摘要：南海东部主要为疏松砂岩储层,含蜡量大,出砂严重,常采用压裂充填技术作为增产防砂一体化措施。支撑剂嵌入以及地层砂运移会对裂缝导流能力产生较大的影响,但现有裂缝设计方法没有考虑这些影响。针对这一问题,提出一种考虑支撑剂嵌入和地层砂运移的支撑剂指数法,通过数值迭代求解,对裂缝几何参数进行优化设计。通过南海东部某口井实例计算发现,设定支撑剂体积为20~30 m^(3),传统支撑剂指数法优化的裂缝宽度为2.2~2.7 cm,裂缝长度为18.0~22.0 m;考虑微粒运移和支撑剂嵌入时,新方法优化的裂缝宽度为3.5~4.2 cm,优化的裂缝长度为11.6~14.2 m。地层砂运移和支撑剂嵌入程度越深,优化的裂缝长度有所下降,优化的裂缝宽度有所增加。新方法考虑地层砂运移、支撑剂嵌入的影响,对储层的压裂充填工艺参数设计具有一定的指导意义。

摘要：致密砂岩储层经过水力压裂施工后,支撑剂通常会嵌入裂缝壁面导致有效缝宽减小,进而导致裂缝导流能力的降低,影响压裂施工的效果。以鄂尔多斯盆地某致密砂岩油藏储层段岩样为研究对象,评价了不同类型支撑剂、支撑剂粒径以及铺砂浓度条件下支撑剂嵌入对裂缝缝宽和导流能力的影响,结果表明:在相同的试验条件下,石英砂在致密砂岩板上的嵌入对缝宽和裂缝导流能力的影响要大于陶粒;支撑剂粒径和铺砂浓度越小,有效缝宽越小,支撑剂嵌入导致裂缝导流能力的下降幅度越大。在致密砂岩储层压裂施工过程中,应根据现场实际情况优化压裂施工设计,选择合适的压裂施工参数,尽可能地降低支撑剂嵌入对裂缝导流能力的影响。

摘要：裂缝闭合后存在支撑剂嵌入现象,在高闭合压力、软地层中尤为显著,支撑剂嵌入导致裂缝缝宽减小、导流能力降低、压后增产效果差。通过微元受力分析确定裂缝岩石面在支撑剂作用下的变形量,各微元弹性变形弹力之和即单颗粒支撑剂在闭合压力下承受的压力,叠加微元变形弹力建立支撑剂嵌入深度定量计算模型,为定量分析支撑剂嵌入程度提供了理论依据。计算并分析了闭合压力、支撑剂粒径、岩石杨氏模量对支撑剂嵌入的影响,对于优化压裂设计、提高压裂改造效果具有十分重要的意义。

摘要：目前支撑剂粒径、铺置浓度、嵌入程度对裂缝导流能力的影响主要为实验研究,缺乏相应的理论计算模型研究,而理论计算模型会促使压裂方案设计更加合理、可靠,增加施工的成功率,达到预期的改造效果。为此,根据Carman-Kozeny公式,建立了一种考虑支撑剂在岩石表面嵌入的支撑裂缝导流能力数值计算模型,利用实验数据对理论模型进行拟合校正,并通过校正后的理论模型计算了20～40目、30～50目和40～70目支撑剂在不同铺置层数、不同嵌入程度条件下的裂缝导流能力,分析了铺置层数、嵌入程度对导流能力的影响。结果表明:支撑剂粒径越大、铺置层数越多,裂缝导流能力越大;在单层铺置情况下,嵌入程度对导流能力的影响较大,嵌入程度从0增加到33%,导流能力降低85%。所建立的模型为致密油、页岩气等不同类型储层的粒径优选、砂比优化提供了参考和依据,也为后续考虑支撑剂嵌入的相关软件研究提供了理论模型。

摘要：制备预充填疏松砂岩进行嵌入试验研究,通过导流能力的对比,确定出影响嵌入的各种因素及其规律。试验观察了支撑剂在软岩板中的嵌入程度和不同闭合应力、不同支撑剂粒径、不同地层砂粒度组成对嵌入的影响,总结了影响支撑剂嵌入的其他因素,对优化压裂设计有一定的指导意义。

摘要：针对3种支撑剂在不同闭合压力下的嵌入规律进行了实验研究。结果表明:支撑剂停止嵌入时间与闭合压力大小有关。在2~4 MPa时,3种支撑剂嵌入深度相同;在4~9 MPa时,覆膜砂嵌入深度最大,石英砂次之,陶粒最小;在9~18 MPa时,覆膜砂嵌入深度依然最大,陶粒的嵌入深度则大于石英砂。不同闭合压力下,支撑剂嵌入岩心表面破碎情况经历"弹性变形-微破裂-局部破裂-破裂面连通"4个阶段。压裂设计时,可根据实验研究结果,结合实际地应力梯度对支撑剂进行优选。

摘要：页岩储层水力压裂过程中,支撑剂嵌入会对裂缝的导流能力产生一定的影响,从而影响页岩储层压裂施工的效果。为了研究支撑剂嵌入对页岩储层裂缝导流能力的影响,采用改进型的裂缝导流能力测试仪评价了不同因素对支撑剂嵌入深度和裂缝导流能力的影响。结果表明,随着闭合压力的增大,支撑剂嵌入深度和导流能力下降幅度逐渐增大,当闭合压力为70 MPa时,支撑剂的嵌入深度为0.94 mm,页岩板导流能力降低率达到了53.5%;支撑剂粒径越小、铺砂浓度越大、页岩杨氏模量越大,支撑剂嵌入深度和导流能力降低率就越小;另外,页岩板使用清水浸泡24 h后,支撑剂的嵌入深度明显增大,导流能力降低幅度明显增大,而使用3%KCl和压裂返排液浸泡后,支撑剂的嵌入深度和导流能力降低率均变化不大。该研究结果可以为页岩储层现场压裂施工设计提供参考。

摘要：运用FCES-100裂缝导流仪,进行了大量地层岩心的支撑剂嵌入实验研究。通过对比导流能力,全面考察了不同类型、不同铺砂浓度、不同粒径及不同常规性能的陶粒支撑剂在不同岩心和闭合压力条件下的嵌入程度。通过实验发现:支撑剂的嵌入使导流能力大幅度降低;不同类型的支撑剂在相同条件下嵌入程度不同,嵌入程度从大到小依次为石英砂、陶粒、树脂覆膜砂;铺砂浓度越大,嵌入对导流能力的伤害程度越小;支撑剂的嵌入程度随支撑剂粒径和闭合压力的增加而增高;在相同的地层条件下,支撑剂在碎屑岩中的嵌入程度要高于碳酸盐岩;不同常规性能的各种陶粒,在相同的条件下嵌入程度很接近。同时,全面分析、总结了影响支撑剂嵌入的各种因素,这对优化压裂设计具有一定的指导意义。

摘要：支撑剂嵌入煤层会损害压裂支撑裂缝导流能力。目前关于煤岩支撑剂嵌入的研究主要为实验研究,缺乏相应的理论数值计算模型。为此,对沁水盆地端氏、曲堤和候村高阶煤层的支撑剂进行嵌入实验,分析了闭合压力和煤岩坚固性系数对支撑剂嵌入的影响;根据Langmuir定律,推导出二维多层支撑剂嵌入煤岩的缝宽模型和压嵌模型,利用实验数据对模型进行了验证。结果表明:支撑剂嵌入煤岩时,存在临界嵌入压力,煤岩坚固性系数越小,临界嵌入压力越小,支撑剂越易嵌入煤岩;在闭合压力小于30 MPa时,支撑剂嵌入煤岩程度小于支撑剂粒径的1/2时,模型计算结果与实验测试结果相似程度较高,推导出的缝宽模型和压嵌模型能有效指导沁水盆地高阶煤层的水力压裂施工设计。

摘要：压裂施工后,支撑剂嵌入人工裂缝壁面会导致支撑缝宽减小、导流能力降低,严重影响压裂改造效果。为了明确闭合压力、弹性模量等参数对嵌入深度的影响,在弹性力学理论的基础上,建立了考虑缝面变形的支撑剂嵌入深度计算模型。应用该模型进行了实例计算,并对闭合压力、弹性模量、支撑剂粒径等参数进行了敏感性分析。计算结果显示,该模型准确度高、与试验测试结果符合良好,支撑剂嵌入深度随闭合压力的增大而增大,随弹性模量和支撑剂粒径的增大而减小。该研究对于优化压裂设计方案、增加施工成功率和准确评价压裂改造效果具有重要意义。