炮眼暂堵室内实验研究

暂堵分层与转向压裂技术在非常规储层改造中起到非常重要的作用,其工艺为通过投入暂堵球与其他暂堵材料封堵射孔孔眼,强制压开低渗层段实现纵向改造。但是对炮眼暂堵形态与规律的认识远远不足。选用最大封堵压力和暂堵剂用量作为评价参数,开展了炮眼暂堵室内实验。实验结果表明,小于炮眼直径的暂堵球无法封堵炮眼;通过对暂堵材料配方的优选,明确了暂堵过程规律为暂堵球坐封炮眼,小颗粒有助于架桥,纤维聚集形成承压封堵;排量越大,越快形成暂堵,用量越少;暂堵球坐封炮眼后承压可达30 MPa以上。该研究结果对理解炮眼暂堵规律具有指导意义。

炮眼暂堵实验及数值模拟研究

为了提高多簇压裂的射孔簇效率,在压裂过程中需要及时封堵已经压开的炮眼。本研究搭建了炮眼暂堵实验装置,通过改变实验温度探究了温度对炮眼暂堵暂堵段承压能力以及渗透率的影响规律,实验结果表明:在炮眼暂堵过程中,随着实验温度的升高,暂堵段承压能力逐渐降低,渗透率逐渐降低。本研究建立了暂堵材料在井筒内运移封堵炮眼的数值模拟模型,并探究了流量比、排量和流体粘度对封堵效率的影响规律。结果表明,随着流量比的升高,封堵效率呈降低趋势,但降低趋势逐渐放缓;随着排量的升高,封堵效率呈先降低后升高的趋势,当排量达到一定值时继续增大排量,封堵效率基本维持稳定不变;随着流体粘度的升高,封堵效率呈先升高后降低的趋势。

绳结暂堵塞性能研究及现场应用

非常规油气藏物性致密,段内非均质性强,笼统压裂容易使裂缝沿优势簇延伸,导致压裂改造不均匀、压后效果不理想。暂堵是提高各簇改造均匀程度的有效方法,但常规暂堵球多为固定球形,不具备变形特点,且承压强度低、溶解性差,难以有效封堵不规则优势孔眼,导致压裂改造效果不佳。因此,本文研究了一种韧性绳结暂堵塞,其特殊的绳体+尾翼结构具有可变形的特点,能有效暂堵不规则孔眼,既不会穿过孔眼,也能避免因压差降低而造成脱落。室内对其降解、抗拉、承压性能进行了评价,结果表明:绳结暂堵塞抗拉强度大于110MPa,承压能力可达75MPa;其降解性能仅受温度控制,在40~175℃的温度下,绳结暂堵塞在模拟地层水中5h内无明显变化,72h内降解率能够达到100%,降解产物为二氧化碳和水。在现场应用6井次,成功率100%,其中B-3井应用结果表明,各段投入绳结暂堵塞后施工压力增幅较大,平均增量为5.4MPa,现场监测结果显示暂堵后裂缝体积明显提升,证明了绳结暂堵塞的有效性。

暂堵剂高温封堵机理及实验评价

准葛尔盆地南缘深层气藏埋藏深,具有高温高压、非均质性较强等特点,采用暂堵转向分层分段改造工艺实现了高效改造,提高了储集层动用程度。开展了140~180℃高温条件下暂堵剂对裂缝和炮眼的封堵实验研究,针对性评价了5种暂堵材料的降解速率和承压能力。结果表明,常用的暂堵材料在高温下会软化,在驱替压差下易随携带液流动,导致暂堵段承压能力下降,失去封堵效果。优选了在180℃下承压能力达30.00 MPa的暂堵材料,现场应用结果显示采用暂堵剂后产量显著增加。

暂堵压裂技术研究进展

暂堵转向压裂是提高储层改造效果的有效方法之一,现已在国内取得广泛应用。如何高效、准确的封堵地层是该技术的关键,根据现场施工条件以及地质条件的不同可以选择进行裂缝暂堵或者炮眼暂堵,为对地层产生良好的封堵效果,有必要对加深对裂缝及炮眼的暂堵机理的认识。因此,文章结合国内通过室内实验手段以及数值模拟的方法对裂缝及炮眼暂堵机理的研究现状,分析了目前裂缝及炮眼暂堵机理的研究现状、不足之处以及未来发展趋势。