拟裂缝自然闭合和裂缝强制闭合两种裂缝闭合模 式，以提高压裂效果为目标，来优选最佳的返排模式。从 而提高裂缝导流能力，达到增产的目的。
直直 井井 水 平 井 定 向定 井向 井
自然闭 合模式
时 相 得到 曲线
间 关
井口压 力相关
※ 导流能力
※ 井口压力 ※ 井底压力 ※ 压裂液返排量 ※ 支撑剂回流量
※ 压裂液返排量
※ 支撑剂回流量 ※ 支撑剂沉降距离 ※ 沉砂深度/长度
强制闭 合模式
※ 支撑剂沉降距离
※ 支撑剂沉降距离－回流量
6 、返排工艺优化设计 6
7、FiberWay 压裂设计软件
输入参数
输入加砂程序
设计结果
8 、施工设备 8
2
酸液 3 4 5 碱液 6 7 8 9
2.8
4.6 1.2 7.6 7.8 2.1 1.3 0.7 5.5 3.4
1.5
1.7 5.2 4.7 4.8 2.7 2.4 2.1 4.9 1.7
6.6
7.1 5.9 6.0 5.2 2.0 1.9 1.7 5.7 6.9
高矿化度水
1.4
2.4
1.9
抗酸、碱、盐腐蚀能力强，能够满足压裂的要求
纤 维
携砂液阶段加入
进入裂缝
形成复合型支撑剂
纤维搅拌机
混砂车搅拌池 纤维与支撑剂、
将纤维分散处理
压裂液均匀混合
FiberWay压裂技术
FiberWay压裂技术的优势： （1）防砂、稳砂、控砂； （2）提压裂液高携砂能力，降低支撑剂沉降速度，增加支撑剂运 移距离。 （3）优化支撑剂在裂缝中的铺置，得到跟多有效支撑面积； （4）防止支撑剂回流；
现场悬砂混合情况
现场取样，纤维与压裂液、支撑剂混合均匀，纤维在施工中
表现出良好的分散性能。
2 、纤维挡砂、稳砂性能 2
纤维挡砂、挡砂原理示意图
挡砂稳砂原理：利用纤维的弯曲、卷曲和螺旋交叉，相互勾结形成稳定
的三维网状结构，可将支撑剂或砂粒束缚于其中，形成较为稳定的过滤体， 同时具有相当的渗透率，从而达到压裂防砂、防止支撑剂回流的目的。
1 、纤维物理化学性质 1
纤维的耐温性能评价
所研制的纤维的断裂强力随温度升高而增大，但影响 不大，说明该具有良好的耐热性。
1 、纤维物理化学性质 1
纤维的分散性
纤维在不同介质中的分散状态
纤维+支撑剂+冻胶在破胶液的分散状态
纤维在基液和冻胶中分散性能都较好，具备了进行压裂施工的前提。
1 、纤维物理化学性质 1
（三）临界返排速度：8. 8m3/h
9 、现场应用 9
返排效果预测
9 、现场应用 9
施工曲线图
返排情况
压后16h之内，液体返排94.5m3，返排率高达83%。
9 、现场应用 9
压后放喷情况
出砂情况（冲砂作业后得到0.2m3）
措施效果 压裂前：日产液量4.8m³ ，日产油1.6t，含水率66%
300 cm) m· 导流能力(µ
250 30/60目陶粒 0%纤维 0.5%纤维 0.7%纤维 1%纤维
cm) 导流能力(µm 2·
50 200 60 闭合压力(MPa)
2
70
80
90
150 100 50 0
20
30
40
50 60 闭合压力(MPa)
70
80
90
纤维对导流能力的影响不是很大，加入纤维后的导流能力依然能够满足现场应用的要求。
3 、纤维对导流能力影响 3
纤维对储层渗透率的影响
70MPa时，不加纤维时的导流能力为85µ m2· cm；纤维浓度为1%时，
导流能力为77.4µ m2· cm，下降幅度为8.9%，小于10%。由此可知，纤维对
储层渗透率的影响不是很大，加入纤维后依然能够满足现场应用的要求。
4 4 、纤维悬砂能力评价
项目
水中 压裂液中
指标
分散性 与水的配伍性
搅拌15s后，均匀分散 在水中浸泡24h，水不变色、不发浑， 纤维不变色
与压裂液的配伍性
对支撑剂导流能力的影响率（%）≤
不影响压裂液的交联、破胶等性能
10
1 、纤维物理化学性质 1
纤维的耐介质性能评价
纤维 介质 1 BW1溶蚀率/% 2.8 BW2溶蚀率/% 1.9 BW3溶蚀率/% 7.0