南海低渗透储层支撑剂导流能力试验研究

吴百烈 杨凯 程宇雄 刘善勇 张艳

吴百烈, 杨凯, 程宇雄, 刘善勇, 张艳. 南海低渗透储层支撑剂导流能力试验研究[J]. 石油钻探技术. doi: 10.11911/syztjs.2021064
引用本文: 吴百烈, 杨凯, 程宇雄, 刘善勇, 张艳. 南海低渗透储层支撑剂导流能力试验研究[J]. 石油钻探技术. doi: 10.11911/syztjs.2021064
WU Bailie, YANG Kai, CHENG Yuxiong, LIU Shanyong, ZHANG Yan. Research on Proppants Conductivity Test in Low Permeability Sandstone Reservoirs in South Sea[J]. Petroleum Drilling Techniques. doi: 10.11911/syztjs.2021064
Citation: WU Bailie, YANG Kai, CHENG Yuxiong, LIU Shanyong, ZHANG Yan. Research on Proppants Conductivity Test in Low Permeability Sandstone Reservoirs in South Sea[J]. Petroleum Drilling Techniques. doi: 10.11911/syztjs.2021064

南海低渗透储层支撑剂导流能力试验研究

doi: 10.11911/syztjs.2021064
基金项目: 中海石油(中国)有限公司科技项目“深层古近系油藏高效开发技术研究”(编号:CNOOC-KJ 135 ZDXM 37 SZ 05 SZ)、陕西省油气井及储层渗流与岩石力学重点实验室开放基金“陆相页岩井周地应力分布规律研究”(编号:WSFRM20190302001)、长江大学创新训练项目“陆相页岩井周地应力数值模拟研究”(编号:2019049)联合资助
详细信息
    作者简介:

    吴百烈(1986—),男,山东新泰人,2008年毕业于中国石油大学(华东)石油工程专业,2014年获中国石油大学(华东)油气井工程专业博士学位,工程师,主要从事岩石力学及储层改造工艺和技术研究。E-mail:wubailiewubailie@sina.com

  • 中图分类号: TE357.1+2

Research on Proppants Conductivity Test in Low Permeability Sandstone Reservoirs in South Sea

  • 摘要: 针对南海低渗透储层油气采出程度低,压裂难以形成高导流能力人工裂缝的问题,通过室内试验分析了储层黏土矿物含量、不同粒径支撑剂组合方式和破胶液黏度对人工裂缝导流能力的影响。在试验条件下,储层黏土矿物含量从15%增至50%,20/40目支撑剂导流能力的降低率从13.84%增至31.34%;20/40目、30/50目和40/70目陶粒以3﹕1﹕1的比例铺置时最优,该组合最终导流能力为116.7 D·cm;破胶液黏度为1 mPa·s时,支撑剂导流能力最高。试验结果表明:随着黏土矿物含量增大,支撑剂导流能力逐渐降低;支撑剂的破碎主要由于支撑剂颗粒相互挤压而非与储层的相互作用;不同粒径支撑剂组合铺置时,大粒径支撑剂占比越大,导流能力越高;随着闭合压力升高,小粒径支撑剂破碎所造成的渗透率下降是造成导流能力降低的主要原因;破胶液黏度越低,支撑剂导流能力越高。研究结果可为南海低渗透油气藏压裂选层和优化压裂方案提供依据。
  • 图  1  LF油田储层岩心扫描电子显微镜扫描结果

    Figure  1.  Rock samples of LF oilfield and the results of SEM test

    图  2  支撑剂导流能力评价系统

    Figure  2.  Flow chart of conductivity test

    图  3  不同黏土矿物含量下支撑剂的破碎情况

    Figure  3.  Proppants crush results under different clay composition

    图  4  裂缝导流能力与闭合压力的关系

    Figure  4.  The relationship between conductivity and closure pressure under different sand size composition

    图  5  裂缝宽度与闭合压力的关系

    Figure  5.  The relationship between fracture width and closure pressure

    图  6  裂缝渗透率与闭合压力的关系

    Figure  6.  The relationship between fracture permeability and closure pressure

    图  7  不同粒径支撑剂的破碎情况

    Figure  7.  Proppants crush results under different proppant size

    表  1  LF油田储层岩屑全岩矿物组分

    Table  1.   Mineral composition analysis results by XRD in LF oilfield— composition of rock minerals

    样品号埋深/m矿物含量,%
    石英钾长石斜长石方解石白云石石盐方沸石重晶石黏土矿物总量
    6-14 008~4 02241.61.20.92.02.22.83.146.2
    2-13 846~3 84947.81.43.72.544.6
    3-13 969~3 97831.79.32.86.03.14.55.037.6
    4-13 999~4 00255.91.21.52.31.62.83.131.6
    5-13 107~3 11041.29.44.71.82.52.24.55.128.6
    14-23 725~3 73459.32.43.45.33.03.323.3
    7-14 017~4 02059.32.31.61.57.62.83.121.8
    8-23 786~3 78969.92.02.22.03.03.317.6
    16-23 137~3 14052.514.3 3.83.34.33.84.313.7
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    表  2  LF油田储层岩屑黏土矿物组分

    Table  2.   Mineral composition analysis results by XRD in LF oilfield— composition of clay minerals

    样品号埋深/m黏土矿物相对含量,% 混层比
    I/SItKaoC I/S
    17-14 008~4 0226113233 15
    2-13 846~3 849621420415
    3-13 969~3 9787016 9520
    4-13 999~4 00258201210 15
    5-13 107~3 11055181710 15
    14-23 725~3 73462111512 10
    7-14 017~4 02070 918310
    8-23 786~3 78949192210 15
    16-23 137~3 14050152411 10
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    表  3  不同黏土矿物含量的导流能力试验结果

    Table  3.   Conductivity experiment scheme under different composition of clay minerals

    黏土矿物
    含量,%
    支撑剂
    粒径/目
    闭合压力/
    MPa
    导流能力/(D·cm)
    短期长期
    1540/704045.4934.69
    2540/704042.0530.16
    4040/704036.2322.69
    5040/704030.1615.84
    040/704066.0759.04
    1520/404083.6573.80
    2520/404079.2964.53
    4020/404067.6844.73
    5020/404060.3340.42
    020/4040114.67 109.68
     注:黏土矿物含量为0时为钢板。
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    表  4  不同破胶液黏度下的导流能力

    Table  4.   The conductivity experiment results under different breaking gel fluids

    破胶液黏度(mPa·s)导流能力/(D·cm)导流能力
    伤害率,%
    泵入破胶液前泵入破胶液后
    1361.4190.347.3
    10360.1160.255.5
    20359.8137.261.9
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出版历程
  • 收稿日期:  2020-09-25
  • 修回日期:  2021-08-21
  • 网络出版日期:  2021-05-10

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