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。     

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。     

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。     

一种双酚A型环氧树脂固砂性能的室内研究

针对油井在生产过程中的出砂问题,选取了一种双酚A型环氧树脂ER1用于化学固砂实验,研究了其化学式及主要反应机理。并在室内测试了ER1固砂体系的性能。结果表明．在60℃下选用40～80目干燥石英砂、固化剂GN加量为1．2％、ER1树脂加量为4．5％、偶联剂KH550加量为0．2％、固化时间为24h的条件下,散砂固结体的抗压强度为12．3MPa。空气渗透率为12．9md．煤油渗透率为4．1md。固结体样品能够抵抗地层水、泥质等的混入。有较好的耐酸碱等介质的能力,在大流量长时间水的冲刷下没有散砂被冲出。     

页岩压裂裂缝气测导流能力实验研究

目前,页岩裂缝导流能力都是以液体为驱替介质进行测试的,但由于页岩遇水容易膨胀以及实际生产时页岩气并不含水,因此,液测导流能力并不能真实反映地层中裂缝的渗透能力。对此,通过对API标准的导流室改进后,以氮气为驱替介质测试页岩裂缝导流能力。在四种铺砂浓度下,分别测试40/70目覆膜砂和陶粒的导流能力。实验结果表明,两种支撑剂的导流能力随着闭合压力的增大都有明显下降,覆膜砂的下降程度要高于低密度陶粒;在低闭合压力下,较高铺砂浓度所对应的导流能力远大于低铺砂浓度时的导流能力;在铺砂浓度相同时,40/70目低密度陶粒的导流能力明显高于40/70目覆膜砂。通过理论分析后认为,支撑裂缝只要有一定的宽度,数量级保持在毫米级甚至微米级,其渗透率仍会远高于页岩气储层的渗透率。气测裂缝导流能力结果能够比较真实地反映地层情况,因此,实验结果为铺砂浓度的优选和页岩气藏压裂设计施工等现场应用提供了可靠依据。     

页岩压裂裂缝气测导流能力实验研究

页岩遇水容易膨胀以及实际生产时页岩气并不含水,液测导流能力并不能真实反映页岩气在地层裂缝中的渗透能力。压裂用支撑剂多是以钢板夹持支撑剂、蒸馏水为驱替流体完成测试,由于钢板表面平滑、刚性不可嵌入,无法反映页岩储层裂缝壁面不规整、支撑剂在页岩壁面特性,蒸馏水属于液相介质,无法反映天然气气相流动,因此需要改进实验方法。通过对API标准的导流室改进后,采用露头页岩岩心加工成的岩板模拟储层人工裂缝,氮气模拟天然气在页岩岩板夹持下的气相流动,测试其导流能力,优化铺砂浓度。理论分析认为,支撑裂缝只要有一定的宽度,其渗透率仍远高于页岩基质的渗透率。气测裂缝导流能力结果能够真实反映地层情况,为铺砂浓度优选和页岩气藏压裂设计施工等提供可靠依据。     

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。     

疏水支撑剂DXL-1的研制

含水上升快是长期困扰油田的难题,纳米界面材料引起越来越多的关注。介绍了疏水支撑剂DXL-1的机理;对比研究了在支撑性能、渗透率、导流能力、流动阻力、控水增油等性能。可以作为压裂-堵水材料、防砂-堵水材料,也可以单独作为堵水材料来使用。     

树脂覆膜支撑剂抗破碎能力测试方法研究

针对行业标准SY/T5108-2006中抗破碎能力测试方法不适用于树脂覆膜支撑剂的问题,建立了适合的检测方法,将抗破碎承压试验后的样品置于600℃下烧蚀2h将树脂层去掉,再进行骨料筛分。并通过90℃、2%KCl溶液中浸泡24h后进行抗破碎能力测试,模拟了湿态下石英砂和树脂覆膜支撑剂的抗破碎能力测试,同时还进行了显微镜观察及导流能力测试,辅助分析认为石英砂经树脂完整覆膜后可以大大改善其抗压强度和导流能力(70MPa下850-425μm的树脂覆膜支撑剂导流能力可达到30μm2·cm)。     

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。     

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...     

支撑剂在水力压裂液的应用现状

压裂现已成为油气井增产的一项重要措施,支撑剂性能直接决定油气井的经济效益。综述了中外支撑剂发展概况,介绍了常用支撑剂石英砂、人造陶粒和树脂包砂并对其进行性能对比分析,重点分析了支撑剂表面材料的应用,新型水凝胶膜、热塑性、氟化、磁性、无机支撑剂具有配伍性好,耐腐性强,导流能力强,破碎率低的优点,这对于石油天然气的开采具有重要的意义。     

覆膜砂油水渗透性能室内研究

针对春光油田含水上升、防砂井作业量剧增的问题，开展对两种覆膜砂性能测试。首先对R型和G型阻水覆膜砂环界面进行油水渗透性实验，结果表明R型覆膜砂阻水能力大于G型覆膜砂，G型覆膜砂透油能力大于R型覆膜砂透油能力；其次用煤油和蒸馏水对R型和G型覆膜砂开展驱替实验，实验结果表明覆膜砂水驱压差都分别小于油驱压差；再次用1∶1的油水混合液按相对渗透率测试方法，对R型覆膜砂进行油相渗透率测试，测试结果表明当围压大于13.6MPa,油相渗透率大于水相渗透率。最后分别用40%、60%、70%的油水混合对R型覆膜砂进行驱替，实验表明在含水小于65%、围压在13.6～27.8MPa的条件下，R型覆膜砂油相渗透率大于水相渗透率。     

纤维支撑剂在压裂中的作用原理

在提高原油采收率、改善注水条件等方面压裂措施起着重要的作用.压裂井要求快速排液、高效返排,对支撑剂要求较高.与常规支撑剂相比纤维支撑剂能产生超强的悬浮携砂能力和支撑剂固定能力,不仅能有效解决返排技术难题,同时能起到防止支撑剂回流的作用.     

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。     

可降解纤维压裂暂堵剂表面改性与性能研究

可降解纤维应用浸润法进行表面改性,对其暂堵能力、悬砂性能、裂缝导流能力和防支撑剂回流性能进行评价。结果表明,9‰浓度的可降解纤维混砂后对导流能力的影响最小,在长10 cm的标准岩心中形成的暂堵突破压力可达0.3 MPa;而且加入纤维后使支撑剂临界出砂流速提高了30~60倍以上,可以有效地防止支撑剂回流。压裂施工结束后,纤维在地层中降解,形成新裂缝的同时恢复老裂缝的导流能力。     

sw8-9-3井混注可降解纤维压裂施工分析

为解决压后返排支撑剂回流问题,对东北分公司sw 8-9-3井进行了全程纤维加砂施工。现场实验和文献调研证明,纤维可提高压裂液携砂能力,有利于提高支撑缝长,改善裂缝中支撑剂的分布剖面。该井后不关井直接进行压裂液快速返排,排液时间显著缩短,返排效率高。加入纤维可以减缓支撑剂的沉降速度,提高悬砂性能,因此可进一步考虑减少聚合物等增粘剂的加入量,最大限度保护储层,优化导流能力,提高产量。     

致密砂岩中浅层低成本压裂支撑剂组合实验研究

由于致密砂岩储层渗透率低,一般未经储层改造,自然产能低,难于达到经济开采的要求。国内目前小于1500m的储层压裂一般都采用石英砂作为支撑剂,大于1500m则采用陶粒,为了进一步降低单井投资成本、提高开发效益,考虑对中浅层储层采用石英砂尾追陶粒的组合方式进行压裂。本文考虑不同闭合压力下的压裂液伤害、支撑剂嵌入等因素的影响,运用长期裂缝导流仪系统,模拟地层闭合压力、温度等环境,对油气田常用的石英砂及陶粒进行了长期导流能力评价,对石英砂尾追陶粒组合的比例进行优化,优化出了适合中浅层油气田的最佳支撑剂组合比例（石英砂：陶粒=70：30）,为国内中浅层储层压裂提高经济效益、降低单井成本提供了参考依据。     

大颗粒支撑剂在低效乌尔禾油田的应用

低效乌尔禾油田由于储层物性较差,渗透率低,地层软,支撑剂的嵌入会直接影响支撑剂在地层中的导流能力,在压裂作业中使用大颗粒支撑剂,能够有效提高压后裂缝的导流能力。本文说明了大颗粒支撑剂在低效油田的应用及效果。     

一种新型滑溜水压裂液降阻剂合成与应用研究

减阻剂是滑溜水压裂液的核心添加剂,采用反相乳液聚合法合成了一种新型降阻剂,并以其为主剂,配制了一种滑溜水压裂液体系。考察了降阻剂的各项性能和滑溜水压裂液体系对岩心渗透伤害和裂缝导流能力伤害性能。试验结果表明:降阻剂具有较好降阻性能和携砂性能;该降阻剂配制的滑溜水压裂液对岩心渗透伤害率低、对支撑剂导流能力的伤害率低,对支撑剂导流能力的伤害恢复率达到95.8%;该降阻剂配制的滑溜水压裂液具有低摩阻和高弹性的特点,可以实施大液量、大排量、大砂量的施工。