第七章增产原理讲义

压裂液类型
水基压裂液 油基压裂液
泡沫压裂液 酸基压裂液 液化汽压裂液
水基压裂液
活性水压裂液稠化水压裂液水基冻胶压裂液 水基冻胶压裂液组成
–水＋稠化剂（成胶剂）＋添加剂 成胶液 –水＋添加剂＋交联剂 交联液 水基压裂液添加剂:稠化剂、交联剂、破胶剂。
支撑剂
性能要求：
支撑剂类型
— 酸与碳酸盐岩的反应历程： • H+向岩石表面传递； • 被吸附的H+在岩石表面反应； • 反应产物通过传质离开岩石表面。
酸岩化学反应速度
—酸与岩石的反应过程进行的快慢，可用酸 与岩石的反应速度来表示。
—酸岩反应速度：单位时间内酸浓度的降低 值或单位时间内单位岩石面积的溶蚀量。
水源选择原则
充足的水量，且供水量稳定。 良好或相对良好的水质，且水处理工艺相
对简单或水处理经济技术可行。 含油污水优先，以减少环境污染。 考虑水的二次或多次利用，减少资源浪费.
水处理基本措施
沉淀 过滤 杀菌 脱气 除油 曝晒
第二节 水力压裂（Hydraulic Fracturing)
用高压泵组将高粘液体以大大超过地层吸 收能力的排液量注入井中，在井底憋起高压， 使地层产生裂缝。然后继续将带有支撑剂的 压裂液注入缝中，停泵后即可在地层中形成 足够长度、一定宽度和高度的填砂裂缝。它 具有很高的渗透能力，大大改善了油气层的 渗透能力，使油气畅通流入井中，可起到增 产的作用。
裂缝方向总是垂直于最小主应力
改善区不宜过大，以解除污染带储层污染为 主要任务。
酸压(Acid Fracturing)
在高于储层破裂 压力下，直接用酸 注入压开的裂缝中 ，通过酸对岩石壁 面的不均匀刻蚀而 形成高导流能力的 酸蚀裂缝。
压裂车 封隔器
增产原理
—压裂酸化产生裂缝，增大渗流面积， 改善油气的流动方式，增大井附近油 气层的渗流能力； — 消除井壁附近的储层污染的影响； —沟通井筒附近的高渗透带、储层深 部裂缝系统及油气区。
第七章 油气井增产原理 第一节注水（Water Injection）
目前我国90%以上的油田都采用注水 开发。这是因为油藏本身能量极为有限， 如果没有外来水的补充，油藏会很快地衰 竭。即使有外来水增补，还常常由于增补 速度较慢无法补偿合理的采油速度而需人 工补充能量。人工补充能量在我国通常采 用注水方式。
原因： 1）水易获取，而气的来源很受限制； 2）水在油藏中的洗油能力高； 3）注水的设备与工艺比较简单。
注水中油层伤害的原因：
注入水与地层水不配伍 注入水与储层岩石矿物不配伍 注入条件变化 不溶物造成地层堵塞
注水水质的基本要求
控制悬浮固体浓度与粒径 控制腐蚀性介质（溶解氧、CO2、H2S） 控制含油量 控制细菌含量 控制水垢的形成
酸化是将酸液泵入地层，产生化学反应，从而 增加油气流通道和扩大喉道的方法。它是油气井 投产、增产和注水井增注重要技术措施。
常用酸化工艺
酸洗
Acid Wash
基质酸化
Matrix Acidizing
酸压
Acid Fracturing
酸洗----清洗井筒和射孔孔眼
基质酸化（Matrix Acidizing）
— 溶蚀孔道或天然裂缝中的堵塞物质， 破坏泥浆、水泥及岩石碎屑等堵塞物的 结构，使之与残酸液一起排出储层，起 到疏通流动通道的作用，解除堵塞物的 影响，恢复储层原有的渗流能力。
储层严重污染时，基质酸化处理可大幅
度提高油气井产量；因此对污染储层，基质 酸化一般可获得较好增产效果；
无污染储层，基质酸化处理效果甚微； 基质酸化解除污染带储层污染后，均匀
— 碳酸盐岩储层酸化常用盐酸 — 典型反应
2HCl+CaCO3CaCl2+H2O+CO2 ↑
4MHgCCll+2+C2aM COg2(↑C+O23H)22OCaCl2+
酸岩化学反应机理
— 酸与碳酸盐岩的反应为酸岩复相反应，反应 只在液固界面上进行。
— 液固两相界面的性质和大小都会影响复相反 应的进行。
是在低于岩石破 裂压力之下将酸液 注入储层以溶解污 染物和其中的某些 矿物，从而恢复或 提高井筒附近储层 渗透率的技术。
泵车 封隔器
— 注入速度: 小于储层极限吸液速度 — 酸流动、溶蚀方式: 沿储层孔隙作径
向流动，溶蚀孔隙及其中堵塞物质， 溶蚀范围有限。 —增产原理：酸液挤入孔隙或天然裂缝与 其发生反应，溶蚀孔壁或裂缝壁面,增大 孔径或扩大裂缝，提高储层的渗流能力；
水源类型
地下水: 水量稳定,水质不受季节影响, 矿化度较高。
地表水：矿化度低，泥砂含量高，溶解 氧充足，水量受季节变化。
油田污水：偏碱性，硬度低，含铁少，矿化
度高，含油量高和胶体物含量高，悬浮物组成复
杂,油田注水的主要水源。
海水：高含氧和盐，腐蚀性强，悬浮固体颗
粒随季节变化,水源丰富。
混合水：混合水指上述二种或三种以上水源 相混合的水。大多数情况是含油污水与其它水源 混合注入地层。
酸与碳酸盐岩的化学反应
— 碳酸盐岩的主要矿物成分是方解石(CaCO3) 和白云石[CaMg(CO3)2]； — 若方解石含量大于50%，则可视为石灰岩； 若白云岩含量大于50%，则可视为白云岩； — 若杂质含量大于50%，则可视为非碳酸盐岩。
—酸与储层矿物作用的化学当量与反应物及 生成物的分子个数比有关。
硬脆性支撑剂 其特点是硬度大，变形很小； ——石英砂（砂子） ——陶粒 ——铝球
—— 韧性支撑剂
其特点是变形大，在高压下不易破碎 —— 核桃壳 —— 树脂包层支撑剂
裂缝导流能力
裂缝导流能力是指裂缝传导流体的能力。 填砂裂缝的导流能力定义为： 裂缝渗透率与支撑后的裂缝宽度之积。
第三节 酸化（Acidizing）
根据最小主应力（x，y，z）原理 —当z最小时，形成水平裂缝; —当Y或x最小时，形成垂直裂缝。
z x
z x
y y
压裂液
压裂液是一个总称。在压裂过程中，
注入井内的压裂液在不同施工阶段有各自
的任务，可以分为：
前置液
来自百度文库
携砂液
顶替液
对压裂液的性能要求：
(1) 与地层岩石和地下流体的配伍性； (2) 有效地悬浮和输送支撑剂到裂缝深部； (3) 滤失少； (4) 低摩阻； (5) 低残渣、易返排； (6) 热稳定性和抗剪切稳定性。