石油压裂液高效配制技术的研究与应用

杨雅民

摘 要：在石油低渗透油藏增产工作中，水力压裂是一项重点应用手段。在本文中，将就石油压裂液高效配制技术的研究与应用进行一定的研究。

关键词：石油压裂液；高效配制技术；研究与应用

1 引言

水力压裂是渗透油藏增产工作当中的一项重点内容，在现阶段压裂技术应用范围不断扩大的情况下，压裂液也随之具有了用量大、添加剂品种多以及粘度较高的特征，在传统人工配液方式中，因配置速度慢、精度低以及质量波动情况明显等问题的存在，已经不能够满足现阶段压裂作业要求，在该种情况下，即需要能够对压裂液的配置方法进行进一步的研究，以此不断提升配置水平。

2 高效配液技术

2.1 基液粘度释放技术

基液释放速度将对实际配液速度、成本以及工艺产生直接的影响，瓜尔胶是一种有机聚合物，半乳甘露聚糖为其主要化学成分，在同水接触后，则将形成水合反应，使水中的氢离子同单糖上的氢氧例子在反应后形成氢键，有机聚合物在水化后在聚合物链上具有更多的聚合物附着，聚合物在伸展后则将同其他聚合物在作用后形成粘稠溶液。

在物料均匀混合当中，循环流动是非常重要的流动状态，剪切流以及增强湍流则是该设备的设计目标，在基液粘度释放方面，则通过以下方式实现：第一，冲击增黏。在新型水粉混合器当中，不仅将对基液配置当中存在的鱼眼现象进行了消除，在混合物当中，高速冲击水流的存在，也将使胶粉在水中的分散溶解速度进行加快，以此实现黏度的释放；第二，管道增黏。其原理即在管道当中对一定数量具有不同旋向的固定螺旋元件进行设置，胶液在进入到混化器当中之后，在螺旋元件导引下即会在方向方面发生较大的变化，存在汇流以及分流两种不同的方式，且这两种方式在此过程当中交替产生，以此对混合效果进行了较大的增强。对于管道增黏这项工作来说，其实质即是一种不存在机械转动部件的混合器，在混合效果以及结构紧凑性方面都具有较好的表现，通过该流程的应用，则能够较好的释放胶液黏度；第三，立体流循环搅拌增黏。该内容将在多层叶轮搅拌结构当中实现，当叶轮以较低速度旋转时，同其距离较远的流体则将处于一个趋近于静止的状态，而在转速进一步提升的情况下，叶轮也将形成更大的离心力，其角动量将逐渐传递到远方的流体，胶液此时开始流动。但对于该种结构来说，其在搅拌轴方向所具有的流动能力相对较弱，而在叶轮下方位置，则将因此形成一个环形的停滞流区，即使对多层叶轮进行设置，轴向流动方面依然较弱，不能够满足快速混合生产需求。在该种情况下，即需要对其进行一定的改进，即在叶轮四周对多片搅拌挡板进行设置，当叶轮转动时，则将使胶液形成轴向旋转运动，挡板的存在，则会使外围胶液形成一种沿挡板的轴向运动，以此形成一种具有轴向、径想以及周向的立体循环流态，以此形成较强的搅拌混合效果。在对叶轮、挡板间隙以及叶轮直径等参数进行一系列的优化设计后，實现该种高效搅拌装置的开发。

2.2 固体添加剂同基液快速混合技术

当溶液pH值较高时，会降低瓜尔胶溶胀速度，对此，在实际配液当中，即需要保证基液粘度为最高粘度80%以上，之后向其中加入小苏打以及纯碱等固体添加剂，在保证配液站基液粘度在130mPa·s后以人工方式投递，此时，小苏打同纯碱都将在胶液上层悬浮，在同高黏度基液混合方面存在着较大的难度，此时，固体添加剂如何添加到黏稠胶液中均匀混合则成为了一个值得关注的问题。通过固体同高黏基液混合设备的应用，即能够实现高黏度基液同添加剂的均匀混合，在该装置当中，其主要由真空引射混合装置、立体搅拌装置以及旋流排气装置这几方面组成，其在工作当中的原理为：第一，负压抽吸混合。使用水泵打循环，在使用基液作为引射截止的基础上在混合器当中形成真空，将小苏打以及纯碱颗粒抽吸处理后计入到引射器当中，在高速流冲击情况下，实现基液同固体添加剂间的充分混合；第二，旋流器排气。基液同小苏打、纯碱的混合液在进入到旋流器当中之后进行一个高速螺旋运动，在离心力作用下，其中的大部分气体将从排气口当中分离，以此对水泵循环工作过程当中可能出现的气蚀情况进行避免；第三，高效搅拌。在罐内，具有高效搅拌装置的设置，当混合液进入到搅拌罐当中之后，则将形成立体循环流态。同时，在搅拌罐当中具有特殊流道的设计，以此使其在罐内能够形成“先进先出”的状态，通过足够罐容的应用实现混合液被搅拌以及停留时间的有效延長，实现混合效果的增强。

2.3 快速发射技术

在该技术当中，在配液池上部做好卧式发液泵的布置，在工作当中，胶液将对液崩的大部分功率进行消耗，在该基础上，对一种立式发液泵进行设计，其泵叶轮处于储液的底部，在避免无效吸程功耗的基础上提升发液效率。

3 结束语

在油田工作当中，石油压裂液是非常重要的施工材料。在上文中，我们对石油压裂液高效配制技术进行了一定的研究，在实际压裂液配置工作中，需要能够做好技术重点把握，以相关技术的科学选择与应用进一步提升配置质量与产量，实现油藏的科学增产。

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