自支撑相变压裂技术室内研究与现场应用

为了解决常规水力压裂普遍存在的砂堵、残渣伤害、设备磨损、裂缝远端难以得到有效支撑等问题,提出了一种自支撑相变压裂技术,即:向储层注入由相变流体和非相变流体组成的相变压裂液体系,在地层温度的刺激下,相变流体发生相变,由液体变为固体的相变支撑剂颗粒从而支撑水力裂缝,而非相变流体占据的空间在其返排后则成为油气高速流动的通道;在此基础上,进行了材料性能评价、工艺参数优化和现场应用。研究结果表明:①在30℃下,相变压裂液体系是一种无固相的液体,流动性好,随着温度的升高,逐渐生成相变支撑剂颗粒;②相变流体相变时间可调,能够适合不同温度的储层;③在不同配方、不同剪切速度条件下,相变压裂液体系能够形成粒径介于0.1～5.0 mm的相变支撑剂;④裂缝导流能力与粒径大小呈正比,导流能力优于石英砂和陶粒。现场应用效果表明,缝长及导流能力优化、注液排量设计、温度场模拟计算等配套手段进一步完善了自支撑相变压裂技术体系,能够有效地指导自支撑相变压裂现场实施。结论认为,现场应用的成功,验证了该项技术的可行性,可以为储层改造提供一种新的压裂技术。