压裂液化学及支撑剂概念.ppt

* * 减阻的概念早在20世纪40年代就已经提出了。1979年，美国大陆石油公司生产的减阻剂首次商业化应用于横贯阿拉斯加的原油管道，并取得巨大成功之后，减阻剂被应用于海上和陆上的数百条输油管道。由于减阻聚合物的生产条件很难控制，国际上只有极少数公司垄断了这项技术，其代表是美国的大陆石油公司和贝克休斯公司，他们的产品基本上代表了目前世界上减阻剂生产工艺的最高水平和发展方向。目前在减阻机理和生产工艺等方面又有了最新的研究成果。 减阻剂的减阻机理 石油管道中的流体流态大多为紊流，而减阻剂恰恰在紊流时起作用。在管道中流体流动沿径向分为三部分：管道的中心为紊流核心，它包含了管道中的绝大部分流体；紧贴管壁的是层流底层；层流底层与紊流旋涡之间为缓冲区。 最新的研究成果表明，缓冲区是紊流最先形成的地方。减阻高聚物主要在缓冲区起作用。减阻高聚物分子可以在流体中伸展，吸收薄间层的能量，干扰薄间层的液体分子从缓冲区进入紊流核心，阻止其形成紊流或减弱紊流的程度。 * * * * * * * * * * * * 77 * * * * * * * 上个世纪70年代中期，在加拿大西部阿尔伯达盆地发现和认识了牛奶河、 埃尔姆沃斯和霍得利等巨型深盆气聚集，探明天然气储量达1.9×1012m3。天然气主要产自盆地深部中生界致密砂岩层中；在构造下倾部位，储层物性较差，为气饱和，无底水；在构造上倾部位，储层物性变好，但只含水，气水倒置，含气段与含水段之间没有岩性或断层阻隔，仅表现为气、水过渡关系，其完全不同于常规圈闭的天然气藏。至20世纪80年代，美国相继在12个大型盆地（例如圣胡安、尤因塔-皮申斯、丹佛、大绿河、粉河、风河等盆地）发现巨大的深盆气资源，并投入开采和利用。 深盆气（Deep Basin Gas）一词最早由Masters（1979）提出，指分布在盆地深部的天然气；由于深盆气常常储集在致密低孔渗岩层中，Spencer和Mast（1986）又称其为致密储层气（Tight gas reservoirs）。事实上，深盆气的埋深从几百米到几千米不等。加拿大的如阿尔伯达盆地牛奶河深盆气藏埋深在浅处不足300m，最大埋深也在几百米范围内；艾尔姆华士深盆气藏深度为914~3000m；美国的圣胡安盆地布兰科气田埋深为1600~2100m；丹佛盆地瓦腾伯格气田埋深介于2300~2600m；大绿河盆地的深盆气分布为2400~6100m。深盆气的分布往往与分布在盆地中心凹陷范围的气源岩密切相关，且聚集机理特殊 。所以，Law和Curtis（2002）称深盆气为盆地中心气系统，以区别于常规的含油气系统和天然气藏。 * * 2009年美国以6000亿立方米的优势取代了俄罗斯，美国天然气的价格也从2008年中期的13美元每英热单位降到当前的不足5美元。美国天然气近年来的发展和价格变化印证了柯林斯商品第一定律：今天的短缺就是明天的过剩。 燃气电站的支持者称，如果碳交易市场上每吨碳的价格能达到30美元，天然气将迅速取代煤炭，成为电力行业的主流。因为，天然气电站的碳排放量是燃煤电站的一半。但是，燃气电站取代燃煤电站的路还有很长。因为，代表煤炭行业的利益集团在美国的政治影响力仍然很强。 * 黑勇士盆地钻井5万美元/井；圣胡安盆地钻井40万美元/井，可采15-25年。 3、本身就是良好的吸附介质，吸附-解吸特性会对开采产生影响。 4、石油天然气行业的观点。 * * * 1、智能凝胶概念：智能型水凝胶 Intelligent Hydrogels或 Smart Hydrogels ，所谓智能型水凝胶是指对外来刺激具有可逆响应性、在水中可以溶胀的凝胶。由于这类材料对外来刺激的可逆响应性使其在分子器件,调光材料 ,生物活性物质的温和、高效分离 ,酶和细胞的智能固定化以及药物可控释放等高新技术领域有广泛应用。 本页参考文献：[1 ] 姚康德 ,彭涛 ,高伟.高分子通报 , 1994 , 2 : 103 [2 ] 王昌华 ,曹维效.化学通报 , 1996 , 1 : 33 [3 ] Hoffman A S , Stayton P S , Shimoboji T , et al . Macro-mol . S ymp. , 1997 , 118 : 553 [4 ] 何天白 ,胡汉杰 编 .海外高分子科学的新进展.北京:化学工业出版社 , 1997 , 174 * 结束语 压裂液是压裂施工的血液，事关压裂施工成败。 压裂液是多学科交叉的复杂的系统工程，前景广阔，有许多难题亟待解决。 压裂液工程师的职责就是最大限度地满足施工需求、提高施工效果、降低液体成本。 面对复杂的储层，目前的科技水平决定了我们能做的工作十分有限，只有认真、务实、全面地组织攻关，保证落实每一个细节，施