压裂充填表皮计算

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1、压裂充填表皮计算一、SPE-26564压裂充填仿真：设计，应用，现场试验Frac-and-PackStimulation:Application,Design,andFieldExperienceL.P.Roodhart,P.A.Fokker,andD.R.Davies,JaoobShlyapobersky,G.K.Wong本文讨论压裂充填井选井准则。通过对潜在压裂充填井流入性能的系统研究，识别控制因素，优化设计参数。裂缝传导取决于支撑剂大小；而所产生的裂缝周围的地层渗透率的损坏影响较小。1、压裂充填完井的表皮分析：压裂充填井的性能可以用完井表皮S来表示。S由导流裂缝Sf，射孔Spf

2、，近井被堵塞的裂缝Sck，流体泄露对裂缝表面的损坏Sfl，非达西流SnD，部分穿透Spp，以及其他表皮So组成。即便Sf为负值，但S可能为正值。S值应该尽量小从而提高井的导流能力。1.1压裂表皮：研究一个完全穿透、无损坏、有限导流裂缝。将其看作增加了有效井眼半径Rwa的完井方式。Rw=井筒半径Lf=裂缝半长Rwa/Lf被看作是Fc（裂缝传导率Cf与油藏传导率Cr的比），K=地层渗透率，b=裂缝宽度，Kf=渗透率。Fc比较了沿裂缝的流体流动能力与油藏内流体流动能力。当Fc>10时，Cf被认为相对于油藏导流能力为无限大的值。这种情况下，认为裂缝传导流体与油藏一样多。（该情况发生在典型的低

3、渗透地层裂缝。）当Fc<1时，裂缝的导流能力限制了油井的产能，油藏运送流体能力大于裂缝的处理能力。（该情况发生在典型的高渗透地层裂缝）1.2射孔表皮：假设线性达西流流入一个锥形射孔通道，内部填充可渗透的支撑剂。Kpf=射孔渗透率，Lpf=长度（套管厚度+射孔长度），d=深孔半径，np=与裂缝相连的单位长度内射孔数Np的值可能与实际的射孔密度不同，这是因为压裂裂缝可能与井眼有一定的角度，取决于井筒与最小水平主应力的方向。B随d变化显著。d很小，B变化很大。从而要求较大的射孔半径和较高的孔密。Spf的作用用Kpf/K来表示。为降低射孔表皮Spf，需要大的射孔半径，高的射孔密度和高渗透的支

4、撑剂填充射孔通道。非筛管完井方式下可以不对射孔通道进行填充而提高导流能力。1.3阻塞裂缝表皮：近井地带的裂缝相对于主裂缝部分的传导能力较低。主要原因：缝宽降低，渗透率较小对于低导流裂缝，阻塞裂缝表皮很重要。Lck，bck,kck为阻塞或损坏裂缝的裂缝长度、宽度、渗透率。A的典型值为0.1~~0.4Sc值较高将限制裂缝的效益。除了设计一个带有较高Fc的裂缝填充之外，也应采取措施来降低Sck的值。通过采取高泵压中断裂缝降低近井摩擦，在末尾采用高浓度支撑剂填充裂缝来实现裂缝流体的质量控制从而最大化裂缝导流能力。1.4流体泄露损失：裂缝表面可能被流体损坏，或通过表面泄露或已形成滤饼。裂缝壁面

5、表皮Dfl和Kfl为损坏区的深度和渗透率。裂缝表面损坏Sfl相对Sck和Spf并不重要。1.5部分穿透和非达西表皮：此处并没有提高确切的非达西流表皮计算公式2、压裂充填井的砂控由于油井改进的流动性能降低了砂的产量，即油井的压降。从而，压裂充填将取代砾石充填。为获得好的裂缝传导能力所需要的支撑剂大小与有效砂控产生了冲突。压裂井在较低的生产压差下也能产生同样的产量。由于近井地层拉伸破坏和内部剥蚀将影响砂产量。较低的生产压差和流速将减小拉伸破坏和内部剥蚀。因此，建议放宽压裂充填完井时使用的sand-exclusion准则。试验表明，粗糙的支撑剂网格比传统的砾石充填效果跟好，同时实现很好的防

6、沙。需要进一步的研究通过裂缝的砂的质量，从而使用合适的支撑剂尺寸准则来进行压裂充填。压裂与砾石充填两个阶段需要通过经验来划分。