砂泥岩交互储层支撑剂导流能力实验及应用

在砂泥岩互层的压裂施工中,由于压裂层数多且薄,所造缝的缝宽较窄,且由于支撑剂的大量嵌入,导致支撑裂缝导流能力进一步变差.为使裂缝参数与地层参数相匹配,在时不同粒径、铺砂浓度和支撑剂嵌入等复杂条件下的导流能力进行评价的基础上,进行了组合粒径实验研究,结果表明:尽管在闭合压力较小时,20/40目与16/30目组合粒径导流能力均与16/30目支撑剂有较大差距,但随着闭合压力的升高,使用组合粒径(20/40:16/30=3:1)获得的裂缝导流能力已经接近单一粒径(16/30目)的导流能力.现场对Y34-38井优化得到了组合粒径的最佳比例,压裂施工后取得了显著效果.研究成果对胜利油田滩坝砂岩储层的压裂改造有重要的指导意义.     

支撑剂嵌入对裂缝导流能力的影响

采用自行研制的国家发明专利测试仪器,对地层煤板进行了支撑剂嵌入实验研究。考察了在不同支撑剂类型、不同支撑剂粒径、不同铺砂浓度、不同闭合压力下支撑剂嵌入对裂缝导流能力的影响。实验结果表明:随着闭合压力增大,石英砂的导流能力快速降低;铺砂浓度越大,支撑剂充填层抗压能力与抗破碎能力越强,裂缝导流能力越高。     

多相流条件下支撑裂缝导流能力实验研究

运用API标准导流室和多功能裂缝导流能力测试系统,对多相流条件下支撑裂缝导流能力的变化进行研究,考察不同气液比、不同闭合压力、不同铺砂浓度下对不同粒径支撑剂的裂缝导流能力。结果表明:多相流的产生使支撑裂缝导流能力大幅度降低;铺砂浓度越高,多相流造成的导流能力损失越小;大粒径支撑剂可以减小高闭合压力下多相流造成的导流能力的损失。     

小粒径支撑剂在涪陵页岩压裂中的应用及分析

涪陵页岩储层改造主要采用混合压裂+组合加砂模式。其中,小/中/大粒径支撑剂的综合作用不仅是形成复杂裂缝网络的关键因素,也是不同尺度裂缝系统形成有效支撑的重要保障。在页岩复杂缝网中,一方面可利用小粒径支撑剂好携带、粒径小的优势进入远端尺寸较小的分支缝中进行支撑,以提高整个裂缝系统的导流能力;另一方面利用小粒径支撑剂打磨射孔孔眼和梳理裂缝弯曲程度,减小摩阻,降低压力消耗,提高缝内净压力,利于形成复杂缝网系统。结合地质特征、压裂工艺需求及现场实践情况,对涪陵压裂用小粒径支撑剂适应性进行了分析,认为该类支撑剂具有降低摩阻、封堵微裂缝和支撑分支缝等作用,对于促进页岩储层复杂缝的形成具有重要作用。     

煤岩压裂裂缝长期导流能力的实验研究与评价

当前煤岩长期导流能力测试实验受人为因素影响,不能完全反映煤岩自身的物理性质,实验中无统一单点承压测试时间,支撑剂组合选择单一。针对这些不足,运用裂缝导流仪对煤岩裂缝长期导流能力进行实验研究与分析,确定长期导流能力实验研究中单点的最佳承压时间。研究认为长期导流能力受铺砂浓度和支撑剂类型影响很大,受支撑剂粒径影响较小:其中石英砂类支撑剂导流能力好,但却存在砂堵的缺陷;树脂包砂类支撑剂抗压性能良好,和石英砂配合使用既能增加导流能力,也能降低出砂的损害。     

气藏压裂提高裂缝有效导流能力的技术分析

提高压裂裂缝有效导流能力是改善气藏压裂效果的重要方面。本文从提高裂缝初始导流能力、降低导流能力的伤害、保持裂缝长期导流能力等方面系统分析了近年来实现高导流能力的一些典型压裂工艺技术措施,包括：二次加砂压裂、端部脱砂压裂、提高支撑缝宽的超常规压裂、高砂比大粒径压裂、低伤害压裂液压裂、防支撑剂回流压裂等工艺。通过其施工工艺和技术特点的分析,为气藏压裂工艺技术措施选择提供依据。     

液体支撑剂回流实验研究

支撑剂回流会导致支撑缝长、缝宽和导流能力下降,严重影响压裂效果,同时出砂会腐蚀井下及地面设备。利用DL-2000型酸蚀裂缝导流能力评价试验仪,对缝宽和闭合应力影响因素进行液测支撑剂回流室内实验,得到其与支撑剂回流间的关系。实验结果表明,闭合压力保持不变,缝宽增大,实验体更易出砂,临界出砂流量值降低。缝宽保持不变,随闭合压力升高,充填层更加稳固,临界出砂流量大幅度提高。     

变黏滑溜水裂缝内携砂运移特征研究

滑溜水在裂缝中的携砂运移规律,对指导滑溜水压裂实践有重要意义。采用可视化平行板裂缝模拟装置,测试了不同注入参数组合的输砂剖面。结果表明,造缝滑溜水+70~140目支撑剂+8%砂比时,滑溜水携砂能力好,裂缝入口端未出现砂堤,支撑剂对裂缝的充填不充分;在低黏滑溜水+40~70目支撑剂+15%砂比和高黏滑溜水+20~40目支撑剂+20%砂比条件下,裂缝填砂量较大,深部裂缝砂堤较高,但裂缝入口处充填差;随着施工排量的增加,几种组合模式均表现出砂堤前缘距入口距离增大,前缘高度减小,平衡高度变化不大的情况。注入组合是影响砂堤形态的重要因素,不同注入参数组合模式对应的砂堤形态和表征参数相差较大,现场需对组合模式进行优化,提高入口处裂缝的导流能力。     

自悬浮与普通支撑剂裂缝导流能力实验研究

开展了自悬浮支撑剂与“支撑剂+携带液”裂缝导流能力对比实验研究,并进行了机理分析。结果表明,无论是自悬浮支撑剂还是“支撑剂+携带液”,随闭合压力增加,裂缝导流能力均减小。随填砂浓度增加,裂缝导流能力均增加。与石英砂相比较,陶粒抗压和裂缝导流能力明显较高。聚合物类携带液一方面可以增强支撑剂抗压能力,降低破碎率,进而增加裂缝导流能力。另一方面,携带液在支撑剂颗粒间隙中会发生滞留,致使渗透率减小,这会降低裂缝导流能力。因此,最终裂缝导流能力是渗透率和破碎率共同作用的结果。与“支撑剂+携带液”相比较,自悬浮支撑剂破碎率略高,对裂缝导流能力未造成明显影响。由此可见,自悬浮支撑剂加工过程中并未对支撑剂抗压能力和裂缝导流能力造成影响。     

支撑剂导流能力测试实验研究

选用DL-2000酸蚀裂缝导流能力实验仪,以蒸馏水和氮气作为介质,以短期导流能力实验评价方法为基础,展开长期导流能力评价,并对短期导流能力和长期导流能力进行实验对比。实验结果显示:在相同的闭合压力、支撑剂类型、铺砂浓度等实验条件下,短期导流能力优于长期导流能力;随着支撑剂粒径增大及铺砂浓度加大,导流能力也随之增强;当温度为80℃时,其导流能力大于常温(24℃)时的导流能力;与陶粒不同,石英砂粒较易破碎,其导流能力也较小;在任意闭合压力条件下,导流能力随着模拟地层压力时间的延长而逐渐下降。     

八面河油田低渗透疏松砂岩地层水平井压裂技术研究

分析研究了八面河油田低渗疏松砂岩油藏面14区沙四段主力含油层4,5,6砂组层间应力差,通过优化压裂规模和控制缝高沟通主力含油小层,提高水平井压后产能。针对面14区沙四段低渗疏松砂岩油藏特点,采用低交联度低温破胶压裂液体系,实现端部脱砂压裂,适当增加支撑剂用量减少因支撑剂嵌入对疏松砂岩人工裂缝导流能力的影响。现场应用产液量和产油量显著增加,水平井压后产能是同区块定向井压后产能的3倍。     

油井酸压后三维渗流动态预测

本文综述考虑了影响酸压裂缝导流能力的诸因素：生产压降变化、非达西效应、油藏污染、裂缝几何尺寸、和导流能力沿缝变化等；推导并建立了三维酸压油井生产动态预测模型。     

加入纤维影响支撑剂导流能力的实验研究

有多种方法可消除或减少压裂后支撑剂的回流,其中纤维技术最具发展潜力。为了评价纤维的性能,开展了纤维加入对支撑剂导流能力影响的实验研究。结果表明：纤维对支撑剂导流能力的影响存在一个最优纤维加量浓度;纤维对不同粒径的支撑剂影响也不同;纤维的加入须选择合适的时间,否则会影响支撑剂的导流能力;加入纤维后支撑剂在不同铺砂浓度下的...     

M5区块碳酸盐岩酸压导流能力实验研究

M5区块为典型的低孔、低渗致密碳酸盐岩储层.这类储层的生产井天然产能低,很难达到经济开采极限.为了达到更为理想的增产改造效果,现场多用酸压技术作为此类油气藏实施增产的措施.酸压改造后的裂缝导流能力是评价储层压裂改造效果的重要依据,而裂缝导流能力受裂缝表面形态、有效应力等因素影响,因此预测裂缝导流能力和表征在有效应力作用...     

商541低渗透砂岩地层压裂优化研究

针对商541低渗透砂岩地层，进行了压裂优化研究，分析了裂缝长度与增产倍比的关系，分析了不同地层厚度和地层渗透率情况下合理的前置液量、合理的携砂液量以及合理的支撑剂用量和砂比，为单井压裂设计提供了理论依据。     

二次加砂压裂裂缝延伸模型研究

二次加砂压裂工艺处于技术探索阶段,缺少相关理论研究.在考虑二次加砂前,一次加砂已经在缝中沉降并形成一定高度的砂堤,砂堤高度随时间不断变化对缝中流体流动及后续支撑剂沉降产生影响,在此基础上建立了适用于二次加砂压裂的裂缝延伸模型.包括:压裂液在缝中流动的连续性方程、压降方程、裂缝宽度方程及高度方程.其中压降方程是在平板流理论、力学平衡原理的基础上建立起来的,与常规压降方程不同的是该方程考虑了砂堤高度变化对流体流动的影响.数值模拟结果表明二次压裂和常规压裂相比压后增产效果理想,具有推广应用的价值.     

压裂增产措施在安塞油田坪北区特低渗透油藏的应用

针对安塞油田坪北区低孔隙度、特低渗透率、低含油饱和度、低压、低温、浅层低产岩性的油藏特点,优选出适应低温压裂液、裂缝支撑半径为160m、前置液为15%～20%、平均砂液比为35%～40%、加砂程序15%—25%—35%—45%—55%,压裂施工成功率为99.4%,充分挖掘了油层潜力,增产效果显著。     

水力压裂优化设计方法研究

综合根据施工规模预测压裂效果和根据增产要求设计施工规模的两种设计思想体系,将裂缝三维延伸模拟技术应用于压裂施工设计,提出了从地层条件出发、以最佳的压裂效果为目标的水力压裂优化设计方法,通过不断地自动调整各段压裂液体积、地面加砂浓度、支撑剂类型和粒径等施工参数,设计出最优的施工方案,并在此基础上,采用ＶｉｓｕａｌＢａｓｉｃ 语言研制了一套Ｗｉｎｄｏｗｓ 环境下的三维压裂优化设计软件,在现场应用中取得了令人满意的施工效果。