石油压裂支撑剂作用机理及发展

高小婷

辽河油田钻采工艺研究院 辽宁盘锦 124010

随着我国当前社会经济的不断发展，石油已经成为我国社会经济发展中的重要能源。在勘探开发过程中，储层物性差、渗透率较低等因素制约着油井产量的提升，有效改造储层，为低渗油藏里的油塑造输油“通道”，压裂作为最有效的技术手段，作用立竿见影[1]。压裂支撑剂种类多、规格多，探究支撑剂发展现状及方向，针对储层具体情况优化支撑剂使用方式是本文研究重点，促进压裂改造储层形成长效导流通道，从而解决在实际石油开采过程中所呈现出来的问题。

1 压裂支撑剂的概述

1.1 特征和类型

在增储上产过程中，压裂技术不可或缺，支撑剂得到了广泛的应用，支撑剂是指具有一定粒度和级配的天然砂或人造高强度陶瓷颗粒。陶粒支撑剂以铝矾土为原料，通过粉末治粒，烧结而成，具有耐高温、耐高压、耐腐蚀、高强度、高导流能力、低密度、低破碎率等特点，使用最为广泛。支撑剂的主要作用是指当储存层被压出裂缝之后随高压压裂液进入地层，充填在岩石裂隙中，起到支撑裂缝不因应力释放而闭合的作用，从而保持高导流能力，使油气畅通，在一定程度上增加油气田的产量。支撑剂属于压裂液的关键组成部分，其中的物理或化学性质是非常突出的，能够在裂缝中进行运动和沉降，保证实际改造效率的提升，老油田优化压裂支撑剂应用方式、攻关低成本支撑剂是降本增效的发力点，从中可以看出石油压裂支撑剂的优化与推广前景是非常广阔的。

1.2 类型

支撑剂可以分为石英砂支撑剂，这种材料的性能是比较好的，颗粒度较为广泛被广泛地用于油田中，但是存在着一定的缺陷，比如强度较低，对于裂缝闭合压力度并不是那么的高，在实际支撑过程中很难保持足够的支撑面积，达不到油气增产的效果。其次是人造陶粒支撑剂，人造陶粒支撑剂的制作工艺是非常传统的，这一材料在应用过程中耐腐蚀性较强并且强度较高，远远超过第一种材料，但价格成本较高[2]。最后是覆膜支撑剂，覆膜支撑剂不仅有助于提高支撑剂的强度，还可以达到良好的抗酸碱性，在实际应用过程中需要由足够强度的材料而组成，外围要包裹着树酯，在实际应用过程中，由于聚合物的性能是不稳定的，很容易分解，所以在实际使用过程中很容易出现一些突发性和限制性的因素，严重影响了实际工作的有序进行。另外在应用过程中，很容易因应力集中出现支撑剂破碎的问题，再加上一些细小的颗粒，很容易堵塞整个通道，严重影响了裂缝导流能力的长效性。

2 石油压裂支撑剂作用机理及发展

2.1 作用机理

在填砂裂缝导流能力下降之后，会出现裂缝的闭合，通过支撑剂可以对流体的通过能力进行提高，并且在应用上还有助于改善裂缝的渗透率导流能力的测定，是实验室中模拟的重要方法，并且采取了不稳定的数值模拟方法来开展日常的工作，在应用的过程中如果填砂的裂缝闭合程度压力是比较大的话，那么支撑剂会嵌入到地层中，改变裂缝的宽度，使得裂缝的宽度在不断的变小，裂缝导流能力下降。如果非常严重的话，那么会影响后续工作有序进行，如果闭合压力浓度较小的话，那么整体的伤害并不是非常的明显，但是如果增加到某一个区域内之后，那么最终的危害会完整的体现出来。因此在进行水力压裂之前，需要通过支撑剂的使用来开展日常的工作，在实际工作中需要充分的考虑嵌入的比例和弹性的变量方面的内容，在数值模拟的过程中需要进行对比性的分析，从而充分性的分析和了解裂缝宽度和导流能力的影响规律，结合物理模型的内容来防止实际工作突发情况的发生。

2.2 发展前景

石油已经成为推动我国社会经济稳定发展的重要能源了，因此支撑剂在实际工作中的运用是非常广泛的，一些研发人员加强了对支撑级的有效研究以及分析，使得支撑剂的水平能够全面提高。在实际工作中开发出了适应水平井压压力技术需要的支撑剂，支撑剂可以在水平移动的过程中对裂缝的宽度进行有效的解决，在实际工作中还会受到支撑剂浓度的影响，如果支撑剂的缝宽比值是比较大的话，那么会发生浓度上的变化或者是出现湿润性的变化，支撑剂都会出现转移的问题，无法跟上前置液的速度。在市场上的一些支撑剂性能已经无法达到这一工作效果了，因此需要加强对水平井压裂技术的研究，开发出性能更佳的支撑剂来提高实际工作效率以及工作质量[3]。

3 结语

石油压裂支撑剂在实际中的应用是非常广泛的，有效提高了储层改造效果和油气产量，因此在实际应用过程中需要掌握核心的技术，适当的借鉴国外发达国家的应用经验和应用特点，开发出性能优良品经济性较好的支撑剂，进一步满足不同储层条件的增产需求，朝着低成本和高强度的方向而不断的发展，提升储层改造的措施经济效益。