砂砾岩储层裂缝摩阻测试及应用.pdf

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1、第15卷第l9期2015年7月科学技术与工程Vn1．15No．19Ju1．20151671—1815(2015)19—0127—05ScienceTechnologyandEngineering⑥2015Sci．Tech．Engrg．砂砾岩储层裂缝摩阻测试及应用李升芳李太伟王进涛殷玉平(江苏油田分公司工程技术研究院，扬州225009)摘要砂砾岩储层压裂时裂缝容易发生不规则扭曲，具有多裂缝、滤失大、摩阻高等特点，为了测试影响裂缝壁面摩阻的相关因素及影响程度，设计并制作了砂砾岩裂缝壁面摩阻的测试装置，测试并分析了相关因素，获得砂砾岩摩阻的增长规律，拟合回归出砂砾岩裂缝摩阻公式，误差小于

2、10％，用于预测砂砾岩储层施工时的裂缝摩阻，为确定施工压力，优选施工工艺及参数提供依据。关键词砂砾岩压裂摩阻摩阻测试中图法分类号TE343；文献标志码B砂砾岩储层的砂岩与砾石岩交互，致使水力裂缝在延伸过程中会出现扭曲，导致压裂裂缝在延伸过程极不规则。扭曲裂缝不仅在近井地带，在裂缝延伸过程中也有大量的扭曲裂缝，造成裂缝内摩阻增加，进一步加大了施工难度。因此，针对砂砾岩储层的特殊性质，研制了一种测试砂砾岩裂缝摩阻的装置，通过制造人工合成裂缝壁面，测试分析砾1为加砂装置，2为混砂罐，3为流量显示仪表，石含量、泵注排量、压裂液黏度、砂浓度等因素对裂4为压力测试仪表，5为裂缝壁面摩阻测试箱体

3、，缝壁面摩阻损耗的影响程度，用于预测储层施工时6为输送螺杆泵，7为回流管线的裂缝摩阻，确定施工时的压裂规模，指导现场的压图1砂砾岩裂缝壁面摩阻测试装置简图裂实践。Fig．1Thedrawingofthedevicetotestthefracturefictioninglutenitereservoir1裂缝壁面摩阻测试装置功能介绍裂缝摩阻测试装置包括压裂液搅拌储液罐、输送泵、数据测试采集系统、模拟井、摩阻测试箱体、岩心夹持模块等构成一个循环系统。该装置能模拟水力裂缝并测试压裂液通过裂缝的压力损失。该装置的主体部分包括两大部分：摩阻测试箱体和岩石夹持模块，箱体的主要作用是固定岩石夹持

4、模块，可以调整裂缝形态为垂直裂缝、也可调整为水平裂缝；岩心夹持模块的作用是调整裂缝宽度，固定岩心位置，最重要的功能是置换不同的岩石，测试岩石可为砂1为上盖板，2为岩石夹持模块，3为模拟人口井，岩、砂砾岩、碳酸盐岩、泥岩等。4为摩阻测试箱体，5为螺丝，6为压裂液流体出口图2裂缝摩阻测试箱体3D图2裂缝壁面摩阻测试装置技术原理Fig．2The3Ddrawingofthedeviceto砂砾岩体油藏存在埋藏深度大、储层变化快、非testthefracturefriction均匀性强、自然产能低、压力系统多变、油水关系复杂、施工困难多等特征。由于凹凸不平的砾石造一：军．苛暗压E列m酸ail

5、li室sf二一级~@主+si任n-砂；师。研究方向：压裂工艺研究及压裂液体系。一：．jsyt@sin肌；茂；炷芏L日J／仕L他，自I，位：E；芪1芏一opec．。。耗的摩阻较大，泵注排量以及泵压较高。砂砾岩储层在压裂过程中，压裂液流体流经裂缝壁面时裂科学技术与工程l5卷缝壁面摩阻损耗会受泵注排量、砾石含量、砂浓度以及压裂液黏度等因素影响，通过改变不同的实验条件，测试在对应的实验排量下裂缝两端的流体压力降，进而对影响压裂液流经砂砾岩裂缝壁面过程中摩阻损耗的因素进行分析。实验排量的选取以缝口流表1施工排量与实验速为标准，应用相似性原排量的对照表理，把现场施工排量折算TableThere

6、ferencetable为室内实验排量。根据现beeenc0ns仃ucuo“场施工排量以及压后数据disp：：‘．and．得出到流体缝在苎裂缝和擘内宽的流，计速算疆面nnnnnnQnn图n3砾石含量对裂缝壁面摩阻损耗猫孺蛳科影响曲线(低黏低砂比)，(．一)(1(m3．h-1)Fig．3TheeffectofgravelconcentrationOilfracture实验时流体流经平板的流O12223344826O4826Ofri4ction(1owviscosity、lowsandratio)速与单翼缝内流速相同，然后根据模拟裂缝的尺寸综合低黏、高黏、低砂比与高砂比的不同类型确定实

7、验排量，如表1。的裂缝壁面的流体摩阻损耗测试结果，可知，裂缝壁拟定某单翼缝长1201TI，面摩阻损耗随着排量的增大而越来越大，随着砾石缝高20m—，缝g∞宽一＼区6mm恒；实瓣含量的增加，摩阻增幅加大。例如在低黏低砂比状一g加¨他8642O验仪器的裂缝高度为0．4态下，如图3所示，排量为4II1／min时，1#为3kPa／如1m，裂缝的长度为1．0m，in，2#为3．3kPa／1TI，3#为3．8kPa／m，4}}为4．5裂缝宽度4mm。kPa／m，增幅分别为10％、