低密度支撑剂在Appalachian低渗砂岩气田的应用

就压裂液携带支撑剂能力问题而言,绝大部分注意力和经费开支一直集中于压裂液的性能方面。低黏压裂液在有些情况下是具有成本效益的,但由于其携带支撑剂能力较差,要获得较长、更为有效的支撑缝长较困难。影响携带支撑剂能力的因素有好几个,而其中最易忽略的一个因素就是支撑剂密度。根据Stoke定律计算,尺寸大小同样为20/40目条件下,密度为1.25g/cm3的支撑剂在液体中的最终沉降速度比白渥太华砂低4倍。计算机模拟和应用实例都说明:低密度支撑剂产层覆盖性好;使用低密度支撑剂进行水力压裂产生的支撑裂缝长。美国东北部Appalachian盆地低渗砂岩气田为了解决成本投入与增加生产之间的矛盾、实现低成本开发,自2003年以来在压裂作业中应用了低密度(1.25g/cm3)支撑剂(主要使用淡水和低密度稠化水压裂液体系),应用地层包括UpperDevonian(上泥盆纪)砂岩、Devonian页岩和SilurianMedina(志留纪麦迪纳统)砂岩,应用区域包括纽约州、宾夕法尼亚州、俄亥俄州、佛吉尼亚州,处理井次超过300(其中2003年7月至2004年7月期间超过40井次)。4个州的现场应用实例说明了低密度支撑剂压裂的短期和长期生产回报,证实了这种新技术的应用可行性;其中一个使用低密度支撑剂和砂的泡沫压裂实例经示踪剂测井说明,砂沉降到了产层以下,而低密度支撑剂则充填在产层中。