纤维防砂压裂技术在大牛地气田水平井的应用.pdf

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1、第37卷第4期钻采工艺V01．37No．4DRILLING＆PRODUCTIONTECHNOLOGY·113·纤维防砂压裂技术在大牛地气田水平井的应用杨英涛(中国石油大学·华东)杨英涛．纤维防砂压裂技术在大牛地气田水平井的应用．钻采工艺，2014，37(4)：113一l14摘要：大牛地气田是中国石化重要的天然气生产基地，自2011年大规模使用水平井开发以来水平井数量逐年增加，截至2013年底大牛地气田水平井产量占总产量的45％，取得较好的开发效果。数据统计显示，在排液及生产过程中出砂的井占总水平井的14．8％，为防治支撑剂回流，降低水平并排液及生产过程中的安全隐患，优选了纤维

2、材料，同时优化纤维加量为支撑剂重量的5％0～7％o，形成了水平井纤维防砂压裂技术，在DPIO4s等井应用取得了较好的防砂效果。关键词：纤维压裂；大牛地气田；水平井；天然气；支撑剂DOI：10．3969／J．ISSN．1006—768X．2014．04．36大牛地气田是中石化重要的天然气生产基地，自2011剪切变形，法向分量增加侧限压力，进而增大支撑剂间的摩年大规模使用水平井开发以来水平井数量逐年增加，截至擦力，间接抵抗砂拱剪切变形，从而提高砂拱的稳定性和临2013年底大牛地气田水平井数量达到306口，水平井产量占界返排速度，有利于控制支撑剂的回流。由此可见，支撑剂总产量的45

3、％，取得较好的开发效果。数据统计显示，在排中的纤维成分能够增强支撑剂砂拱移动变形的阻力；另外，液及生产过程中出砂的井占总水平井的14．8％，大量的水平一条纤维可以同时与10—20个砂粒作用缠绕在一起，从而井出砂严重制约了气井的正常生产。为防治支撑剂回流，降增加了支撑剂耐冲刷的能力。这两种作用将大大提高支撑低水平井排液及生产过程中的安全隐患，在优选纤维材料的剂充填层稳定性，使一盘散砂变成了一个整体，从而防止支基础上，优化纤维防砂工艺参数，形成了针对大牛地气田水撑剂发生回流。平井的纤维防砂压裂技术。二、纤维材料优选一、工艺原理对A、B、c、D四种纤维进行在压裂中的分散性、与压裂该

4、技术是把人造纤维混在携砂液中尾追注入，在井筒附配伍性、与支撑剂的混合性，从而优选压裂用纤维。近的裂缝中形成复合性支撑剂，支撑剂是基体，纤维是增强1．纤维与压裂液配伍性评价项，从而将支撑剂稳固在原始位置，而流体可以自由通过，达通过室内实验纤维对压裂液成胶和破胶性能的影响，评到预防支撑剂回流的目的。价纤维与压裂液的配伍性。实验采用大牛地气田的压裂液裂缝中的纤维通过多种机理来稳固砂拱。每根纤维与配方，在80℃下观察其对压裂液成胶和破胶性能的影响程若干支撑剂颗粒相互接触，通过接触压力和摩擦力相互作度。实验结果见表l所示，四种纤维对压裂液成胶无影响，用。这种纤维稳定支撑剂技术是通过纤维

5、与支撑剂间的相对破胶存在一定程度的影响，需加大破胶剂加量。互作用形成空间网状结构而提供支撑剂与裂缝之间额外的表1纤维对压裂液成胶和破胶性能影响的实验结果表黏结力，从而将支撑剂稳定在原始位置，而流体可以自由通过。压裂施工结束时，裂缝中的支撑剂因承受压力，颗粒间纤维名称ABCD以接触的形式相互作用而达到力学平衡。压裂液开始返排成胶无无无无8Occ压裂液配方后，由于流体流动的冲刷，这种平衡受到破坏，支撑剂颗粒就破胶有有有有发生塑性剪切形变，形成一系列的拱形结构，即砂拱。在压后排液过程中，砂拱的剪切变形引起纤维的变形，诱发的纤2．纤维在压裂液中的分散性评价维轴向力分解为切向、法向两部

6、分，切向分量直接抵抗砂拱对4种不同的纤维分别进行了分散性评价，实验结果收稿日期：2013一l1—12；修回日期：2014—07—10基金项目：中国石化华北分公司“水平井出砂机理及防砂工艺技术”研究成果。作者简介：杨英涛(1993一)，现为中国石油大学(华东)石油工程专业学生。地址：(266580)山东省青岛市黄岛区长江路66号，电话l8605462709，E—mail：songsong520xex@163．com钻采工艺2014年7月·114·DRILLING＆PR0DUCTIONTECHNOLOGYJuly2014为：A、C在水中完全无法分散，B、D分散快和均匀，但纤维浓大

7、于无纤维。度过高时有少量缠结成团现象；四种纤维在压裂液中均能分导流能力评价实验分析可知，在低闭合压力下(小于等散均匀，但会在一定浓度下影响冻胶脆性。于50MPa)，纤维的加入对支撑剂导流能力有提高的作用，3．纤维与支撑剂的混合性评价且单一纤维大于组合纤维大于无纤维；同时随着闭合压力增对4种不同的纤维分别进行了混合性评价实验，实验结加(大于50MPa)，纤维对裂缝导流能力的影响逐渐}肖失。果见表2。结果表明纤维与干陶粒混合性能较差，但在压裂以支撑剂导流能力和沉降性能为评价指标，组合纤维的携砂液中二者能较好