压裂液滤失实验情况分析与研究 宋李煜 （压裂酸化与天然气开采研究所 山东・东营摘要滤失量的因素，探讨了压裂液滤失机理。 关键词压裂液滤失性滤失实验滤失量中图分类号：ＴＥ３５７．１２ ２５７０００） 本文根据室内几种压裂液滤失性试验的研究结果，用滤失曲线形状定性判断压裂液滤失性好坏，分析了影响 滤失曲线 文献标识码：Ａ ２．２．１滤失曲线分析 压裂液滤失性是评价压裂液性质优劣的一个重要指标， 压裂液向油层内的滤失性决定了压裂液的压裂效率。压裂过 根据滤失机理，滤失过程分为三个阶段。初滤失阶段Ｉ、 程中，压裂液向地层的滤失是不可避免的。由于压裂液的滤 滤饼形成阶段ＩＩ和稳定滤失阶段ＩＩＩ。在累积滤失量和时间平 失使得压裂液效率降低，造缝体积减小，因此研究压裂液的滤 方根的关系图上，第１ＩＩ阶段成直线，斜率用ｍ表示，曲线初始 失特性对裂缝几何参数的计算和对地层损害的认识都是必不 段凸向滤失量轴者，初滤失量大。曲线初始段凹向滤失量轴 可少的，因此了解并掌握这些变化非常重要。实验室的高温 者，初滤失量较低。压裂液造壁性的好坏，可用初滤失量大小 高压动态天然裂缝滤失仪就是用来评价外来流体与岩石样品 与直线段斜率ｍ的大小相比较来确定。初滤失量大，而ｍ值 相互作用的专用仪器，测定不含支撑剂的压裂液在一定温度 小，表明滤饼降低滤失量的效果较好。如果初滤失量不大，而 和压力下通过滤纸滤失性，包括功能：压裂液在高温高压下对 直线段斜率ｍ较大，则说明滤饼降低滤失的能力较差。 岩心的动态滤失实验。压裂液在高温高压下对岩心的静态滤 ２－２．２压裂液粘度 失实验。岩心流动实验。实验人员已经在此仪器上用瓜胶、 不同时刻压裂液粘度对压裂液滤失系数的影响，可见随 速溶瓜胶、缔合型压裂液、低伤害压裂液等在岩心、人造岩心 着压裂液粘度的增加，滤失系数减小。提高压裂液粘度能有 和金属垫块上进行了多次静态和动态的滤失性实验和研究。 效降低其在施工过程中的滤失，提高压裂效率；但压裂液粘度 １滤失实验基本过程 越高则摩阻越大，对注入设备性能要求更高。因此，为减少压 试验压力差为３．５ＭＰａ，根据国外研究认为，压力差大小 裂液滤失而增加其粘度应该在一定粘度范围内。 对滤失性的影响较小，环压为５ＭＰａ左右，滤失介质是双层滤 ２．２．３升温过程 纸，滤失面积为５．０６ｃｍ 。（１）加样：在夹持器中放入岩心或金 高温高压滤失仪升温是一个缓慢过程，升温速度过快、过 属垫块，底部放置２片圆形滤纸，将夹持器放进滤失釜并翻转 慢都会对高温高压滤失量产生影响。《ＧＢ １６７８３．１－２００６水基 过来。接好管线，给仪器打上５ＭＰａ的环压，在滤失釜中装入 钻井液现场测试程序》规定升温时间不应超过６０ｍｉｎ。控制升 ４００ｍｌ左右的压裂液样品，放入搅拌装置。（２）对样品加热、加 温时间为４０、５０、６０和７０ｍｍ，测得高温高压滤失量为２１．０、 压：在３０ｍｉｎ内加热到指定温度，给滤失釜打上３．５ＭＰａ的气 ２０．２、２３．６和２７．４ｍＬ。当升温时间小于６０ｍｍ时，误差２．６ｍＬ； 压。（３）测试并记录数据：当温度在３０ｍｍ内达到测定温度， 当升温时间超过６０ｍｉｎ后，误差增加到７．２ ｍＬ，应控制升温时 实验压差为３．５ＭＰａ，开始开阀放出滤液并同时记录时间和滤 间不超过６０ｍｍ。 液累积滤失量。测定时间为３６ｍｍ，测定过程中，温度允许波 ２Ｉ２．４测试温度 动为士５℃。用滤失系数来衡量压裂液的压裂效率和在裂缝内 平行测得在１３０℃时高温高压滤失量分别为２２．０、２０．８和 的滤失量，压裂液滤失系数越低，说明在压裂过程中其滤失量 ２７．０ｍＬ，在１５０℃时为２６…４ ２４．４和２９．４ｍＬ，不同温度下测得 也越低。实验室内的滤失仪只考虑受滤饼控制的压裂液滤失 的差值为４．４、３．６和２．４ｍＬ。表明不同测试温度也会对高温 系数（Ｃｗ），在油层温度下，用３．５ＭＰａ的压差将压裂液挤过双 高压滤失量产生影响。 层滤纸，记录挤入不同时间通过滤纸的滤失量。用压裂液在 ２．２．５测试压力 ・滤纸上的滤失数据，以累积滤失量为纵坐标，以时间平方根为 横坐标，在直角坐标系上作图。 ２滤失实验结果分析与讨论 ２．１速溶瓜胶压裂液静滤失实验 选择３．４５和３．１０ＭＰａ测试压力，平行测出了３．１０ＭＰａ下 高温高压滤失量分别为１８．４、１７．０和２２．０ｍＬ，在３．４５ＭＰａ下 为２６．８、２４．４和３１．８ｍＬ，不同压力下测得的数据差值分别为 ８．４、７．４和９．８ｍＬ。表明测试压力对高温高压滤失量的影响很 速溶瓜胶是由瓜尔胶化学改性而成的一种新型的低伤害 大，应定期对压力表进行校验，保证测试数据的准确性。 压裂液稠化剂，它在油田压裂中具有高粘度，残渣低，水溶性 ３结论 好，水分及水不溶物均较低，对砂岩油藏伤害小，流变性能易 从压裂液滤失量与时间平方根的曲线凹凸形状，可以定 控制，极易从地层返排等特点。主要用作油田水气井水力压 性地判断压裂液滤失性的好坏。凹形曲线压裂液的初滤失量 裂作业中的水基压裂液和酸化作业中的前置液，是高温深井， 较凸形曲线压裂液的初滤失量小。结合曲线上直线段斜率大 低渗透油气层压裂增稠的必用产品，适用３Ｏ℃至１５０℃的低 小可判断滤饼的降阻作用。各有关因素对压裂液滤失量的影 渗透油田压裂改造油层，用于油田压裂、防砂、堵水作业中。温 响的研究结果，有利于在今后的工作中保证测试数据的准确 度为ｌ３０℃。经过计算得到滤失系数为０．３２８￣１０￣ｍ／ｍｍｏ ｓ，初 性，及不同时期测试数据的可比性和再现性，特别是不同实验 滤失量１．９５￣１０ ｍ ／ｍ 。 室之间做比对实验时寻找测试数据不一致的原因。 ２．２滤失实验情况分析 １４４ 一科教导刊ｒ电子版Ｊ・２０１４年第ｌ２期ｆｒ下Ｊ一
