8.3.1 认识支撑剂在线视频

从本节开始我们学习

压裂过程中非常重要的第二个角色

支撑剂

本节我们先来认识一下支撑剂

整个的压裂过程当中

最后形成的裂缝最终的形态

并不取决于

造缝的时候压裂液的过程

而是取决于

在支撑剂进入到裂缝中之后

支撑剂分布的状态

它的粒径以及它强度的大小

也就是说支撑剂的问题

对于裂缝的形成是非常关键的

水力压裂最终的目的

是要形成一条高导流的裂缝

而支撑剂的作用就是

支撑裂缝 抵抗地应力

我们在选择支撑裂缝的支撑剂的时候

我们要避免什么样的情况出现

首先对于这种支撑剂来说

在地应力的作用之下

裂缝在停泵之后要闭合

如果支撑剂的强度不够

就会出现在闭合应力的作用下

被压碎的情况

而使得张开的裂缝又重新闭合

我们需要的是一定强度的支撑剂

能够将压裂液撑开的裂缝支撑住

另外 我们还需要避免这样的一种情况

也就是在裂缝闭合的时候

支撑剂的强度太大

被嵌入到了裂缝的闭合面当中

这个时候

虽然支撑剂没有被压碎

但是裂缝也会闭合

无论是这种情况 还是嵌入的情况

都是我们在选择支撑剂的时候

没有选择好合适的支撑剂

造成的后果

对于支撑剂来说

有哪些方面的性能要求

首先就是粒径均匀

粒径均匀的支撑剂

摆放在一起的时候

它中间提供的渗流通道

也就是支撑剂所形成的

裂缝内的渗透率是比较高的

另外就是要有强度大 破碎率低

这样的特点

第三就是

它的圆度和球度要比较高

这个主要是来克服支撑剂的嵌入

因为有棱角的支撑剂

会更容易嵌入到裂缝的壁面中

第四就是密度小

密度小容易携带

我们知道支撑剂在携砂液的作用下

沿裂缝向横向运移

横向运移 如果比较大的密度

它就容易沉降下来

另外就是杂质少

使得支撑剂不会堵塞地层

对于支撑剂的类型有如下几种

第一种就是天然砂

天然砂也就是石英砂

是天然形成的一种矿物

天然砂的特点

是它的强度比较低

正是因为它的强度低

所以天然砂作为支撑剂

它是比较适合于中浅层

一般深度在

小于2000米的井中使用

因为中浅层相对来说

它的地应力要小一些

第二种就是人造支撑剂 陶粒

陶粒就是一种烧接的铝矾土

它的矿物成分是氧化铝

硅酸盐和铁钛氧合物

我们可以看到

和天然的石英沙相比

陶粒它的圆球度

它的粒径均匀性都要好很多

陶粒的特点就是强度比较高

一般它的强度

可以达到56到105兆帕

同时它的密度也会比较大

低密度的陶粒

有1800千克每立方米

而高密度的陶粒

密度会大于3000千克每立方米

因为陶粒的强度比较高

所以它比较适合于

高闭合应力下的较深的井

当然和石英砂相比

陶粒的价格也比较贵

在石英砂和陶粒之间

中等强度的 常用的是

树脂包层的支撑剂

也就是将砂子的外面

包裹一层树脂的包层

经过这样的处理之后

它可以增加接触面积

抵抗闭合应力作用

也就是通过闭合应力的作用之下

这种树脂包层的支撑剂

可以更大地接触

所以有效的抵抗了高闭合应力的作用

第二就是它的密度低

便于携带和便于悬浮

正是因为它外面有一层树脂的包层

使得它整体的密度

比单纯的石英砂要低

第三树脂包层的支撑剂可变形

防止了支撑剂的嵌入

相对来说树脂包层的支撑剂

它具有中等的强度

而且便于携砂与铺砂

特别是在铺砂的时候

闭合应力的作用

使得支撑剂紧密接触

对于具有树脂包层的

这种支撑剂

它接触之后 因为这种树脂的作用

使它能够固结在一起

避免了在返排的时候

这些支撑剂被返排出裂缝

回流到井筒当中

这就是本节我们介绍的主要内容

同学们再见