压裂裂缝内支撑剂沉降及运移规律研究现状与展望

世界范围内非常规油气藏具有储藏面积大、储量巨大、开发潜力大的特点。当前对于开发非常规油气藏占有重要的增产改造的手段就是利用水力压裂对油气储层进行压裂改造。由于在水力压裂过程中,储层压裂改造的最终效果取决于由裂缝内支撑剂的沉降及运移规律影响着的支撑剂颗粒在压裂裂缝内的铺置情况。因此,研究压裂裂缝内支撑剂沉降及运移规律对未来增加非常规油气藏的产量枀具必要性。根据非常规油气藏水力压裂后裂缝中支撑剂的沉降和运移规律研究现状和发展历史,探讨了压裂裂缝中支撑剂沉降和运移规律的发展趋势。     

水力压裂支撑剂的研究进展

水力压裂工艺技术的核心是形成导流能力强的裂缝.支撑剂是水力压裂过程中能够进入被压开的裂缝并使其不再重新闭合的一种固体颗粒.它能够帮助裂缝处于开启状态,提供油气由地层到井筒的渗流通道,是水力压裂施工中的关键材料.本文概述了近年来国内外水力压裂用支撑剂的发展历程,几种常规支撑剂的类型及特点,重点对几类新型支撑剂进行了综述,最后,针对目前支撑剂技术面临的挑战提出了其今后发展趋势.     

压裂用支撑剂应用现状和研究进展

水力压裂是石油、天然气开采中应用较广的一门技术,支撑剂是压裂施工的一种关键材料.支撑剂由压裂液带入到地下裂缝中并直接影响着压裂效果.目前市面上使用的支撑剂主要是石英砂、陶粒、树脂覆膜支撑剂,随着支撑剂技术的日臻成熟,许多新的支撑剂也被研发出来.简要地总结了现在的支撑剂的优缺点,主要介绍了三种新型支撑剂,包括低密度支撑剂、表面改性支撑剂和液体支撑剂等,讨论了发展趋势,对压裂支撑剂研究和相关行业具有一定的指导意义..     

支撑剂的沉降规律研究

水力压裂是油气藏增产的一项重要技术,形成高导流能力的填砂裂缝是水力压裂成功的关键,支撑剂则是压裂施工的关键材料。支撑剂在裂缝中的沉降分布规律影响着压裂施工的好坏,因此研究和掌握支撑剂在裂缝中的沉降规律,对石油压裂工艺发展具有重要意义。本文主要采用可视化缝隙导流沉降装置进行支撑剂在裂缝中沉降模拟实验,对比分析砂堤形态及支撑剂沉降速度,从而达到优选支撑剂的目的。     

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.     

压裂缝闭合预测模型构建

水力压裂技术作为一种有效的增产措施在非常规油气藏开发过程中应用普遍,而水力压裂后开发过程中压裂缝闭合是影响油气藏生产的主要问题之一。以岩石力学理论为基础,考虑支撑剂变形与支撑剂嵌入岩石两种闭合机理构建了压裂缝闭合预测模型,并应用该模型对支撑剂颗粒的大小、支撑剂弹性模量、裂缝宽度和岩石弹性模量对裂缝闭合的影响效果进行研究。结果表明:在其他前提不变时,支撑剂粒径的变化对裂缝闭合量影响不明显,而支撑剂弹性模量的影响则更明显,其弹性模量越大,裂缝闭合量越小;裂缝宽度越大,裂缝闭合量越大;岩石弹性模量增大,裂缝闭合量减小。     

陶粒压裂支撑剂研究进展

水力压裂是应用于石油天然气行业中的一种有效增产措施.随着非常规油气藏的发展,其已成为我国亟待攻克的技术难点之一.而压裂支撑剂是水力压裂过程中的关键材料,即用于支撑裂缝从而提高油气藏渗透率的球形颗粒.文章综述了国内外陶粒支撑剂的研究现状及发展趋势,重点介绍了铝矾土基和高岭土基压裂支撑剂的研究进展以及压裂支撑剂的制备工艺.     

压裂用低密度支撑剂研究进展和发展趋势

压裂支撑剂是油气增产改造中用来支撑地下压裂裂缝的一种关键材料.目前常规的支撑剂视密度基本都在2.0 g/cm3以上,在压裂过程中,支撑剂的沉降速度快,压裂效果不理想.为了解决这个问题,国内外支撑剂行业一直致力于低密度支撑剂的研究.文章叙述了低密度支撑剂的研究进展,将低密度支撑剂分为了空心球类、多孔类、低密度材料类和自悬浮类四种类型,并讨论了未来低密度支撑剂的发展趋势,对压裂支撑剂研究和相关行业的技术进步具有一定的指导意义.     

低渗致密气藏泡沫压裂液损害研究

压裂液对支撑剂导流能力造成的损害程度极大地影响了压裂作业的有效性。研究了泡沫和非泡沫压裂液对支撑剂的裂缝的伤害效果。试验结果表明,非泡沫压裂液和泡沫压裂液对石英砂、轻质陶瓷支撑剂裂缝导流能力的损害率分别为72.3%,31.5%,64.8%,26.3%;在水力压裂过程中,泡沫压裂液对充填支撑剂的裂缝伤害较小,可以较好地维持合适的流变参数,保证支撑剂的持续悬浮能力,该试验方法可用于对致密气藏水力压裂液和支撑剂进行评价。     

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。     

姚店油田的水力压裂措施优化

为了实现对低渗透油藏的改造,提高油藏的产能,实施水力压裂技术措施,通过压裂液的作用,将井下的油层部位形成裂缝,并采用支撑剂进行支撑,保持裂缝的状态,提高油藏的渗透性,达到增产的目的。优化设计水力压裂技术措施,以最低的成本,达到最佳的压裂施工效果。     

一种植物胶压裂液杀菌防腐剂室内评价及现场应用

压裂液是水力压裂改造油气层过程中的工作液。压裂液起着传递压力、形成地层裂缝、携带支撑剂进入裂缝的作用。压裂液性能的好坏对油气井压裂措施后增产效果起着非常关键的作用。而压裂液霉变的发生直接影响压裂液的性能,所以一种好的杀菌防腐剂对压裂液的性能起着致关重要的作用。     

低渗透油田深部油藏陶粒支撑剂的现场应用

支撑剂是水力压裂时地层被压开裂缝后,用来支撑裂缝阻止裂缝重新完全闭合的一种固体颗粒。它的作用是在裂缝中铺置排列后形成支撑裂缝,从而在储集层中形成远远高于储集层渗透率的支撑裂缝带,达到增产、增注的目的。XX油田通过在不同油层组试验陶粒支撑剂,取得良好的效果。     

煤基固体废弃物制备压裂支撑剂研究进展

近年来我国非常规油气勘探开发取得重要进展，水力压裂技术已成为油气增产的重要措施，作为压裂技术中重要组成部分的支撑剂，其种类、参数、压裂液携带和自身运移等问题受到关注。压裂支撑剂是水力压裂过程中用于支撑裂缝使其保持张开状态的一种重要材料，是提高非常规油气采收率的关键。但压裂支撑剂面临原材料过度开采带来的资源枯竭以及生产成本高等问题，因此，与压裂支撑剂原材料成分相契合的煤基固体废弃物为原料制备压裂支撑剂备受关注。概述了煤基固体废弃物的产生、性质及综合利用现状，重点讨论了国内外煤基固体废弃物制备压裂支撑剂的研究进展。煤矸石、粉煤灰是最常见、污染最严重的煤基固废，其化学组成以SiO₂和Al₂O₃为主。煤矸石、粉煤灰中残余的碳和有机物在烧结过程中逸出的CO₂、水蒸气以及有机质的分解可产生气孔，被液相包裹形成闭气孔，起到类似造孔剂的作用，可有效降低压裂支撑剂的视密度和体积密度，提高支撑剂的导流能力。利用煤基固体废弃物制备压裂支撑剂既可有效减少天然矿物的消耗、降低生产成本和缓解环境污染，又可获得符合行业标准的压裂...     

裂缝转向对低渗地层水平井压裂的影响探讨

裂缝中支撑剂的传输和流体的流动规律很不正常,都会造成一种井筒裂缝弯曲的现象,这种现象一般都由于水力裂缝的张力转向对裂缝造成压裂造成的不良影响。这种现象会更直接的影响到水力压裂技术是否成功应用,在应用上能够保证导流能力更加顺畅,这方面非常重要。本文主要介绍水平压力差对裂缝的转向距离在操作过程中决定性的影响,这在研究裂缝转向对水平井的压力有重要的意义。     

支撑剂回流理论研究

压裂是低渗透油藏的重要开发手段,而压裂返排施工关乎压裂成败。通过对压裂过程中的支撑剂进行受力分析,利用牛顿第二定律分析了支撑剂在水平和竖直方向上的运动状态,建立了支撑剂回流模型。利用室内模拟实验,模拟了在单条裂缝中的支撑剂运动,分析了不同返排流量下的支撑剂运动状态,验证了支撑剂回流模型的准确性。通过室内模拟实验和回流模型计算分析了实际压裂过程中支撑剂在裂缝中的运动,得到支撑剂在裂缝中的运动距离相对于裂缝半长很小,为现场施工过程中进行顶替返排提供理论支撑。     

陶粒压裂支撑剂发展现状及未来展望

随着水力压裂技术的快速发展,陶粒压裂支撑剂研制到现在,在生产上已经规范化。目前市场上有各种规格的陶粒支撑剂,满足不同油气井的开采需要。油气井深度的增加导致开采环境更加复杂,因此,研制性能更好、适合特殊环境的陶粒压裂支撑剂迫在眉睫。文章介绍了陶粒支撑剂的背景及现状,总结了目前陶粒压裂支撑剂制备工艺和存在的问题,重点分析了制备陶粒的影响因素,简要介绍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。     

煤系地层致密砂岩压裂技术可行性研究

鄂尔多斯盆地气藏属于低孔、低渗、低压的致密砂岩气藏,在山西组、太原组、本溪组附近地层发育有多段煤、砂互层.在水力压裂过程中,地层裂缝通常在低应力面发生起裂,支撑剂大多进入煤层,较少铺置到致密砂岩层中,难以在致密砂岩层中形成有效的气体渗流通道.为此,在真三轴实验条件下,对大尺寸砂岩-煤岩产层组模型进行水力压裂实验,通过剖切压裂试样描述了在不同起裂位置、不同压裂液黏度、不同排量等条件下的水力裂缝扩展和空间展布规律,同时,结合软件模拟不同储层物性条件下对水力裂缝扩展的影响,系统评价了实现煤系致密砂岩气储层综合改造的条件.     

水力压裂陶粒支撑剂的研究现状

水力压裂是指在油气井开采工程中,运用的一种高效的、环保的,可以提高油气产量的技术,其中支撑剂的选择尤为重要,是水力压裂工程中的关键一环。目前国内广泛用于水力压裂的支撑剂,多以低品位铝矾土制备,支撑剂主要包含莫来石相和刚玉相,较最初的以高品位铝矾土制备的陶粒支撑剂,成本上得以控制,但普遍存在着抗压强度低、密度大等缺点。高压电瓷由于在制备过程中,坯体极易产生变形、开裂,这部分电瓷常被当做废弃物处理,经过分析其铝硅含量,适于作为原料以代替低品位铝矾土来制备陶粒支撑剂。本文结合高压电瓷废料在陶粒支撑剂中的应用前景,阐述了水力压裂陶粒支撑剂的研究现状。     

基岩的水力喷射压裂技术研究与应用

跃进油田东高点基岩储量预测比较困难,而基岩风化壳主要以裂缝层储油为主;水力喷射压裂技术是利用水射流的独特性质进行储层改造的新技术,其具有不使用任何机械密封装置即可实现一段或多段分层压低渗透油藏直井和水平井。采用水力喷射对基岩进行压裂,通过实验和现场对压裂液、支撑剂、管柱组合等进行优化,使其适合于改造基岩储层,提高单井产量。