压裂石英砂

石油压裂支撑剂科普

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石油支撑剂又叫做石油压裂支撑剂。在石油天然气深井开采时，高闭合压力低渗透性矿床经压裂处理后，会使含油气岩层裂开，油气从裂缝形成的通道中汇集而出，此时就需要流体注入岩石基层，以超过地层破裂强度的压力，从而使井筒周围岩层产生裂缝，形成一个具有高层流能力的通道，为保持压裂后形成的裂缝开启，使油气产物能顺畅通过。

用石油支撑剂随同高压溶液进入地层充填在岩层裂隙中，起到支撑裂隙不因应力释放而闭合的作用，从而保持高导流能力，使油气畅通，增加产量。

石油支撑剂的性能要求：1、支撑剂要有足够的抗压强度和抗磨损能力，能耐受注入时的强大压力和摩擦力，并有效地支撑人工裂缝。2、支撑剂颗粒相对密度要低，便于泵入井下。3、支撑剂颗粒在温度为200度的条件下，与压裂液及储层流体不发生化学作用，酸溶解度最1大允许值应小于7%。

目前常用的支撑剂主要有石英砂、铝钒土陶粒砂及树脂包覆的复合颗粒等。由于石英砂成本低，同时密度较低易于泵送，被大量使用。

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二氧化碳压裂技术特点

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CO2压裂技术在北美试验和应用较多，可大幅降低清水用量，降低储层伤害，也被称为“干式压裂技术”。通常按照CO2和水基配比分为CO2泡沫压裂和纯CO2压裂2种，前者泡沫质量比为30%～85%，一般高于60%;后者采用100%液态CO2作压裂液，受压裂规模和井深限制，作业时需专业密闭混配车，不适合中等以上规模压裂。

CO2泡沫压裂的关键技术包括起泡、酸性1交联和提高砂液比3方面。压裂前需针对储层埋深、地温梯度、裂缝温度场和地层压力的动态变化，分析CO2起泡时间和深度范围，保证正常起泡。液化CO2呈弱酸性，只适合选用酸性羟丙基瓜胶类作增黏剂，酸性条件下的有效交联是CO2泡沫压裂设计、施工的核心。国外研究发现，采用恒定内相技术可提高砂液比，保证压裂液黏度。作业时，先将加压泵、管线、阀门、接头等组成的压裂系统用低温气态CO2冷却至相态变化，防止管材热损(以系统表面凝霜为标志)，压裂石英砂生产厂家，然后开始泵入预先汽化、混配好的CO2，井下起泡，也可直接注入汽化好的CO2泡沫

CO2泡沫压裂的优点是清水用量少，抗滤失和携砂能力强，泡沫黏度高，储层伤害和返排问题少。但由于水基压裂液用量少，难以实现高砂比，施工压力对设备有较高要求。

20世纪80年代，美国和加拿大开始进行CO2泡沫压裂的实验研究。1986年德国费思道尔夫气藏采用CO2压裂增产近12倍，取得了巨大成功美国在Wasatch、Cotton

Valley致密砂岩气储层先后试用该技术，增产效果优于常规水基压裂。2000年美国压裂公司在Ohio页岩气开发过程中进行了试验和应用，2002年伯灵顿公司在Lewis

Shale进行页岩气藏CO2泡沫压裂喜获成功并取得重大突破。中国CO2压裂技术始于20世纪90年代，吉林、大庆、苏里格气田均有试验性应用。2000年后长庆油田在油井上进行了CO2泡沫先导性压裂试验，试验井超过20口，取得了较好的改造效果，现场统计结果显示压裂液返排大多高于70%，效率大幅提升，CO2泡沫压裂技术解决了低压气层压裂液返排难、气层伤害严重的问题。其中，压裂石英砂生产，陕28井初测日产气2×10

4m3/d，压后试气22×10

4m3/d，产量提高11倍，表明中国已初步掌握应用此项技术的关键技术。

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