苏里格气田防支撑剂回流压裂液快速返排技术研究.pdf

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1、2009年l0月油气井测试第18卷第5期苏里格气田防支撑剂回流压裂液快速返排技术研究黄建宁(1．西安石油大学石油工程学院陕西西安710065；2．长庆油田分公司陕西西安710049)摘要苏里格气田属于典型的“三低”气田，自然投产后单井产量总体偏低。理论和实践都证明，通过适度规模的压裂改造，可以显著提高开采效果。由于压裂井均有一个压后排液过程，排液速度过快或不控制放喷均会造成支撑剂回流。为此，要在不同的排液阶段选择合适的油嘴，并根据地层条件优化压裂施工顶替液量，同时，应用纤维加砂压裂技术，提高压裂改造效果。关键词苏里格气田压裂改造支撑剂回流快速返排低

2、孔低渗储层特别注重压裂液的返排问题，以面，从而影响支撑剂的运动速度；②作用于颗粒上的在工艺上最大限度降低压裂液对地层的伤害。对于流速。流速越大，作用在支撑剂颗粒上的力就越大，孔隙度、渗透率均较低的苏里格气田储层，应更加注支撑剂就会运动得越远，越容易回流到井筒中；③直重压裂液返排问题。如果排液过程中发生支撑剂回接作用在颗粒上的力。作用于颗粒上的力分为两流，会对压裂井的效果产生以下不利影响：①排液测类：一类是促使颗粒运动的力，即流体对颗粒的拖曳试过程中出砂，会降低排液速度，延长压裂残液的滞力和上举力；另一类是抗拒颗粒运动的力，即颗粒在留时间，不利于储层

3、保护。②高速含砂流体冲蚀作水中的净重以及粘结力等。用强烈，会刺坏地面闸阀、弯头，给压裂井测试和正裂缝闭合前裂缝还未完全闭合或裂缝中只部分常输气造成较大的安全生产隐患。③若出砂量大，填充了支撑剂，还留有部分流动的余地。若有部分将导致近井带的支撑缝宽变窄，导流能力下降，甚至支撑剂未能被裂缝壁夹住，还自由地悬浮着，液体的砂埋产层，造成压裂井的产能损失。回流可能将这些支撑剂带回井筒；若液体还维持有因此，掌握压裂后防支撑剂回流压裂液快速返足够的粘度、裂缝还未闭合时就开始返排，就可能出排技术是提高改造效果的重要环节。砂。图la是裂缝闭合前支撑剂受力示意图。理论

4、研究在水力压裂中大都采用石英砂或陶粒做支撑剂，压裂后支撑剂随携砂液进人人工裂缝并充填其中，达到提高裂缝导流能力的目的。支撑剂的聚集主要依靠流体附着力、压实力、自身重力等作用力来实现，同时也为支撑剂的回流提供了锲机。当液体返排时，若填砂裂缝中的压力梯度过大，支撑剂的压实力降低或拖曳力增大，必将导致支撑剂回流。a．裂缝闭合前b．裂缝闭合后图l单颗粒支撑剂受力示意图支撑剂回流是指裂缝中的支撑剂被压裂液或地层流体从裂缝中带人井筒的过程。影响支撑剂在裂就单颗粒支撑剂而言，当其处于游离状态时，只缝中流动的因素从力学上讲有三种：①颗粒本身的需很小的能量就能被带入

5、井筒，这种情况一般发生在特性。颗粒的圆(球)度决定了颗粒本身的受力截排液初期。压裂液返排过程中，裂缝逐渐闭合，单颗[作者简介]黄建宁，男，工程师，1975年出生，1999年毕业于石油大学(华东)石油工程专业，现为西安石油大学在读硕士研究生，主要从事试油气压裂技术研究及管理工作。62油气井测试2009年10月粒的受力情况发生了变化(见图1b)。支撑剂由于受到裂缝闭合压力的影响，其流动阻力增大。因此，受35到裂缝闭合压力的支撑剂不容易回流。30但是，如果支撑剂填充了部分裂缝，在支撑剂充25填层的顶部，裂缝并没有很快闭合，顶部小范围内的20裂缝还张开着，

6、较上层的支撑剂因而能自由移动，支薹15撑剂回流也可能发生。这种类型的支撑剂回流很可蚪能出现在压后压裂液返排后期和生产期间。防支撑剂回流快速返排工艺技术05l0I52025井口压力(rain)图3不同油嘴直径对应的返排排量与井口压力关系1．优选油嘴尺寸要控制好压裂液返排速度，其根本就是在不同为15MPa左右时，应用5mm左右的油嘴放喷；当的排液阶段选择合适的油嘴尺寸，这就需要对油嘴井口压力为8MPa左右时，应用8mm左右的油嘴尺寸进行优选。在裂缝的闭合过程中，特别是对于放喷；当井口压力为2MPa左右时，应采用10mm低渗储层，如果油嘴尺寸太小，裂缝闭

7、合时间太长，油嘴放喷或敞开排液。支撑剂的最大沉降距离就是缝高向下延伸的距离。2．根据地层条件优化压裂施工顶替液量因为支撑剂沉降到缝底后就会停止沉降，这样就减在设计顶替液量时，考虑具体井对应地层的地小了支撑缝长，降低了增产倍比，影响压裂效果；如质特征，既要保证井筒附近的裂缝中有足够的支撑果油嘴尺寸太大，支撑剂就会回流到井筒中，降低了剂，又要使井筒中基本不留有携砂液，其具体优化措近井筒裂缝的支撑效果，严重影响压裂效果。施为：①对致密、近井带岩石不破碎井层(地层)进行以井深3300m，压裂液滤失高度2Om，施工排压裂施工时，宜采用足量注顶替液的方法来防止

8、井量2．5m／min，施工时间65min，关井井口压力24底沉砂。足量注顶替液可将携砂液全部推人人工裂MPa等参数为例，利