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压裂液对低渗储层人工裂缝伤害评价及影响因素实验研究——以M储层为例

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压裂液对低渗储层人工裂缝伤害评价及影响因素实验研究——以M储...

作者：高建国西安石油大学

学位级别：硕士

本文以低渗密油储层M储层为研究对象,在全面调研了研究区储层岩石学和流体性质及室内敏感性分析的基础之上,用真实砂岩微观模型,研究了滤饼对人工裂缝伤害的微观机理;同时建立了压裂液对人工裂缝岩心伤害的评价实验方法,研究了其中的影... 详细信息

本文以低渗密油储层M储层为研究对象,在全面调研了研究区储层岩石学和流体性质及室内敏感性分析的基础之上,用真实砂岩微观模型,研究了滤饼对人工裂缝伤害的微观机理;同时建立了压裂液对人工裂缝岩心伤害的评价实验方法,研究了其中的影响因素,并对研究区常用的几种胍胶压裂液体系对人工裂缝的伤害进行了评价;特别对滤饼的伤害程度及影响因素进行了研究。本文取得了以下成果和认识:(1)研究区储层岩石的主要类型为岩屑长石砂岩、长石岩屑砂岩和长石砂岩,储层岩石以细砂岩为主,其次为粉砂岩;胶结物含量高,水云母、铁白云石、绿泥石是研究区储层岩石主要的胶结物。压裂液对人工裂缝潜在的主要伤害有:滤饼残渣、微粒运移、水敏、水锁、酸敏。(2)研究区常用的三种压裂液对人工裂缝的伤害有所不同,在储层温度下,稠化水对裂缝的伤害相对较大,伤害率平均值为27.1%,胍胶和PPQ体系分别为26.3%和20.7%;稠化水对裂缝的伤害是因为在储层温度下与储层岩石发生了一些不利反应,导致裂缝面的泥化和微粒运移,从而降低了裂缝的渗透率;胍胶和PPQ体系会在人工裂缝的表面形成滤饼,造成对人工裂缝的伤害。(3)压裂液滤饼的粘度会随着在裂缝中滞留时间的增加而增加,这是人工裂缝岩心伤害率随时间增加而增加的主要原因之一;不同的压裂液体系滤饼形态也有所不同,对伤害率有一定的影响。(4)胍胶压裂液滤饼对人工裂缝的伤害与破胶液的粘度有明显的关系。本文无铺砂人工裂缝伤害评价实验表明,粘度最大胍胶压裂液破胶液平均伤害率为82.09%,而最低仅为37.5%。(5)人工裂缝铺砂后,胍胶压裂液破胶液对铺砂人工裂缝岩心的伤害有所增加;裂缝表面粗糙度越大,初始渗透率就越高,人工裂缝伤害率相对就小;人工裂缝的伤害率随着返排量的增加呈降低的趋势,并逐渐趋于稳定。(6)用人工裂缝岩心评价压裂液对裂缝的伤害程度是一个可行的方法。本文通过大量的实验研究,建立了压裂液人工裂缝岩心评价方法和程序,并确定了实验条件和具体的实验参数界限。

关键词：压裂液伤害低渗透储层裂缝伤害伤害评价实验研究

页岩气储层压裂返排一体化裂缝导流能力变化规律

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大庆石油地质与开发 2024年第5期43卷 158-165页

作者：许冬进陶振强李常兴熊齐李静鹏王俊亭曲彦颖吴应松长江大学石油工程学院湖北武汉430100 油气钻采工程湖北省重点实验室湖北武汉430100 贵州页岩气勘探开发有限责任公司贵州遵义563400 湖北航天化学技术研究所湖北襄阳441100

为研究页岩气储层压裂返排一体化过程中裂缝导流能力的变化规律,结合页岩气储层生产特点,模拟了整个压裂—返排—生产的过程,开展气测—液测—气测3个连续阶段裂缝导流能力测试实验,研究了整个过程中裂缝导流能力的变化规律。结果表明:... 详细信息

为研究页岩气储层压裂返排一体化过程中裂缝导流能力的变化规律,结合页岩气储层生产特点,模拟了整个压裂—返排—生产的过程,开展气测—液测—气测3个连续阶段裂缝导流能力测试实验,研究了整个过程中裂缝导流能力的变化规律。结果表明:在闭合压力为35 MPa的条件下,采用蒸馏水模拟压裂后,由于页岩水化的作用,石英砂支撑剂的导流能力降低幅度高达80.4%;在模拟返排过程中,按初始气测排量的25%、50%、75%、100%进行气测导流能力实验,裂缝导流能力逐渐升高,实验方案中其最大恢复值为初始值的65.9%;实验模拟了生产过程中由于页岩气井产量变化造成的地层压力波动对裂缝导流能力的影响。研究结果对页岩气储层压裂方案设计优化和高效开发具有一定的参考意义。

关键词：页岩气储层水力压裂导流能力压裂液返排裂缝伤害压力波动

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裂缝性致密砂岩气藏入井流体伤害规律

钻井液与完井液 2018年第5期35卷 121-126页

作者：张路锋周福建辜富洋冯炜王晋中国石油大学(北京)非常规天然气研究院北京102249 中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室北京102249

塔里木克深区块裂缝性致密砂岩储层具有埋藏深,孔隙度、渗透率低,裂缝发育,非均质性强等特征,不经过压裂增产措施难以达到工业开采价值。钻完井以及增产改造过程储层与工作液及其所携带的固体颗粒相接触,容易引起储层渗透率降低,从而导... 详细信息

塔里木克深区块裂缝性致密砂岩储层具有埋藏深,孔隙度、渗透率低,裂缝发育,非均质性强等特征,不经过压裂增产措施难以达到工业开采价值。钻完井以及增产改造过程储层与工作液及其所携带的固体颗粒相接触,容易引起储层渗透率降低,从而导致产能降低。以人工劈缝的储层岩心为评价岩心,使用储层成像测井资料确定岩心裂缝宽度,对裂缝性致密砂岩储层钻井液/压裂液损害进行了评价。实验结果表明,在围压低于4.5 MPa的情况下,模拟裂缝岩心渗透率保持不变,模拟裂缝岩心渗透率与缝宽呈三次方关系;随着裂缝宽度的增加,压裂液伤害程度逐渐减小,但是钻井液伤害程度先增大后减小,存在一个伤害峰值;此外,一步酸可以显著提高裂缝渗透率,解除钻井液/压裂液伤害。该研究对低伤害新型工作液的研发以及储层保护措施的优化具有一定的指导意义。

关键词：裂缝性致密砂岩裂缝伤害压裂液钻井液砂岩酸化

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支撑裂缝处理剂性能研究与应用

油田化学 2001年第3期18卷 212-214页

作者：刘洪升王俊英郑宇印郎学军李玉琴张晓瑛王栋张红中国石化中原油田分公司采油工程技术研究院河南濮阳457001

研制了一种支撑裂缝处理剂 ,在实验室考察了该处理剂的应用性能 ,并在 3口井上进行了成功的应用试验。该处理剂为含有氧化剂、助氧化剂、催化剂的水溶液 ,用于处理加砂压裂后的支撑剂充填裂缝 ,破解裂缝内压裂液冻胶 ,溶解压裂液残渣和... 详细信息

研制了一种支撑裂缝处理剂 ,在实验室考察了该处理剂的应用性能 ,并在 3口井上进行了成功的应用试验。该处理剂为含有氧化剂、助氧化剂、催化剂的水溶液 ,用于处理加砂压裂后的支撑剂充填裂缝 ,破解裂缝内压裂液冻胶 ,溶解压裂液残渣和聚合物滤饼 ,以改善破胶液返排效果 ,提高裂缝导流能力。室内性能考察结果表明 ,与使用过硫酸铵破胶相比 ,该处理剂在≥ 4 0℃破胶迅速 ,破胶液粘度很低 (～ 1mPa·s) ,可使压裂液残渣产生量减少73 %以上 ,可完全溶解常规破胶法产生的残渣 ,使导流能力提高 4 0 %以上 ,对支撑剂的强度无影响。在 3口油井试用 ,压裂液平均返排时间比一口对比井缩短约 60 % ,平均返排率为 86.8% ,比对比井提高近 2 0 %。

关键词：支撑剂油田化学剂填充裂缝裂缝伤害裂缝处理氧化型处理剂冻胶破解压裂液返排

江苏油田水力压裂裂缝导流能力提高方法实验研究

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石油化工应用 2019年第1期38卷 32-36,58页

作者：李太伟杲春殷玉平周继东王进涛中国石化江苏油田分公司石油工程技术研究院江苏扬州225009

裂缝导流能力是影响水力压裂改造效果的重要因素。目前,胍胶压裂液得到广泛应用,但其中含有的水不溶物以及破胶后形成的残渣会对裂缝导流能力造成一定伤害,从而降低压后增产效果。本文针对江苏油田压裂现状,研究了胍胶压裂液对裂缝导流... 详细信息

裂缝导流能力是影响水力压裂改造效果的重要因素。目前,胍胶压裂液得到广泛应用,但其中含有的水不溶物以及破胶后形成的残渣会对裂缝导流能力造成一定伤害,从而降低压后增产效果。本文针对江苏油田压裂现状,研究了胍胶压裂液对裂缝导流能力的伤害程度,分析了压裂液对裂缝伤害的机理,提出了裂缝导流能力的提高方法。研究表明稠化剂浓度、支撑剂铺置方式的优化以及羧甲基胍胶压裂液、生物酶破胶剂的应用,可以有效降低胍胶压裂液对裂缝导流能力的伤害。研究结果对压裂液的优选、压裂设计方案的优化具有指导意义。

关键词：导流能力裂缝伤害羧甲基胍胶压裂液生物酶破胶剂

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鄂北气田太2气层水力压裂复合酸化技术研究

鄂北气田太2气层水力压裂复合酸化技术研究

作者：米强波西南石油学院

学位级别：硕士

水力压裂技术自发展半个多世纪以来,为增加油气井产量、提高油气阳开发水平作出了不可磨灭的贡献。但不是所有的压裂措施都能达到预期的增产效果,许多油气井压裂以后增产效果不理想甚至没有增产效果,其中一个重要原因就是压裂过程中压... 详细信息

水力压裂技术自发展半个多世纪以来,为增加油气井产量、提高油气阳开发水平作出了不可磨灭的贡献。但不是所有的压裂措施都能达到预期的增产效果,许多油气井压裂以后增产效果不理想甚至没有增产效果,其中一个重要原因就是压裂过程中压裂本身对油气层造成了损害。因此有必要对压裂过程中的裂缝损害进行研究并找出相应的解决措施。水力压裂设计是油气层水力压裂的重要组成部分,是进行水力压裂施工的依据。在考虑裂缝温度场对裂缝几何尺寸影响的基础上,使用PKN模型计算了裂缝的几何尺寸,计算了全悬浮携砂液在缝中的运移分布及填砂裂缝的导流能力。由于裂缝伤害对水力压裂增产效果有重要影响,因此在考虑裂缝壁面伤害的基础上推导了水力压裂的增产效果计算模型。水力压裂过程中存在的损害主要包括粘土膨胀与颗粒运移损害、机械杂质引起堵塞损害、支撑裂缝导流能力的损害等。针对太2气层的实验研究表明,压裂液对裂缝壁面的伤害率平均在31.84%-36.28%之间,压裂液对支撑剂层的伤害率平均在29.27%—30.04%之间。所以,要提高压裂效果,可以从改进压后裂缝导流能力和提高裂缝壁面附近地层的渗透率两个方面入手,这就是要进行水力压裂复合酸化技术研究的依据。酸液体系是否合理是能否消除压裂液对裂缝壁面及支撑剂层损害的关键因素,因此也是水力压裂复合酸化技术能否取得成功的关键。本文对已有的几种酸液配方分别进行压裂液伤害的解堵效果实验,筛选出最合理有效的酸液配方,并进行了对地层的酸化效果评价和对支撑剂层的解堵效果评价。经分析对比表明,通过实验筛选出的合理的酸液配方能较好的改善裂缝壁面附近地层的渗透率和支撑裂缝的导流能力。通过酸液处理后,如果返排彻底,其导流能力可以恢复到裂缝初始导流能力。计算了太2气层常规水力压裂和水力压裂复合酸化技术的增产效果,对两种压裂方式的增产效果进行了对比,并分析了影响常规压裂和水力压裂复合酸化增产倍比的因素。通过对两种增产方式增产效果的对比表明,在相同的地层条件及施工条件下,水力压裂复合酸化技术的增产效果要大于常规水力压裂的增产效果。常规压裂时,压裂液对裂缝壁面的污染越严重,裂缝壁面污染带的渗透率就越低,水力压裂能获得的增产倍比就越小;进行水力压裂复合酸化技术后,由于酸液解除了压裂液对裂缝壁面的损害,裂

关键词：水力压裂增产效果裂缝伤害水力压裂复合酸化导流能力

清洁压裂液体系在探井改造中的适应性及优化设计

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重庆科技学院学报（自然科学版） 2013年第5期15卷 43-45页

作者：才博刘建中穆海林程晓冬中国石油勘探开发研究院廊坊分院河北廊坊065007 中油渤海钻探井下公司河北任丘062550 华北油田分公司勘探部河北任丘062550

以清洁压裂液机理为理论基础,分析清洁压裂液与常规压裂液的不同特点,进行探井应用清洁压裂液的压裂潜力分析,并对清洁压裂液的压裂设计思路进行系统分析,提出提高裂缝的导流能力以减少对储层伤害和大规模造长裂缝是清洁压裂液改造油层... 详细信息

以清洁压裂液机理为理论基础,分析清洁压裂液与常规压裂液的不同特点,进行探井应用清洁压裂液的压裂潜力分析,并对清洁压裂液的压裂设计思路进行系统分析,提出提高裂缝的导流能力以减少对储层伤害和大规模造长裂缝是清洁压裂液改造油层效果好坏的关键所在,得出探井改造中清洁压裂液适用的储层条件。通过20余井次现场应用,压后效果比常规液体增加3倍,为进一步提高探井的改造提供新的优选目标。

关键词：探井清洁压裂液低伤害裂缝伤害优化设计