页岩气分段压裂填砂暂堵控制因素室内模拟实验

作     者：张俊成 朱炬辉 石孝志 ZHANG Juncheng;ZHU Juhui;SHI Xiaozhi

作者机构：中国石油集团川庆钻探工程有限公司井下作业公司四川成都610000 

基　　金：国家自然科学基金联合基金项目“四川深层页岩气水平井缝网压裂填砂暂堵物理机制研究”(编号:U19A2043) 中国石油天然气集团有限公司重大专项“重大工程关键技术装备研究与应用(二期)-FrSmart压裂系统软件与趾端滑套等新工具研发与应用”(编号:2018E-2105) 中国石油集团川庆钻探工程有限公司科技项目“复杂水平井选择性分段压裂工艺技术研究”(编号:CQ2019B-24-1-4) 

出 版 物：《天然气技术与经济》 (Natural Gas Technology and Economy)

年 卷 期：2021年第15卷第3期

页      码：29-34页

摘      要：为了解决四川盆地南部页岩气井套管变形后难以分段压裂的问题,针对填砂暂堵技术开展优化设计,开展了室内支撑剂颗粒的缝内暂堵实验,研究了填砂暂堵时高浓度支撑剂在狭窄缝口的堵塞行为,结合统计分析探究了缝内高浓度砂塞形成的主控因素。研究结果表明:(1)室内模拟实验结果及灰色关联分析显示,裂缝暂堵压力峰值的主控因素是支撑剂颗粒配级,在大尺寸支撑剂作为骨架的基础上,补充足量小尺寸支撑剂颗粒能够有效提高暂堵压力;(2)室内模拟实验结果及灰色关联分析显示,暂堵稳定时间的主控因素是支撑剂浓度,提高浓度(砂比)有利于稳定暂堵层结构,较之于石英砂,表面光滑的陶粒颗粒其桥接结构更容易崩塌,形成的暂堵层更易失稳,因而石英砂更适用于填砂暂堵;(3)研究初步拟合出填砂暂堵工艺的设计准则,能够量化计算出给定支撑剂颗粒级配条件下堵塞裂缝缝口所需要的最低浓度。结论认为,该研究结果有助于优化川南页岩气开发中填砂浓度、支撑剂粒径等关键工程参数设计。

主 题 词：页岩气 分段压裂 流体转向 填砂暂堵 四川盆地南部 工程参数优化设计 

学科分类：0820[工学-航空航天类] 08[工学] 082002[082002] 

D　O　I：10.3969/j.issn.2095-1132.2021.03.005

馆 藏 号：203104149...