周边脱砂压裂支撑剂的优选

周边脱砂压裂是有别于常规加砂压裂的一种特殊压裂工艺方法,它可以在一定程度上改变裂缝的正常尺寸.达到造"短宽裂缝"的特殊目的,以满足某些中高渗透油藏压裂改造的特殊需要。调研了周边脱砂压裂技术的发展现状,分析了周边脱砂压裂机理和稳定性原理,建立了砂桥的稳定性模型和渗透率模型,为支撑剂的优选建立了理论基础。根据得出的理论设计了支撑剂粒径对砂桥渗透率影响实验和支撑剂强度与导流能力实验,得出了周边脱砂压裂支撑剂优选原则。     

周边脱砂压裂模型优化设计

周边脱砂压裂技术是压裂技术从常规压裂到脱砂压裂,再到端部脱砂压裂技术之后发展起来的一种新的技术,只有该技术才可能在压裂中形成相对较短、较宽裂缝。目前对于脱砂压裂裂缝扩展模型的研究大都忽略了裂缝纵向流动。为此,在前人的研究基础上,针对周边脱砂压裂的特点将带缝高压降影响的拟三维模型引入到脱砂后裂缝扩展模型,在脱砂后模型中考虑缝宽方向压降对裂缝扩展的影响,推导了适合周边脱砂压裂的脱砂后新模型;并在此基础上开发了适合周边脱砂压裂扩展的模拟软件,模拟结果与现有商业软件(三维)模拟结果相吻合,证明建立的脱砂后模型考虑因素全面,对脱砂后缝宽预测更符合实际。     

压裂及防砂的支撑剂选择

压裂－充填技术是一种获得高产能及防砂的好办法，但是，对于支撑剂的选择尚存在很明显的分歧本文通过研究优化临界汉动速度的计算方法，提出了各种产量条件下，不同裂缝尺寸的支撑剂选择界限，为有效的压裂－充填设计提供定量参数。     

脱砂压裂井出砂预测研究

建立了脱砂压裂井井眼围岩压实带分析模型,利用塑性应变准则对压裂前、后油井出砂进行了有限元模拟,定量分析了压实带各参数对油井出砂临界生产压差的影响规律.研究表明:压实带的弹性模量及内聚力是影响井眼围岩应变的重要参数,弹性模量及内聚力的增加均可在一定程度上降低井眼围岩的等效塑性应变,提高油井临界生产压差;泊松比变化对围岩应变的影响可近似忽略不计;压实带内各参数的综合作用可显著改善井眼围岩的稳定性,明显提高油井出砂临界生产压差.     

周边脱砂压裂特点及影响因素探讨

为了更有效率地实现周边脱砂压裂,分析了周边脱砂压裂裂缝的扩展特点;总结了滤失系数、地应力梯度、盖底层与产层压力差等地层参数对裂缝扩展趋势的影响;探讨了粘度、排量、脱砂时刻选定等作业参数对压裂的影响;最后提出周边脱砂压裂的优化设计方向.     

高渗透油层端部脱砂压裂技术研究

端部脱砂是一种能够在一定程度上控制缝长的特殊压裂技术，广泛运用于高渗透地层压裂改造。从理论到应用系统地介绍了高渗透油层端部脱砂压裂的脱砂过程、脱砂机理、裂缝的防砂机理，并给出了端部脱砂压裂滤失和裂缝数学模型及其求解方法，最后用实例说明该工艺的增产效果，并对工艺的实施提出了要求和建议。     

裂缝周边脱砂带对裂缝扩展的控制作用

在脱砂压裂过程中,裂缝周边一旦形成砂桥,裂缝会在周边法向（缝长和缝高方向）停止增长,而缝宽则以较快的速度增长并形成相对意义上的“短宽裂缝”。从岩石造缝机理、流体力学和渗流力学的角度探讨了裂缝周边脱砂带对缝长和缝高的控制作用,并对“脱砂质量”问题作了简要分析。     

压裂支撑剂的选择和防砂

本文首先给出砾石、砂子和支撑剂的定义，接着讨论选定支撑剂大小的主要难点，颗粒大的支撑剂渗透率大，而颗粒小的支撑剂强度高并且滤砂能力强。介绍了用控制入口速度的方法防止砂子侵入裂缝的方程并给出了实际确定支撑剂尺寸的数据表；列举了这些表的用法的例子。     

支撑剂裂缝渗透率差异及其优质问题对压裂后经济净现值的影响

对不同铺置浓度的支撑刻裂缝导流能力及渗透率试验结果进行了分析研究,论述了支撑剂导流能力及渗透率与铺砂浓度的关系;并使用二维教学模型以渗透率为变量进行模拟计算,研究了渗透率差异对增产效果与经济净现值的影响,这对正确地进行优化压裂设计有着重要的意义。     

脱砂压裂防砂技术在辽河油田的应用

对于储层物性较好且出砂的油井，采用常规的防砂方法效果较差，如果不牺牲部分油井产量，则砂害难以根除。针对这一问题，开展了脱砂压裂防砂技术研究，从防砂机理、脱砂压裂防砂设计等方面进行了研究，并在不同类型的油藏中进行了10口井的应用试验，取得了较好的防砂增油效果。该技术的成功应用为类似油藏的防砂、增产提供了一种行之有效的技术手段。     

端部脱砂压裂技术新模型

在分析端部脱砂压裂的机理及技术特点的基础上，针对中高渗透地层建立了一套能准确反映压裂液真实流动情况的三维滤失模型，并针对该技术模拟精度高于常规压裂的要求，建立了一套考虑缝高压降的裂缝三维延伸模型，最后提出了完整的端部脱砂压裂设计过程。     

常规压裂作业中一种新型超低密度支撑剂输送体系的开发

随着超低密度支撑剂用量的增加,遇到了几个施工操作上的问题.由于超低密度支撑剂和基液密度差异很小,常规测量系统不适用,支撑剂的混合和计量遇到了困难.由于滑溜水压裂时超低密度支撑刑浓度较低,操作更加复杂;通常支撑剂的起始浓度为60 kg/m2.用一种可用泵抽汲的输送流体悬浮超低密度支撑剂来解决这个问题.高浓度的支撑剂混合液可在基地配制,然后运送到施工现场,用清水或线性胶稀释后泵送,或者像泡沫一样泵送.本文详述了新一代超低密度支撑剂的开发、现场试验以及成功应用,把这种新颖的输送想法应用到了常规压裂作业中,使得压裂作业利用最少的设备和人力,能在很小和(或)很偏僻的地方进行.运用该技术在设备利用非常紧张和另外需要压裂船的地区能进行更多次的压裂作业.     

非常规储层压裂砂比对支撑剂铺置质量影响的实验研究

低孔超低渗透率的非常规储层需通过大规模的水力压裂形成支撑剂填充的高导流裂缝,才能获得有经济效益的油气产量,缝内支撑剂铺置规律直接影响压裂效果,影响支撑剂铺置的因素包括施工排量、施工压力、砂比等。为了研究砂比对支撑剂在缝内铺置的影响,运用了大型可视平板垂直裂缝模拟系统,研究了不同砂比下陶粒支撑剂在裂缝中的沉降运移规律。实验结果表明,砂比对20 ~ 40目陶粒砂堤形状有影响,但砂堤形状变化较小;当陶粒砂比增加时,陶粒堆积形成的砂堤坡度减小;陶粒砂比增加,陶粒颗粒之间的碰撞作用增强,沉降量减小,砂堤高度减小;陶粒支撑剂水平运移速度受砂比影响较小,接近液体流速;陶粒砂比增加,陶粒支撑剂的沉降速度减小。研究结果可为支撑剂沉降运移动态研究及支撑剂优选提供参考。     

压裂过程中支撑剂的应用效果

本文主要介绍了采用低粘度压裂液、低浓度支撑剂的水基压裂技术,及其在油田中的应用实例。采用该项技术,在节省压裂费用的同时,可大幅更提高压裂措施效果。     

疏松砂岩端部脱砂压裂技术研究与应用

针对YMX油田第三系油藏物性及地层出砂特点,研究并试验了端部脱砂压裂及配套技术。采用全三维压裂模拟技术优化压裂规模（裂缝长度在40m,最佳裂缝导流能力0．4～0．6μm^2·m）,应用转向剂控高技术有效控制缝高防止压穿水层;快速返排、地层预处理等配套技术有效保证压裂效果。现场试验4口井施工成功率100％,单井由3．6t／d增产到12．8t／d,有效期超过24个月,有效解决了油井单井产量低和地层出砂问题,对同类疏松砂岩储层改造技术的应用是一个很好的借鉴。     

压裂井支撑剂回流实验研究

采用与现场试验性质相似的原油为工作液,以支撑剂回流试验仪为实验设备,开展不同应力、不同裂缝宽度条件下的常规支撑剂回流实验.实验结果表明,陶粒的临界流量远大于石英砂的临界流量;支撑剂回流临界流量随着闭合应力的增大而增加;随着铺砂浓度的增大,支撑剂回流临界流量急剧减小;支撑剂回流实验曲线具有明显的三段特征,分别为初始段、平衡段和出砂段.实验结果有助于提高支撑剂回流预测模型的准确率.     

压裂支撑剂国内外检验标准对比

经过多年的研究和实践检验,压裂支撑剂的检验方法与标准已基本成熟,目前国内外压裂支撑剂检验标准主要包括API 19C—2018、ISO 13503-2:2006(E)、SY/T 5108—2014和Q/SY 17025—2019。分别从适用范围、设备参数、试验过程及结果评定4个方面分析了各标准间的异同,以便在实际生产及检验中准确理解和应用。     

油气开采用功能压裂支撑剂的研究进展

油气开采用功能压裂支撑剂以其稳定的化学性质、高效的油气增产能力以及特殊功能等特点,受到科学界和工业界的广泛关注.综述了近年来发展起来的油气开采用功能压裂支撑剂的最新研究进展,介绍了油气开采用功能压裂支撑剂的种类,包括减水支撑剂、可膨胀支撑剂、示踪支撑剂、回流控制支撑剂、水处理支撑剂、自悬浮支撑剂、原位支撑剂和木质支撑剂...     

水力压裂支撑剂铺置形态影响因素研究

为改善支撑剂在裂缝中的铺置形态和提高压裂增产效果,采用实验模拟方法,应用可视化裂缝平板装置开展压裂液携砂实验,结合支撑剂颗粒的微观运动轨迹和砂堤的宏观形状,描述缝内砂堤的形成过程,分析黏性和非黏性压裂液携砂方式的区别,研究射孔孔眼间干扰、压裂液排量、压裂液黏度和施工砂比对缝内砂堤形态的影响规律。结果表明:支撑剂在裂缝中的运移是流化和沉积共同作用的结果,以流化拖拽和输送为主;黏性压裂液中流化层和砂堤之间可形成不流动的液体薄层,对颗粒具有托举作用,减小流体和颗粒间的摩擦和碰撞;砂堤的形成过程共经历砂堤形成、生长、平衡状态和活塞状推进4个阶段,在射孔孔眼干扰和液体冲蚀的共同影响下,形成的砂堤形态可由堆积角、平衡高度和前进角表征,裂缝内存在近井筒和缝高方向的无砂区;砂堤的平衡高度主要取决于支撑剂颗粒的运动速度,与施工排量和压裂液黏度成反比,与砂比成正比。该研究可为压裂施工参数优化提供参考。     

高强度中密度压裂裂缝支撑剂

随着深井压裂技术的发展,压裂裂缝支撑剂性能能否适应深井要求已成为影响压裂效果的主要因素之一。中原油田采油工艺研究院从研究材料的物相理论入手,研制的高强度中密度HSMP-1型压裂裂缝支撑剂,经与现有各种支撑剂的测试比较,新支撑剂的抗压强度、便携性和导流能力等各项指标均优于其它各种支撑剂。推荐?0.3~0.5mm规格用于4000m以上深井压裂;?0.5~0.8mm规格用于3500~4000m深井压裂;?0.8~1.2mm规格用于3500m以内油水井的压裂。