体积压裂裂缝前端粉砂分布规律试验研究

张衍君 葛洪魁 徐田录 黄文强 曾会 陈浩

张衍君, 葛洪魁, 徐田录, 黄文强, 曾会, 陈浩. 体积压裂裂缝前端粉砂分布规律试验研究[J]. 石油钻探技术, 2021, 49(3): 105-110. doi: 10.11911/syztjs.2021065
引用本文: 张衍君, 葛洪魁, 徐田录, 黄文强, 曾会, 陈浩. 体积压裂裂缝前端粉砂分布规律试验研究[J]. 石油钻探技术, 2021, 49(3): 105-110. doi: 10.11911/syztjs.2021065
ZHANG Yanjun, GE Hongkui, XU Tianlu, HUANG Wenqiang, ZENG Hui, CHEN Hao. Experimental Study on Silt Distribution Law at the Front end of Fractures in Volume Fracturing[J]. Petroleum Drilling Techniques, 2021, 49(3): 105-110. doi: 10.11911/syztjs.2021065
Citation: ZHANG Yanjun, GE Hongkui, XU Tianlu, HUANG Wenqiang, ZENG Hui, CHEN Hao. Experimental Study on Silt Distribution Law at the Front end of Fractures in Volume Fracturing[J]. Petroleum Drilling Techniques, 2021, 49(3): 105-110. doi: 10.11911/syztjs.2021065

体积压裂裂缝前端粉砂分布规律试验研究

doi: 10.11911/syztjs.2021065
基金项目: 国家科技重大专项项目“延安地区陆相页岩气勘探开发关键技术”课题4“非均质陆相页岩气储层改造配套工艺技术”(编号:2017ZX05039-004)资助
详细信息
    作者简介:

    张衍君(1992—),男,山东邹城人,2015年毕业于西安石油大学石油工程专业,在读博士研究生,主要从事非常规油气储层评价与压裂改造研究。E-mail:15010058869@163.com。

  • 中图分类号: TE357.1+1

Experimental Study on Silt Distribution Law at the Front end of Fractures in Volume Fracturing

  • 摘要: 粉砂在致密储层体积压裂中的作用尚未明确,其在裂缝前端的分布规律仍不清楚。为此,建立了利用动态滤失分析仪评价体积压裂裂缝(文中简写为“体积裂缝”)前端粉砂分布情况的模拟试验方法,在描述缝面形貌的基础上研究了粉砂的分布规律及影响因素。试验发现,携砂液在体积裂缝中逐渐滤失,滤失达到平衡后滞留在缝端的粉砂其分布差异很大;同时,随着滤失时间增长缝内压力逐渐升高,后达到稳定状态。最长运移距离和稳定压力能合理表征粉砂在裂缝前端的分布特征。缝端开度增大、缝面粗糙度减小、压裂液黏度升高,粉砂最长运移距离增加;粉砂粒度越小,最长运移距离越大。缝端开度越小、缝面粗糙度越大、黏度越高、粉砂粒度越小,缝内稳定压力越高。研究结果表明,压裂施工时添加粉砂能够封堵裂缝前端,提高缝内压力,抑制裂缝在某一方向过快增长,增加缝网复杂度。
  • 图  1  动态滤失分析仪基本结构示意

    Figure  1.  Dynamic fluid loss analysis device

    图  2  试验用岩心制作方法示意

    Figure  2.  Method of core making for testing

    图  3  模拟的体积裂缝缝端

    Figure  3.  Simulated volume fracture ends

    图  4  裂缝缝端的裂缝面形貌

    Figure  4.  Fracture surface morphology at fracture ends

    图  5  裂缝缝端粉砂分布特征

    Figure  5.  Silt distribution characteristics at fracture ends

    图  6  不同缝端开度下的缝内压力和粉砂最长运移距离

    Figure  6.  Pressure in fractures and the maximum transport distances of silt with different fracture apertures

    图  7  不同缝面粗糙度下的缝内压力和粉砂最长运移距离

    Figure  7.  Pressure in fractures and the maximum transport distances of silt with different fracture surface roughness

    图  8  不同压裂液黏度下的缝内压力和粉砂最长运移距离

    Figure  8.  Pressure in fractures and the maximum transport distances of silt with different fracturing fluid viscosity

    图  9  不同粉砂粒度下的缝内压力和粉砂最长运移距离

    Figure  9.  Pressure in fractures and the maximum transport distances of silt with different particle sizes of silt

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出版历程
  • 收稿日期:  2020-09-30
  • 修回日期:  2021-03-21
  • 网络出版日期:  2021-05-14
  • 刊出日期:  2021-06-16

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