高强度压裂支撑剂室内评价研究

阐述了石英砂、低密度陶粒与高强度陶粒的物理综合性能评价情况;对导流能力进行了全方面评价：使用裂缝导流评价系统（FCS-842型）对以上三种压裂支撑剂在不同闭合压力下的短期导流能力进行对比,针对高强度陶粒在50M Pa下基本性能对长期导流能力的影响程度及随时间变化的幅度进行实验分析。研究结果对今后深井压裂选择高强度支撑剂和现场应用具有指导意义。     

不同粒径组合支撑剂对致密砂岩储层导流能力的影响

针对致密砂岩储层,采用API裂缝导流能力测试仪,进行不同类型、粒径、组合的支撑剂裂缝导流能力测试实验,研究支撑剂不同粒径组合对导流能力的影响.实验结果发现:当石英砂与两种不同粒径陶粒组合比例为1:2:2和1:2:7时,在较高的闭合应力下,仍然保持较高的导流能力,而且随着闭合应力增加,导流能力下降幅度较小.因此在致密砂岩...     

阜康西部四工河区块煤层气藏压裂支撑剂导流能力实验研究

为了提高阜康西部四工河区块煤层气储层的压裂效果,以阜康西部四工河区块A2、A5煤储层为研究对象,通过实验室模拟,对不同支撑剂的类型、粒径、铺砂浓度与铺砂方式对导流能力的影响进行了研究。结果表明：当闭合压力在50MPa以内,陶粒支撑剂导流效果最好,树脂砂相对较弱,石英砂最差;在闭合压力为5～25MPa范围内,支撑剂导流能力与粒径、铺砂浓度分别成正相关的关系;当闭合压力低于60MPa,采用沉降方式铺砂时,导流能力最大,分段和混合方式对应的导流能力居中,分层方式对应的导流能力最小;当闭合压力达到60MPa以后,沉降方式铺砂对应的导流能力最小,分层和混合方式对应的导流能力最大,分段方式对应的导流能力居中。     

支撑剂嵌入对致密砂岩储层裂缝导流能力的影响

致密砂岩储层经过水力压裂施工后,支撑剂通常会嵌入裂缝壁面导致有效缝宽减小,进而导致裂缝导流能力的降低,影响压裂施工的效果。以鄂尔多斯盆地某致密砂岩油藏储层段岩样为研究对象,评价了不同类型支撑剂、支撑剂粒径以及铺砂浓度条件下支撑剂嵌入对裂缝缝宽和导流能力的影响,结果表明：在相同的试验条件下,石英砂在致密砂岩板上的嵌入对缝宽和裂缝导流能力的影响要大于陶粒;支撑剂粒径和铺砂浓度越小,有效缝宽越小,支撑剂嵌入导致裂缝导流能力的下降幅度越大。在致密砂岩储层压裂施工过程中,应根据现场实际情况优化压裂施工设计,选择合适的压裂施工参数,尽可能地降低支撑剂嵌入对裂缝导流能力的影响。     

陶粒支撑剂的研究及应用进展

深层、低渗透、高闭合压力储层将是未来油气田水力压裂的主要区域,陶粒支撑剂因在水力压裂作业中起到支撑裂缝、提高导流率、增加油气产量的作用而备受关注。随着高品位铝矾土资源日渐枯竭,低铝质原料成为制备陶粒支撑剂的主要原料,目前主要包括低品位铝矾土、硅铝质固体废弃物以及其他材料。本文在总结大量文献的基础上,阐述了低铝质原料制备陶粒支撑剂所具有的优势以及存在强度不足的缺陷。之后针对这一问题,文章提出了覆膜增强和添加剂增强两种增强方式,系统讨论了预固化覆膜增强、可固化覆膜增强、液相助熔增强和畸化晶格增强对陶粒支撑剂强度的影响,总结出针对于不同原料制备、不同应用环境下的陶粒支撑剂最佳的增强方式。最后对陶粒支撑剂未来潜在发展方向进行了展望。     

陶粒压裂支撑剂研究现状及新进展

压裂支撑剂是石油、天然气工业水力压裂过程中,随压裂液一起泵入到地层裂缝中起支撑裂缝、增大油气导流率的专用材料.陶粒压裂支撑剂与石英砂、树脂包砂相比具有破碎率低、耐腐蚀、导流能力好且性价比高的特点,已经被越来越多的油田所采用.目前陶粒支撑剂生产工艺已相当成熟,在压裂作业中取得了良好的效果,但也存在密度偏高、回流严重等问题.文章简要介绍了陶粒压裂支撑剂,总结了目前陶粒压裂支撑剂存在的问题和最近几年国内外陶粒压裂支撑剂的研究进展,重点介绍了标记型、核-壳结构型及选择性支撑剂等几种新型陶粒压裂支撑剂,最后探讨了陶粒压裂支撑剂发展前景及方向.     

一种新型覆膜砂支撑剂导流能力室内评价研究

覆膜砂在国内主要用于油气井防砂和控制压裂吐砂领域,但对其作为压裂支撑剂的系统评价研究较少。本文应用一种改性环氧树脂和固化剂得到一种新型FM S覆膜砂支撑剂,并对该支撑剂导流能力进行了室内实验评价研究。研究表明:该覆膜砂支撑剂在高闭合压力(大于40M Pa)下的导流能力与空白支撑剂相比得到提高;在低闭合压力下覆膜支撑剂的导流能力一般低于空白支撑剂,导流能力主要受覆膜层厚度、固化剂的性能、固化时间和固化时的闭合压力等因素控制;该支撑剂在地层条件下结成块状,这可防止压裂液反排过程中普通支撑剂出现的吐砂现象,以及因支撑剂破碎后微粒运移造成的导流能力下降等问题。新型覆膜砂的破碎率、浊度、圆度、球度和酸溶度等指标与普通石英砂相比也得到改善。研究结果对覆膜砂的压裂应用具有一定的参考价值。     

高速通道压裂裂缝导流能力数值模拟研究

为了研究高速通道压裂过程中裂缝的导流能力及其变化规律,运用数值模拟方法建立模型就支撑剂柱直径、缝宽、支撑剂柱弹性模量、储层弹性模量、闭合压力等5因素对裂缝导流能力的影响进行了逐一模拟分析。结果显示,缝宽、支撑剂柱弹性模量和闭合压力对裂缝导流能力的影响程度最大,在压裂设计时应引起更多的关注;支撑剂柱直径和储层弹性模量对裂缝导流能力的影响作用相对较弱。研究成果丰富了当前对高速通道压裂技术的研究。     

致密砂岩储层支撑裂缝导流能力的影响因素研究

室内采用API裂缝导流能力测试仪对鄂尔多斯盆地某致密砂岩储层进行支撑裂缝导流能力影响因素评价实验。结果表明,单一粒径陶粒支撑剂在高闭合压力下裂缝导流能力明显下降,而将3种粒径陶粒支撑剂按1∶1∶1进行混合后,在高闭合压力下仍能保持较高的导流能力。支撑剂强度越高、铺砂浓度越大,裂缝导流能力越高。现场压裂液对裂缝导流能力影响较大,当闭合压力为75 MPa时,使用现场压裂液作为实验流体的裂缝导流能力比使用3%KCl溶液时下降60%以上。在纤维A加量小于0.04%时,随着纤维A加量的增大,裂缝导流能力逐渐降低;当纤维A加量大于0.04%时,裂缝导流能力逐渐升高,当纤维A加量为0.06%时,裂缝导流能力最高,再继续增大纤维A加量,裂缝导流能力逐渐下降。因此,在致密砂岩储层水力加砂压裂施工中,选择合适的压裂液和纤维等添加剂,以确保裂缝具有较高的导流能力。     

致密油压裂不同类支撑剂认识与实践

缝网压裂工艺是开发致密油藏的有效手段,但成本高,国内外开始使用石英砂替代陶粒,可降低完井成本近20%。本文在前人理论研究基础上,将致密油区块、储层进行分类,利用统计学方法分析评价不同类支撑剂的矿场实际应用效果。结果表明:从压后开发效果来看,陶粒微缝加砂工艺效果最好,全陶工艺次之,最后是石英砂工艺。石英砂替代陶粒,同等条件下,需将石英砂加砂量至少提高12.5%～18.8%。不同的支撑工艺提升产量幅度受到储层物性制约,在物性条件差的区块上,陶粒微缝加砂工艺相比于全陶工艺、能够在原基础上提高产量,将单井产量提升2.2%～5.5%;而在物性条件相对较好的区块上,最高可将单井产量提升19.25%～29.4%。研究成果可为缝网压裂设计提供参考,具有一定的借鉴意义。     

疏松砂岩地层组合陶粒岩心嵌入影响实验研究

针对川西高庙子沙溪庙组疏松砂岩储层,开展了支撑剂嵌入对岩心壁面的剥落实验研究以及壁面剥落碎屑对组合支撑剂导流能力的影响实验研究。结果表明,支撑剂的嵌入所造成的裂缝壁面剥落程度随粒径的增大而增大,剥落的岩屑在压裂施工返排过程中存在明显的运移现象,对长期导流能力存在一定的损害。经过实验验证,80%的30/50目陶粒+20%的40/70目混合陶粒在嵌入所造成的裂缝壁面剥落程度方面相对于100%的30/50目陶粒降低39%,12 h长期导流能力相对于80%的30/50目陶粒+20%的岩屑混合物高54%。     

有机聚合物覆膜种类对天然石英砂压裂支撑剂短期导流能力的影响

天然石英砂压裂支撑剂具有成本低、来源广的优点，但具有短期导流能力低的缺点。有机聚合物包覆在天然石英砂压裂支撑剂表面，是提高短期导流能力的重要方法。以酚醛树脂、环氧树脂、呋喃树脂、聚氨酯为包覆剂，研究了聚合物种类对石英砂支撑剂短期导流能力的影响。结果表明：当采用同种有机聚合物时，其用量为6%时，提高闭合压力，短期导流能力持续降低；当闭合压力相同时(压力范围10～60 MPa)，环氧树脂所得覆膜砂短期导流能力最高(56.13～7.05μm²·cm)，呋喃树脂所得覆膜砂短期导流能力最低(38.13～2.66μm²·cm)，酚醛树脂和聚氨酯所得覆膜砂短期导流能力居中，分别为51.02～5.96μm²·cm和45.56～4.13μm²·cm。该研究可为制备高短期导流能力的覆膜砂提供一定的思路。     

覆膜砂压裂改造技术现场应用效果浅析

油井压裂是储层改造和增产的重要工艺手段,压裂的目的是形成一条用支撑剂支撑的人工裂缝,从而达到使低渗储层获得较高产能的目的。目前压裂常用的支撑剂为普通石英砂和陶粒,但是他们最大的缺点是在地层条件下都会发生破碎,并且破碎的微粒在压裂液返排或油气生产过程中会发生运移.从而堵塞渗流通道,使裂缝的导流能力降低,甚至在压裂液返排过程中出现吐砂现象。本文主要阐述了树脂覆膜砂的性能及防砂、增产和稳产机理。     

浅析石油压裂支撑剂的应用

综述了国内石油压裂用支撑剂的应用情况,对现在市场上应用的支撑剂进行了性能对比分析,根据石油压裂支撑剂对于不同闭合压力的地层适用状况,在增强导流能力的途径以及选型的方面进行了阐述,重点阐述了水力压裂支撑剂的技术现状以及应用。     

页岩气压裂开采中不同类型支撑剂性能评估及优选分析研究

石油支撑剂在市场上的应用十分广泛，几乎已经成为油藏储层中取得最佳产量提升效果的必备物质。石油支撑剂被广泛应用于石油开采中，帮助提高油藏储层的产量。通过实验数据对页岩气压裂开采过程中所涉及的三种支撑剂陶粒、石英砂和覆膜支撑剂在同状况下，自身的物理性能进行分析比较、以及针对非常规储集层页岩气开采过程中，压裂支撑剂及性能与压裂产生裂缝之间的关系、对裂缝导流能力的影响进行分析评价，从而对非常规储集层页岩气压裂开采中支撑剂的使用进行优选分析，为油气公司在实施页岩气开采中在支撑剂的选择和利用方面提供参考，进一步为我国非常规油气资源开发积累一定经验，为石油企业页岩气生产开采提供经济性指导。     

小粒径支撑剂在薄差层压裂施工中的应用

中原油田薄差油层多,分布较广,泥质含量高,部分井上下泥岩隔层厚,应力比较集中,造成压裂目的层裂缝缝宽较窄,压裂施工加入425～850μm陶粒,在22%左右砂比段经常出现砂堵。在铺砂浓度相同的条件下,闭合压力高于40MPa时,选用的粒径为300～600μm的小粒径陶粒作为主压裂支撑剂,与425～850μm陶粒相比导流能力相差很小。小粒径陶粒容易被携砂液携带,进入缝口时与较窄的裂缝宽度相匹配,施工砂比大幅度的提升,施工成功率100%。压裂施工后产量喜人。     

支撑剂导流能力测试研究

为了解支撑剂导流能力随闭合压力变化的规律,本文以DL-2000型酸蚀裂缝导流能力实验仪为实验设备,开展不同闭合压力、不同气体流量条件下的支撑剂导流能力测试。实验结果表明40/70目陶粒液测导流能力大于70/140目陶粒液测导流能力,40/70目自悬浮支撑剂气测导流能力大于70/140目自悬浮支撑剂气测导流能力;烘干后的气测自悬浮支撑剂导流能力比未烘干时的高,但岩板导流能力比钢板导流能力低;气测40/70目自悬浮支撑剂在烘干、未烘干和岩板情况下导流能力值差异大,而气测70/140目自悬浮支撑剂在烘干、未烘干和岩板情况下导流能力值差异小。     

压裂支撑剂的覆膜改性技术

针对油气田开发对压裂支撑剂的性能要求愈来愈高的产业重大需求,油田化学领域运用现代化学理论与技术,开展了一系列卓有成效的压裂支撑剂化学覆膜改性研究和产品研发,为油气工业的快速发展做出了突出贡献。本文从化学和工程两个视角,系统阐述了压裂支撑剂化学覆膜改性的研究方向。化学角度,主要研究方向包括：在支撑剂表面涂层构成化学覆膜、通过化学手段科学改变支撑剂表面特性、化学涂层与改性并举。工程角度,大致分为三个重要研究方向：一是通过在石英砂、陶粒等支撑剂表面涂敷覆膜来提升支撑剂强度;二是通过在石英砂、陶粒等支撑剂表面涂敷覆膜来降低整个支撑剂的相对密度（如自悬浮涂层技术等）;三是石英砂、陶粒等支撑剂表面涂敷覆膜实现堵水疏油的功能。本文还简要阐述了树脂覆膜支撑剂、疏水支撑剂、憎水憎油支撑剂、自悬浮支撑剂、自聚型支撑剂、无机聚合物涂覆支撑剂以及功能性支撑剂等主要产品的特性。展望支撑剂未来的发展趋势,提出支撑剂应向多功能、高性能、小尺寸和智能化方向发展以及开发出更加适合无水压裂的支撑剂和原位生成型自支撑压裂体系。     

压裂防砂支撑剂导流能力研究与分析

本研究使用FCES-100型裂缝导流仪,进行了支撑剂导流能力实验,观察了支撑剂性能、闭合压力、循环应力和铺置浓度对支撑剂导流能力的影响,分析了各因素对导流能力的作用机理,并提出了改善导流能力的方法。本文对压裂防砂中支撑剂的选择、设计优化以及现场施工都有积极的指导意义。     

基于OTS-SAM技术的疏水石英砂支撑剂的制备及性能评价

采用十八烷基三氯硅烷(OTS)在石英砂表面形成单分子自组装膜(SAM)的技术制备了支撑剂疏水石英砂DH-1,该支撑剂具有良好的疏水能力,优于常规抑水砂PX-1和空白石英砂。同时,开展了不同支撑剂在去离子水、煤油、某油田采出原油及返排水等介质中的渗透率实验,结果表明,疏水石英砂DH-1对返排水的渗透率显著低于常规抑水砂和空白石英砂,疏水石英砂DH-1对原油的渗透率略低于空白砂。疏水石英砂DH-1在20℃/2 MPa、60℃/8 MPa条件下的NRFF值分别为2. 33和2. 16,抑水性能优良,受储层环境的影响小。支撑剂短期导流能力实验结果表明,在相同闭合压力的条件下,疏水石英砂DH-1在煤油介质中的导流能力最大,疏水石英砂DH-1在煤油中的导流能力优于去离子水介质的导流能力。疏水石英砂DH-1在69 MPa的破碎率仅为24. 2%,单颗粒抗压强度为352 MPa。