连续混配压裂液的性能与工艺

李俊(长城钻探工程有限公司压裂公司辽河压裂项目部， 辽宁 盘锦 124010)

连续混配压裂液的性能与工艺

李俊(长城钻探工程有限公司压裂公司辽河压裂项目部， 辽宁 盘锦 124010)

伴随着油田开发的不断深入，各类大型水平井压裂、平台井丛压裂、工厂化压裂等技术广泛应用，传统的先配制、再应用已不能满足当今压裂施工的需求，因此压裂液的配制供应成为压裂开发的首要环节。通过压裂液连续混配技术的应用，并在实践和科研中自动化控制水平逐步提高，有效的保证了大型压裂的压裂液供给，从而保障了施工进度。部分压裂液的科研和应用人员曾对连续混配压裂液的液体性能以及腐败速度提出过质疑，但通过速溶瓜胶以及页岩气滑溜水连续混配的应用，并得到了理想的开发效果，同时避免了剩余液的的处理问题，减少了对环境的污染，因此连续混配的前景十分广阔。

连续混配; 工厂化压裂; 压裂液;滑溜水

伴随着大型压裂的不断实施，连续混配压裂液工艺的应用完善了大型压裂施工的准备工作，提升了开发进度，缩短了工期并得到了良好的开发效果。常规的配液过程所需时间长，导致工期延长，其液体中未降解物质还会造成地层及油品污染，并影响压裂后的放喷效果，严重情况会导致工程失败，产生巨大的经济损失。下面笔者将从混配压裂液的体系性能、工艺研究现状进行介绍，希望能为压裂液体体系研究提供借鉴。

1 连续混配的压裂液的性能

连续混配压裂液通常由2-3%的无机与少量有机黏土稳定剂混合物、0．5%的助排剂、0．15%的PH调节剂和0．1%的交联剂及杀菌剂等混合添加剂组成，其调配比例可根据地层性质以及开发要求进行调整，其影响因素如下：

在流变性方面，取决于压裂液的粘度和底层温度的综合条件，当积液粘度值超过50mPa．S时，可以应用于地层温度较高的深井开发层；当积液的粘度值少于30mPa．S时则可应用于地温较低的浅井开发层位，处于二者之间的则可应用于一般储层开发。

在破胶性方面，通过对液体破胶的室内试验及压裂应用效果观测可发现连续混配压裂液的表面张力和粘度都会随着温度的增加而增大，因此可以推断出破胶性越高其返排能力越强。

地层伤害方面，通过对连续混配技术在油田中的应用以及与常规配液方式对比具有作业时间短、劳动强度低、可随时进行配方调整、缩小了井场所用面积，同时去除了残夜处理问题。其工艺流程及设备操作均可靠平稳，其对地层岩心的伤害率与常规压裂液的使用进行对比差异极小。

2 连续混配的压裂液工艺研究现状

连续混配技术通常应用于瓜胶和滑溜水压裂液配制，应用于大型的工厂化压裂及平台井压裂。下面我们将逐一介绍：

滑溜水主要应用于页岩气区块的工厂化压裂，所添加的添加剂都可形成流体状，混配过程相对简单，将配液所需水由混配车从蓄水池中吸入，然后加入从添加剂罐通过添加剂泵吸入，在混配车进行搅拌配置，然后将液体打入过渡罐，再由过渡罐与混砂车相连，实现压裂液的使用。添加剂包括降阻剂、助排剂、黏土稳定剂、杀菌剂等，因为降阻剂粘度较大，溶解时间较长，添加剂泵并不能准确测量，通过大量实验证明当粘度处于100mPa．s-150mPa．s之间时其流动性较好，溶解时间小于30秒，可以实现连续混配的要求。

瓜胶的连续混配关键在于粉末瓜胶的溶解速度，瓜胶的颗粒大小、搅拌速度、溶解温度和配液用水的PH值都影响这溶解速度。与常规瓜胶相比，改性速溶瓜胶粉末能够均匀的让水分子融入胶粉颗粒内部，消除了“鱼眼”现象的发生。

对于普通瓜胶当配液用水的PH值处于中性或弱酸情况下，可加速瓜胶的水化溶胀，在碱性溶液中则抑制了瓜胶的水合。对于普通瓜胶的连续性混配应在混配前将配液用水调整到弱碱性，当PH值大于9时，普通瓜胶才不会出现鱼眼现象，实现混配要求。同时搅拌速度越快，温度在小于50摄氏度温度越高越有利于瓜胶的溶解增强粘度。

瓜胶的连续混配系统有抽液系统、混合系统、搅拌系统、粉料输送系统、添加剂系统组成。结合混配车系统与瓜胶的溶解性质，其配置流程具有瓜胶粉末与水液比例精确受控、无“水包粉”现象、高效水合粘度均匀、PH值可调控，并能满足最大排量每分钟12方的排量需求。

通过大量实验和现场的广泛应用，所配置的滑溜水和瓜胶能够满足现场施工需求，并且压裂液粘度均匀、质量高，各项技术指标均能满足设计要求，开发效果明显。

3 总结

连续混配压裂液的应用有效提高了配液技术及自动化控制水平，有效的实现了大型压裂的排量供应，降低了液罐的使用数量，减少了井场的使用面积，大大降低了经济投入，同时混配的实时性降低了压裂液的腐败变质问题，并消除了剩余液的处理问题，避免了对环境造成污染，并可根据实际施工情况进行临时改进，提高施工的灵活性。对于今后的平台井、大型水平井的压裂开发都具有长远性的意义，连续混配的工艺还需要在实践中不断提高，希望在发展中能够一步步的更为成熟。

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