覆膜砂及其组合支撑剂导流能力实验研究

覆膜砂通常被用于控制压裂后的支撑剂回流和出砂,同时,其不同组合下的导流能力也不同。为了更好地指导覆膜砂的现场应用,利用DL-2000型导流仪开展了覆膜砂及其组合支撑剂的导流能力实验。实验结果表明:在测试的闭合压力范围内,覆膜陶粒的导流能力随闭合压力的加大而递减,递减幅度较小;覆膜陶粒的导流能力小于普通陶粒的导流能力,组合支撑剂导流能力居中,与组合比例有关;在相同的闭合压力下,组合支撑剂中覆膜陶粒含量越高,其导流能力越低,且随着闭合压力增大,覆膜陶粒含量高的组合支撑剂导流能力相对递减速度变慢。

不同覆膜支撑剂在加砂压裂施工中的风险分析

轮古XXX井在压裂过程中因使用了来自A公司和B公司的两种不同覆膜支撑剂,导致压裂失败。采用实验方法,分别对两种覆膜支撑剂进行了密度、酸溶解度及抗破碎能力等测试,除B公司的覆膜砂酸溶解度超过正常指标外,其他指标符合标准;沉降实验发现,单一覆膜支撑剂在压裂液中分布均匀,沉降均匀,混合覆膜支撑剂颗粒抱团、成簇状,沉降不均。实践表明,在采用两种不同覆膜支撑剂混合加砂时,应谨慎对待可能存在的风险,做好相关基础工作。

煤储层压裂轻质陶粒支撑剂粒级配比优化

水力压裂是目前煤储层改造增透的主要技术措施之一,支撑剂在压裂裂缝中的铺置范围和输送距离是衡量水力压裂效果的重要指标。针对潞安矿区煤储层特点,采用物理实验和数值模拟方法,对比分析试验煤层气井压裂支撑剂导流能力、铺砂范围、粒径组合等因素对裂缝导流能力的影响,筛选出最优的支撑剂粒径和粒级配比。结果表明,随着闭合压力增大,不同粒径覆膜轻质陶粒支撑剂对裂缝导流能力降低;相同粒径覆膜轻质陶粒在裂缝中形成的砂堤和铺砂区长度是传统石英砂的2倍左右;40~60目(0.25~0.38 mm)、16~40目(0.38~1.00 mm)、12~20目(0.83~1.40 mm)3种粒级覆膜轻质陶粒中,12~20目压裂裂缝长度、支撑缝长和平均支撑剂浓度最小,而导流能力最高;当3种粒级40~60目、16~40目、12~20目配比为1∶6∶2时,覆膜轻质陶粒压裂效果最好,平均裂缝缝长320 m,裂缝宽度0.672 cm,支撑剂密度5.16 kg/m2,裂缝导流能力为1.263。潞安矿区煤层气井采用覆膜轻质陶粒支撑剂压裂时,通过优化支撑剂粒度配比,显著提高裂缝导流能力,以提高煤储层渗透性和煤层气开采效果。

深层压裂支撑剂选择探讨

低密度陶粒、覆膜陶粒、覆膜石英砂在浅层压裂应用中表现出了优异的性能,在深层油气藏的压裂改造中是否适用,需进行进一步的研究。从支撑剂的抗破碎能力、导流能力、嵌入程度对比分析了低密度陶粒、覆膜砂、覆膜陶粒的性能,结果表明覆膜陶粒在高压条件下抗破碎能力和导流能力较高,且与岩石的嵌入程度较低,说明覆膜陶粒在深层压裂中具有良好的应用前景。