压裂液对储层伤害机理及室内评价分析
《低渗透砂岩气藏压裂液伤害机理研究》
《低渗透砂岩气藏压裂液伤害机理研究》篇一一、引言随着全球能源需求的持续增长,低渗透砂岩气藏的开采已成为能源开发的重要领域。
然而,低渗透砂岩气藏的开发面临着诸多挑战,其中之一便是压裂液对储层的伤害。
压裂液是油气田开发过程中用于增加储层渗透率的液体,然而其使用不当会对储层造成伤害,影响气藏的开采效率和经济效益。
因此,研究低渗透砂岩气藏压裂液伤害机理,对于提高油气采收率、降低开发成本具有重要意义。
二、低渗透砂岩气藏特点低渗透砂岩气藏是指渗透率较低、储层物性较差的砂岩气藏。
其特点是储层孔隙度低、渗透性差、非均质性强,导致油气开采难度大。
在开发过程中,需要通过压裂等技术手段来提高储层渗透率,从而实现有效开采。
三、压裂液伤害机理1. 化学伤害压裂液中含有的添加剂可能与储层中的岩石、流体等发生化学反应,导致岩石结构破坏、流体性质改变等。
例如,某些添加剂可能与岩石中的矿物质发生反应,生成不溶性物质,堵塞储层孔隙,降低储层渗透率。
2. 物理伤害压裂液在注入和返排过程中可能对储层造成物理伤害。
例如,过高的注入压力可能导致储层岩石产生微裂缝、变形或破碎,降低储层的物理稳定性。
此外,压裂液中的固体颗粒也可能在注入过程中对储层孔隙造成堵塞。
3. 生物伤害储层中的微生物可能对压裂液产生不良影响。
例如,某些微生物可能分解压裂液中的添加剂,产生有害物质,对储层造成伤害。
此外,微生物活动也可能改变储层流体的性质,影响气藏的开采。
四、研究方法与实验设计为了研究低渗透砂岩气藏压裂液伤害机理,可以采用室内实验和数值模拟等方法。
室内实验可以通过模拟储层环境,研究压裂液与储层岩石、流体的相互作用过程;数值模拟则可以通过建立数学模型,分析压裂液在储层中的流动和传输过程,预测储层伤害程度。
实验设计方面,可以选取不同类型、不同浓度的压裂液进行实验,以研究其对低渗透砂岩气藏的伤害程度。
同时,可以考察不同注入方式、注入压力等因素对储层伤害的影响。
通过对比实验结果,分析压裂液伤害机理及其影响因素。
浅谈井下作业施工中储层损害分析及对策
2121 井下作业施工中的储层损害1.1 洗(压)井在洗(压)井的过程中,入井液当中有一些固相颗粒,会对射孔孔眼、地层孔隙及裂缝进行堵塞。
储层岩石、入井液、流体等不配伍,在入井之后和储层岩石流体之间出现反应,而出现结垢和沉淀的情况,导致堵塞,尤其是挤压井当中,井筒内的杂质和入井,也会深入到地层之中,这样就会造成堵塞的情况更为严重,而且渗透率的影响加大,具有更大的危害。
1.2 射孔射孔的时候会对孔眼附近的储层产生一定的压实损害,对压差也有一定的影响。
从理论上分析,孔井筒压差越小则具有越好的效果,射孔孔径、穿透深度、孔密等参数都有一定的影响,特别体现在低渗油藏中,高孔密、大孔径、深穿透都对保护储层,提高产量具有一定的好处,当前在生产井射孔当中,普遍通过127、102枪弹,个别堵塞严重或低渗的储层通过一米弹或复合增效射孔,具有不错的效果,与此同时,射孔液也会对储层产生较大的危害,因此对于补孔井而言,一般可以使用原井液压井进行压紧操作。
1.3 酸化在储层的损害方面,主要体现在酸液反应出现沉淀地层当中的含钙矿物和钠粘土会和酸进行反应,出现一些不可溶的沉淀,酸化砂岩存储层也会出现一些细小的颗粒释放出来,导致地层坍塌,不干净的酸化管柱也是酸化堵塞物出现的一个重要来源,与此同时铁反应物的出现以及胶体残渣会让酸和原油进行接触,而导致pH值减小而出现沉淀,这些都会损害储层。
1.4 压裂在储层中压裂液的滞留也会出现压裂残渣会造成储层产生阻塞,压裂的时候会造成储层中的粘土矿物出现颗粒运移和膨胀的情况。
压裂液和原油乳化会出现油包水的情况,出现阻塞压裂液在储层当中的冷却效应或者没有很好的选择支撑剂或施工质量差、设计不合理等都会导致储层产生损害。
1.5 防砂、试油化学防砂或设计不合理或参数优选不够或者防砂液产生性能问题都会导致防砂失败,对地层产生损害,甚至会导致防砂后不产液,让储存出现严重阻塞。
是由方法和作业参数不当,比如说流量、压差、压力等可能会出现速敏等情况,试油作业有时会导致乳化阻塞沉积物,阻塞水不清洁、试油作业时间过长也有可能对储集层产生影响。
《低渗透砂岩气藏压裂液伤害机理研究》
《低渗透砂岩气藏压裂液伤害机理研究》篇一一、引言随着油气资源的不断开发,低渗透砂岩气藏已成为重要的能源开采领域。
为了提高气藏的采收率和经济性,压裂技术得到了广泛应用。
然而,压裂液在注入过程中可能会对储层造成伤害,严重影响气藏的开发效果。
因此,研究低渗透砂岩气藏压裂液伤害机理,对于优化压裂工艺、提高采收率具有重要意义。
二、低渗透砂岩气藏特点低渗透砂岩气藏具有渗透率低、非均质性强、储层敏感等特点。
由于砂岩的微小孔隙结构,其储集和渗流能力相对较弱。
此外,储层敏感性使得在开发过程中易受到外部因素的影响,导致储层物性的变化。
这些特点使得低渗透砂岩气藏在压裂过程中面临诸多挑战。
三、压裂液伤害机理压裂液在低渗透砂岩气藏中的伤害机理主要包括以下几个方面:1. 滤失伤害:压裂液在注入过程中会通过微小孔隙进入储层,造成滤失。
滤失过多会导致储层物性降低,影响气藏的采收率。
2. 岩石润湿性改变:压裂液中的化学成分可能改变岩石表面的润湿性,使得岩石表面的水湿性变差,进而影响油气的渗流能力。
3. 岩石微粒运移:在压裂过程中,部分岩石微粒可能被压裂液带入储层中,造成储层堵塞。
这些微粒在储层中运移、聚集,严重影响储层的渗流能力。
4. 化学反应伤害:压裂液中的某些化学成分可能与储层中的物质发生化学反应,生成不利于采收率的物质。
这些反应可能改变储层的物性,降低其采收能力。
四、研究方法为了深入研究低渗透砂岩气藏压裂液伤害机理,可采用以下研究方法:1. 实验研究:通过室内实验,模拟低渗透砂岩气藏的压裂过程,观察压裂液在储层中的行为及对储层的影响。
2. 数值模拟:利用数值模拟软件,建立低渗透砂岩气藏的数学模型,研究压裂液在储层中的流动规律及对储层的伤害程度。
3. 现场试验:在现场进行压裂试验,收集实际数据,分析压裂液对储层的实际影响。
五、结论与建议通过研究低渗透砂岩气藏压裂液伤害机理,可以得出以下结论:1. 滤失、岩石润湿性改变、岩石微粒运移和化学反应是导致压裂液对储层造成伤害的主要因素。
压裂液,基本知识,对储层伤害的评价
酸性交联压裂液伤害性评价实验报告1 压裂液基础知识水力压裂是油气层改造与油井增产的重要方法,得到广泛的应用,对于油气的生产起着不可代替的作用。
几十年来,国内外油田对压裂液技术方面进行了广泛的研究。
该技术发展是越来越成熟,目前压裂液体系的发展更是日新月异,国内外均出现了天然植物胶冻胶压裂液、泡沫压裂液、酸基压裂液、乳化压裂液、油基压裂液、清洁压裂液等先进的压裂液进一步为油气的勘探开发和增储上做出了重大贡献。
我们对一些国内外先进的压裂液体系做了一些介绍,并了解了国内外压裂液的发展方向和概况。
同时为了更清楚地认识压裂液中各种化学添加剂性能优劣对地层伤的害性,对其伤害性的评价就显得十分重要和必要了。
1.1 压裂液在压裂施工中基本的作用:(1)使用水力劈尖作用形成裂缝并使之延伸;(2)沿裂缝输送并辅置压裂支撑剂;(3)压裂后液体能最大限度地破胶与反排,减少裂缝与地层的伤害,并使储集层中存在一定长度的高导流的支撑带。
1.2 理想压裂液应满足的性能要求:(1)良好的耐温耐剪切性能。
在不同的储层温度、剪切速率与剪切时间下,压裂液保持有较高的黏度,以满足造缝与携砂性能的需要。
(2)滤失少。
压裂液的滤失性能主要取决于压裂液的造壁滤失特性、黏度特性和压缩特性。
在其中加入降滤失水剂将大大减少压裂液的滤失量。
(3)携砂能力强。
压裂液的携砂能力主要取决于压裂液的黏度与弹性。
压裂液只要有较高的黏度与弹性就可以悬浮与携带支撑剂进入裂缝前沿。
并形成合理的砂体分布。
一般裂缝内压裂液的黏度保持在50~100mpa*s。
(4)低摩阻。
压裂液在管道中的摩阻愈小在外泵压力一定的条件下用于造缝的有效马力就愈大。
一般要求压裂液的降阻率在50%以上。
(5)配伍性。
压裂液进入地层后与各种岩石矿物及流体接触,不应该发生不利于油气渗率的物理或化学反应。
(6)易破胶、低残渣。
压裂液快速彻底破胶是加快压裂液反排,减少压裂液在地层中的滞留时间的必然要求。
降低压裂液残渣是保持支撑裂缝高导流能力,降低支撑裂缝伤害的关键因素。
钻井过程中裂缝性储层伤害机理及试验评价方法
[收稿日期]2011-07-20[基金项目]中国石油天然气集团公司重大专项(2008E -1610)。
[作者简介]汪伟英(1959-),女,1982年大学毕业,硕士,教授,现主要从事石油工程方面的教学与研究工作。
钻井过程中裂缝性储层伤害机理及试验评价方法汪伟英 (长江大学石油工程学院,湖北荆州434023)张顺元,王 玺 (中石油钻井工程技术研究院,北京100083)蒋光忠,彭春洋,黄志强 (长江大学石油工程学院,湖北荆州434023)[摘要]在对裂缝性油藏岩石孔隙结构、应力敏感性、渗流规律研究的基础上,提出采用人为造缝的方法模拟地层岩石裂缝开度,通过测定钻井液污染前后岩心渗透率的变化,评价钻井液对储层的伤害程度。
以哈萨克斯坦肯基亚克油田为例,针对钻井过程中的储层伤害机理进行试验评价。
结果表明,对裂缝宽度很小的岩心,固相颗粒堵塞在岩心表面;对裂缝宽度大于100 m 的岩心,固相颗粒进入岩心深处,造成严重伤害。
裂缝宽度越大,伤害程度越严重。
因此,对裂缝性油藏,如果裂缝宽度很大,应考虑使用平衡钻井或欠平衡钻井,以达到保护储层的目的。
[关键词]钻井;裂缝性储层;裂缝宽度;储层伤害;评价方法[中图分类号]T E258[文献标识码]A[文章编号]1000-9752(2011)10-0108-04储层损害的实质是储层中流体渗流阻力增加,致使渗透性下降,其后果将对油气产量产生至关重要的影响。
目前国内外常用的评价储层伤害的试验方法基本上可以分为储层敏感性系统评价试验和模拟动态施工过程中的工程模拟试验两大类。
评价方法的基础理论主要是以常规砂岩油气藏储层特性及渗流规律为基础,对裂缝性油气藏储层伤害评价还未有一个统一的试验方法和评价标准。
笔者在常规油气藏储层伤害评价试验行业标准的基础上,通过对低渗透裂缝性油气藏的孔隙结构特征、应力敏感特征、液体渗流规律的研究,提出适合该类油气藏的储层伤害评价方法,并以哈萨克斯坦肯基亚克油田为例,针对钻井过程中的储层伤害机理进行试验评价。
《低渗透砂岩气藏压裂液伤害机理研究》范文
《低渗透砂岩气藏压裂液伤害机理研究》篇一一、引言随着油气资源的不断开发,低渗透砂岩气藏已成为重要的能源储备之一。
然而,低渗透砂岩气藏的开发过程中,常常会遇到压裂液对储层造成的伤害问题。
因此,研究压裂液伤害机理,对于提高气藏开发效率和保护储层具有重要意义。
本文旨在探讨低渗透砂岩气藏压裂液伤害机理,以期为实际生产提供理论支持。
二、低渗透砂岩气藏特点低渗透砂岩气藏具有渗透率低、非均质性强、储层敏感等特点。
这些特点使得在开发过程中,压裂液对储层的伤害更加显著。
低渗透砂岩气藏的渗透率低,导致压裂液在储层中的流动阻力大,容易形成局部高浓度区域,对储层造成伤害。
同时,储层的非均质性和敏感性也使得压裂液在储层中的分布不均匀,进一步加剧了伤害程度。
三、压裂液伤害机理1. 压裂液与储层岩石的相互作用压裂液与储层岩石的相互作用是造成伤害的主要原因之一。
压裂液中的化学成分可能与储层岩石发生反应,形成不利于油气开发的物质,如黏土膨胀等。
这些物质的形成会导致储层渗透率降低,甚至堵塞气藏通道,严重影响油气开采。
2. 压裂液在储层中的滞留与扩散压裂液在储层中的滞留与扩散也是造成伤害的重要因素。
由于低渗透砂岩气藏的渗透率低,压裂液在储层中的流动速度较慢,容易在局部区域滞留。
这些滞留的压裂液会逐渐扩散到周围岩石中,对储层造成长期伤害。
3. 压裂液对储层流体的影响压裂液还会对储层流体产生影响。
在压裂过程中,大量的压裂液会与油气混合在一起,影响油气的物性参数和组成比例。
这会导致气藏产量下降和开采成本的增加。
此外,压裂液还可能携带一定量的杂质和有害物质进入储层,进一步加剧了储层的伤害程度。
四、研究方法与实验结果为了深入研究低渗透砂岩气藏压裂液伤害机理,我们进行了系列实验和理论分析。
实验主要分为两个方面:一方面是对储层岩石进行化学反应分析,以了解压裂液与岩石的相互作用;另一方面是模拟压裂过程,观察压裂液在储层中的流动和分布情况。
实验结果表明:在一定的压力和化学环境下,压裂液确实会对储层造成明显的伤害;此外,压裂液的组成和配比对伤害程度具有重要影响。
压裂液的室内评价
压裂液评价及优化压裂液的研究是压裂改造的重要研究内容,其性能除了在施工时要求具有良好的耐温耐剪切性能及流变性能、低的施工摩阻和良好的支撑剂输送能力外,在施工结束后还能彻底破胶快速返排,使进入储层的压裂液滤失液造成的伤害最小,从而获得理想的压裂效果。
根据国内外多年研究,压裂液的伤害主要体现在以下两大方面,首先是压裂液滤液及残渣对储层基质的伤害。
压裂液滤液进入储层基质,接触储层中的水敏性矿物,使之发生膨胀,导致孔隙孔喉变小,流体的流动变得困难。
由于储层岩石的孔隙孔喉小,压裂液滤液进入后,在毛细管力作用下,发生物理堵塞,主要是水锁、气锁和贾敏效应,增大流体的流动阻力。
当压裂液的优选针对性不强时,存在与地层岩石、地层水不配伍的情况,从而导致多种形式的伤害。
压裂液残渣高时,破胶后的残渣堵塞在裂缝壁面的基质孔隙中,导致流体流动阻力增大。
另外,储层通常都有不同类型、不同程度的敏感性,当压裂液与储层不配伍或配伍性不好时,也会引起储层的敏感性伤害。
其次是压裂液冻胶和残渣对水力支撑裂缝的伤害与解决方法。
当压裂液不能很好破胶,或压裂液残渣含量高时,它们就会降低水力支撑裂缝的渗流能力或导流能力,主要有两种方式:一是压裂液的滤饼、压裂液浓缩物充填在支撑剂中;另一种是压裂液中的水不溶物堵塞在支撑剂的孔隙中。
针对这两种情况,可以通过加大破胶剂量和合理的破胶剂追加程序,使之彻底破胶;通过优选稠化剂及其浓度,降低水不溶物、残渣量。
在室内研究基础上,从“降低残渣、降低粘滞阻力、降低大分子物质”出发,完成了压裂液体系的室内研究和性能评价,并进行现场试验和应用。
1.1 压裂液添加剂筛选评价在对储层地质特征、流体性质和储层敏感性分析研究的基础上,从添加剂的优选、压裂液体系的组成、各项性能等方面进行了分析研究,采用了真实的砂岩模型从微观机理上进行了压裂液对储层的伤害实验分析研究,目的是为了评价压裂液滤液对储层的伤害程度以及各添加剂发挥作用程度。
压裂液对储层伤害机理及室内评价分析
压裂液对储层伤害机理及室内评价分析【摘要】在压裂施工过程中,压裂液起着传递压力、形成地层裂缝、携带支撑剂进入裂缝的作用,压裂液或其添加剂由于与地层不配伍,或者在施工过程中都可能会造成对油气层的伤害。
压裂液对产层的伤害程度决定了压裂施工效果的成败,因此最大程度的降低压裂液对储层的伤害在压裂作业过程中至关重要。
【关键词】压裂液岩心伤害率渗透率随着油气勘探开发的不断进行,低渗透油气储量所占的比例不断增大,低渗透油气田将是相当长一段时间内增储上产的主要资源。
低渗透油藏的自然产能较低,一般不能满足工业油流标准,必须进行压裂改造才能够进行有效的工业开发,因此,压裂是低渗透油气田开发的关键技术和基本手段。
在压裂施工过程中,压裂液起着传递压力、形成地层裂缝、携带支撑剂进入裂缝的作用,压裂液或其添加剂由于与地层不配伍,或者在施工过程中都可能会造成对油气层的伤害。
压裂液对产层的伤害程度决定了压裂施工效果的成败,因此最大程度的降低压裂液对储层的伤害在压裂作业过程中至关重要。
1 伤害机理压裂液的滤失系数,粘温关系、抗剪切能力,携砂能力和对岩心的伤害程度等都可以作为评价压裂液性能的指标,其中压裂液对岩心伤害程度是影响压裂施工成功后增产效果大小的一个重要因素。
压裂液滤液侵入岩心,引起粘土膨胀或运移,使孔隙半径变小,当渗透率较低时,储层本身孔隙半径小,毛管力影响较大,使渗透率大幅度降低,随着渗透率增大,由于孔隙半径较大,滤液的毛管力影响就较弱了,所以渗透率伤害幅度减小。
压裂液对储层基质的损害用岩心渗透率的变化来表征。
岩心伤害率综合反映流经岩心后压裂液滤液渗透率的变化,岩心伤害率越大,表明压裂液对地层的伤害越严重。
2 压裂液滤液对天然岩心的伤害试验岩心渗透率测试方法:岩心流动试验是研究压裂液损害的基本方法,是指通过岩心渗透率变化规律评价压裂液损害室内试验方法,通过正反向流动试验,用天然岩心进行压裂液破胶液对岩心基质渗透率损害率的测定。
《低渗透砂岩气藏压裂液伤害机理研究》范文
《低渗透砂岩气藏压裂液伤害机理研究》篇一一、引言随着油气资源的不断开采,低渗透砂岩气藏已成为非常重要的资源。
为了提高其开采效率和经济效益,通常需要对储层进行压裂作业。
然而,在压裂液的应用过程中,储层可能会遭受不同程度的伤害,严重影响其开采效果。
因此,研究低渗透砂岩气藏压裂液伤害机理,对于提高储层开采效率和保护储层具有重要意义。
二、低渗透砂岩气藏特点低渗透砂岩气藏具有渗透率低、非均质性强、储层敏感等特点。
由于砂岩颗粒间接触紧密,储层内流体流动阻力大,导致开采难度大。
同时,储层的敏感性强,易受外界因素影响而发生物理化学变化。
三、压裂液伤害机理压裂液在低渗透砂岩气藏的开采过程中起着至关重要的作用。
然而,由于压裂液的性质、配方以及使用方式等因素的影响,可能会对储层造成不同程度的伤害。
以下是压裂液伤害的主要机理:1. 物理伤害:压裂液在储层中流动时,可能携带砂粒等杂质进入储层微裂缝和孔隙中,造成堵塞,降低储层的渗透性。
此外,压裂液中的高分子物质也可能在储层中形成滤饼,阻碍流体的流动。
2. 化学伤害:压裂液中的化学成分可能与储层中的敏感矿物发生反应,生成不利于流体流动的沉淀物或胶结物。
这些物质可能堵塞孔隙和微裂缝,降低储层的渗透性。
此外,部分化学成分还可能对储层中的天然气产生吸附作用,降低其采收率。
3. 生物伤害:低渗透砂岩气藏中通常存在微生物群落。
压裂液中的某些成分可能对微生物产生抑制作用,破坏储层中的生物平衡,导致储层性能下降。
四、研究方法为了深入研究低渗透砂岩气藏压裂液伤害机理,可以采用以下研究方法:1. 实验室研究:通过模拟低渗透砂岩气藏环境,研究压裂液在储层中的流动特性和对储层的伤害程度。
可以采用不同的压裂液配方和工艺参数进行对比实验,分析各因素对储层伤害的影响。
2. 现场试验:在低渗透砂岩气藏现场进行压裂作业,实时监测压裂液对储层的伤害情况。
通过收集现场数据和分析开采效果,为理论研究提供实践依据。
压裂液对储层伤害的核磁共振技术评价方法
流体饱和度及其在孔 隙中的分 布, 还能定量检N ̄ ' I -
来 流体 侵入 岩心后 的束 缚水 增加 量 和可动水 相 滞 留
油 藏储 层 由油 气 水 三 相饱 和 , 这 些 流 体 在 储 层 多孔 介 质 中的赋 存状 态可 以分 为束 缚 流体状 态 和 可 动流 体状 态 。束缚 流 体存 在 于极微 小 的孔 喉和 较 大 孔 隙的 壁面 附近 , 所受 岩石 骨 架 作 用 力 较 大 而 难 以
豫, 就是 磁化矢 量 在 射 频 场 的 激发 下 发 生 核 磁共 振 时偏 离平 衡状 态然 后又 恢复平 衡状 态 的过 程 。核磁 共振 中有两种 作 用 机 制不 同 的弛 豫 , 纵 向弛豫 和横 向弛豫 , 表征 两种 弛豫快 慢 的常数 为弛豫 时 间 , 分别
收 稿 日期 : 2 0 1 3—1 2—1 1
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62 ・
李 太伟 , 等: 压裂 液对储 层 伤 害的核磁 共振 技 术评 价方 法 P值 一定 时 , 由于 较大 孔 隙对 应 的 比表 面小 , 弛豫 时 间长 , 较 小 孔 隙对 应 的 比表 面 大 , 弛 豫 时 间较 短 , 因 此 通过 核磁 共振 技 术可 以测 得岩 石 的孔径 分 布 以及 不 同孔 隙结 构 中 的流体 赋存 状况 ] 。
关键词 : 压 裂 液 ;核 磁共 振 ; 水敏 ; 水锁
中图分类号 : T E 3 5 7
文献标识码 : A
文章编号 : 1 6 7 3—1 9 8 0 ( 2 0 1 4 ) 0 6— 0 0 6 2— 0 4
压裂液 对储 层造 成 的伤害 已成 为 目前 油气 藏 开 发 中普遍存 在 的 问题 。储 层伤 害不仅 降低 了油气 采 收率 并且还 制 约油气 藏勘 探 、 准 确评 价和 经济 开 发 ,
水基压裂液对储层渗透率伤害实验
右图:孔吼半径更小时,会造成桥堵。
四、实验结论
结论:
1、滤液对储层渗透率伤害较大,改善配方,提高液体防膨、助排、破乳等
性能可以有效降低伤害程度。 2、滤液对岩心的伤害程度随渗透率的升高而逐渐减弱。 3、残渣对岩心的伤害程度与配方组成密切相关,渗透率越小,对岩心伤害 越快,伤害程度也越大。 4、同渗透率的岩心,残渣含量越高,小粒径颗粒含量越多,对岩心的伤害 越大,速度越快。
三、实验方法
实验1:滤液伤害《石油行业标准SY/T5107-2019水基压裂液性能评价方法》
步骤:1、取不同渗透率的岩心,直径2.5cm、长2.5cm; 2、将标准盐水、煤油及破胶液通过滤膜过滤; 3、正向驱替饱和标准盐水,正向驱替煤油,测初始渗透率; 4、反向驱替压裂液破胶滤液,恒温放置一定时间后,正向驱替煤油测伤害后
水基压裂液对低渗储层 渗透率伤害实验
2019年11月
一、低渗储层的划分标准
世界上对低渗透油田并无统一固定的标准和界限,只是一个相对的概念 。不同国家根据不同时期石油资源状况和技术经济条件而制定(美国的界定 标准为≤100md,前苏联的界定标准为50-100md)。根据我国的实际情况和 生产特征,按照油层平均渗透率把低渗透油田分为三类。第一类为一般低渗 透油田,油层平均渗透率为10.1~50×10-3 μm2 ;第二类为特低渗透油田, 油层平均渗透率为1.1~10.0×10-3 μm2;第三类为超低渗透油田,油层平均 渗透率为0.1~1.0×10-3 μm2 。 低渗储层物性差,对压裂液性能要求更高,通常裂缝附近的储层渗透率如果 降低2%,产量就会降低10%-15%。
五、认识与建议
认识与建议:
1、加强设计针对性,对水基压裂液配方进行区域性调整。 2、优选性能良好的助排剂、粘稳剂等添加剂,对提高施工效果有帮助作用。 3、提高配液质量,防止配制过程中易出现的“鱼眼”现象。 4、液罐专用,定期清理,保证液体整体性能稳定。源自汇报完毕 不妥之处敬请批评指正
压裂注水井裂缝伤害机理与评价研究
[收稿日期]20050915 [基金项目]重庆市自然科学基金资助项目(CTSC2005BB6289)。
[作者简介]刘洪(1972),男,1996年大学毕业,博士,副教授,现从事油气藏开采和增产技术等方面的科研、教学工作。
压裂注水井裂缝伤害机理与评价研究 刘 洪 (重庆科技学院石油工程学院,重庆400042) 胡昌权,谭险峰 (重庆气矿,重庆400024)[摘要]系统分析研究了压后注水井中注入悬浮颗粒对裂缝的伤害机理,建立了岩石和裂缝的内部损害评价模型,研究了裂缝伤害对注入能力降低的影响以及不同的滤失参数对注入能力的影响。
研究表明,裂缝伤害是压后注水井注入能力降低的主要因素,注入能力的降低开始很快,一定时间后趋于平稳。
研究结果对注入井动态分析和制定最优的作业方案提供了科学指导。
[关键词]注水井;注入能力;水质;水力压裂;裂缝伤害;渗滤模型[中图分类号]TE35711[文献标识码]A [文章编号]10009752(2005)06091303注水是油田开发中应用最广泛的二次采油技术,它对保持油层压力,实现高产稳产发挥着重要作用。
水力压裂是注水井增注的重要技术措施。
在压后注水井的注入过程中,如果注入水中含有固体悬浮颗粒,会在注入地层表面、近井地层和裂缝面中沉淀,并在注水井地层表面、近井眼周围和裂缝面附近形成滤饼,造成裂缝面损害,使近井地层和裂缝面处渗透率降低,甚至堵塞油层,降低油层吸水能力,降低注水井注入能力,完不成配注要求,长期下去会造成地层压力下降,影响最终采收率。
为了达到注入井最小化损害,保持经济注水,注水井应经常进行处理,以消除地层伤害、恢复注水能力。
因此,注入能力递减的预测为精确测定所需水质和确定油井的损害程度和深度提供了技术支持。
裂缝面损害的类型可分为两大类:绝对渗透率减损和相对渗透率减损。
绝对渗透率减损是指在侵入带范围内岩层绝对渗透率减小,是由聚合物入侵、粘土膨胀或运移、结垢或结蜡、稳定的乳状液以及其他相似的物质的孔隙度改变等引起的。
压裂液对储层伤害及性能对比
压裂液对储层伤害及性能对比摘要:水力压裂是目前国内外煤岩储层增产的主要技术手段。
我国煤层气储量居世界第三,并且地下2000 m以内的浅煤层气资源量丰富[1],煤层气属于低压、低渗、低饱和及储层天然特殊性,开采难度相当大,在水力压裂过程中易受到伤害,文总结了压裂液对煤岩的多种伤害因素,并对比4种压裂液性能,认为清洁压裂液效果最好,最后针对压裂液存在的问题,提出相应的可行对策。
关键词:煤层气压裂液储层伤害伤害机理由于煤储层与常规储层相比,具有松软、吸附性强、压力低、渗透率低、孔隙度更小及天然裂缝系统发育。
目前,水力压裂是主要技术手段,压裂液的性能是影响压裂施工的关键因素之一,其中压裂液对煤储层的伤害是影响增产的重要原因。
因此,对压裂液的要求非常高,压裂液一直以来受到非常大的关注,研究压裂液对储层的伤害机理及伤害程度,不仅可以筛选出低伤害压裂液,而且可以提高压裂施工的效果。
1 压裂液对煤岩的伤害因素1.1 压裂液与储层不配伍压裂液与储层流体发生乳化造成的乳化堵塞。
用水基压裂液时,由于压裂液与储层流体互不相溶,形成了乳化液。
乳化液中的分散相在通过毛细管和空隙吼道时会产生贾敏损害。
压裂液与储层温度不配伍,对储层冷却造成的温度损害[2]。
1.2 压裂液堵塞渗流通道由于压裂液形成滤饼时,滤饼的形成不一定是沿着整个裂缝壁面,较砂岩地层而言,渗流通道堵塞所造成的渗透率损害,煤岩更为严重。
当煤层薄,孔隙度低而渗透率高时,压裂液在煤层裂缝中的侵入会更深,造成的潜在损害比预想的要严重很多。
煤岩储层渗流通道堵塞伤害基本可分为机械杂质堵塞伤害、煤粉堵塞伤害和胶液残渣堵塞伤害[2]。
1.3 压裂液固相侵入煤层极易受压裂液固相颗粒的污染,压裂液中存在不同粒径的固相颗粒,这些微粒会沿着煤储层的孔隙和割理进入煤层,会填充和堵塞煤层气的运移通道。
在低压煤层气中,这种固相颗粒的侵入并残留在孔隙之中而无法清除,进而造成永久性的损害[3]。
水基压裂液对储层渗透率伤害实验研究
5. 7 7 7
31 2 .9 1. 0 5 0
1. 39
84 . 25 .
l . 4 7 1 5 l 0 83 .4 . 3 _ 6
l 2 .1 1 0 6. 2 2 . 3 8
4 实验 结 论
( )压裂液滤液对储层渗透率的伤 害是较 大的。 1
因此 ,改善压裂 液配方性能,降低滤失 量,提高 防 膨、助排及破乳等性能 , 是能够减少对储层的伤害程 度。
能好坏等 ,损害率是反映压裂液影响储层基质损害各
因素的综合表现。
叼 = … %
压裂效果 ,尤其是对低渗透油气藏 的影 响更为突出。 大量室内实验表 明,不 同类型压裂 液对低 渗透 ( <
10 1 ~ m )岩心渗透率伤害率 :清洁压裂液 7 0 ×0 %
~
式中 : 1 1 ——伤害率 ; K——伤害前渗透率 ; , K——伤害后渗透率。
越 大 ,伤 害程 度越 严 重。
关 键 词:低渗透油田;压裂液 ;伤害程度
低孔、低渗透性油藏,储层物性条件差 ,对压裂
液性能提出了更高的要求 ,压裂液在满足 了压裂施工 过程 中造缝和携砂能力的同时如何尽量减少对储层的 损害是压裂液研究的主要课题之一。大量 的室 内、现 场试验表明:压裂液的性质好坏直接关系到油 、气层
作者简 介:肖丹风 (98 ) 16一 ,女 ,高级:程 师。从事油 哪化学研究工作。 r
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4 0・
采
油 工
程
2 。从测定结果可看出,岩心有效喉峰半径为 10 ~ .3
4 11 .2x m,即有 效喉 峰直径 ( p 为 2 0 82 D) .6— .4 m。
压裂液对储层伤害及性能对比
2 四种压裂液的性 能对 比如表 1
经过分析对比应用效果 , 最终 认 为 , 清
此 , 对 压裂液 的要 求非 常高 , 压 裂 液 一 直 1 . 4液 体 吸附
以来 受到非常大 的关注 , 研 究 压 裂 液 对 储 煤储 层具有 极易吸 附 、 吸 收 各 类 液 体 洁压裂液效果最好 , 但是 由于其成本高 , 因 层的伤 害机理及 伤害程度 , 不 仅 可 以 筛 选 和 气 体 的能 力 。 煤 层 吸 附 液 体 后 会 造 成 煤 此研制 出低成本高效的清洁压裂液具有十 出低 伤害压裂液 , 而 且 可以 提 高 压 裂 施 工 层 基 质 的 膨 胀 , 压 裂 液 导 致 基 质 膨胀 的 同 分 重 要 的 经 济 价 值 “ 。
1 . 5 煤 岩储 层 中的敏 感性 矿 物
表2 由此可见, 清洁压裂液效果高, 对 储 层
煤层 中, 含有多种多样的矿物 质, 它 们 伤 害 更 小 , 压 裂 增 产 效 果 比 胍 胶 压 裂 液 要 基本 以 微粒 状 散布 在 基 质 中或 充 填 在 粒 内 好 。 并 且 在 鄂 尔 多 斯 地 区 进 行 了 多 次 现 场
工 业 技 术
S C I E N C E& T E C H N 0L 00 Y I N F O R MA T I ON
! Q:
压 裂 液 对 储 层 伤 害 及 性 能对 比 ①
戈月 王冠 汪伟英 祁丽 莎 王雨 张承洲 ( 长江大 学石 油工 程学 院 湖北 武汉 4 3 0 1 0 0 ) 摘 要: 水 力压裂是 目前 国内外煤 岩储层 增产 的主 要技术 手段 我 国煤层 气储 量居世界 第三 , 并且地下 2 0 0 0 m 以 内的浅煤层 气资源量 丰
《低渗透砂岩气藏压裂液伤害机理研究》范文
《低渗透砂岩气藏压裂液伤害机理研究》篇一一、引言随着油气资源的不断开发,低渗透砂岩气藏已成为重要的能源储备之一。
然而,低渗透砂岩气藏的开发面临着诸多挑战,其中之一便是压裂液对储层的伤害。
压裂液是油气藏开发过程中用于增加油气流通量的重要介质,但其对储层的潜在伤害机制尚未完全明确。
因此,研究低渗透砂岩气藏压裂液伤害机理,对于提高油气采收率、延长油气田生命周期具有重要意义。
二、低渗透砂岩气藏特点低渗透砂岩气藏具有以下特点:储层渗透率低、非均质性强、储层敏感等。
这些特点使得低渗透砂岩气藏的开发难度较大,尤其是在采用压裂技术时,压裂液对储层的伤害更为显著。
因此,研究低渗透砂岩气藏的压裂液伤害机理对于优化开发策略具有重要意义。
三、压裂液伤害机理压裂液在低渗透砂岩气藏开发中起到关键作用,但同时也可能对储层造成伤害。
压裂液伤害机理主要包括以下几个方面:1. 化学伤害:压裂液中含有的化学添加剂可能与储层中的矿物发生反应,生成对储层有害的产物。
这些产物可能堵塞储层孔隙,降低储层的渗透率。
2. 物理伤害:压裂液在高压作用下可能挤压储层岩石,导致岩石颗粒移动或破碎。
这些破碎的岩石颗粒可能堵塞储层孔隙,降低储层的渗透性。
3. 流体流动通道破坏:压裂液在储层中形成裂缝后,可能破坏原有的流体流动通道。
这些被破坏的通道可能无法有效恢复,导致储层产能下降。
四、研究方法为了研究低渗透砂岩气藏压裂液伤害机理,可以采用以下方法:1. 室内实验:通过室内实验模拟低渗透砂岩气藏的压裂过程,观察压裂液对储层的伤害情况。
可以通过改变压裂液的成分、浓度、流速等参数,研究不同条件下压裂液对储层的伤害程度。
2. 数值模拟:利用数值模拟软件,建立低渗透砂岩气藏的数值模型,模拟压裂液在储层中的流动过程和伤害过程。
通过分析模拟结果,可以深入了解压裂液对储层的伤害机理。
3. 现场试验:在低渗透砂岩气藏现场进行试验,观察压裂液对储层的实际伤害情况。
通过对比不同试验条件下的采收率、产量等指标,评估压裂液对储层的伤害程度。
地下储层压裂液泄漏环境影响因素定量分析
地下储层压裂液泄漏环境影响因素定量分析地下储层压裂液的泄漏对环境造成严重影响,因此对该泄漏情景下的影响因素进行准确的定量分析至关重要。
本文将针对地下储层压裂液泄漏情景,从地质条件、压裂液组分、泄漏规模和地下水环境等方面进行定量分析,以揭示泄漏对环境的影响。
地质条件是泄漏环境影响的重要因素之一。
不同地质条件下的储层特性和地下水环境,会对泄漏的扩散和迁移产生不同影响。
主要包括储层类型、岩石渗透性、断裂带分布等。
储层类型主要包括砂岩、页岩等,不同储层类型对压裂液的渗透性和扩散能力有不同影响。
岩石渗透性是指岩石介质对流体通过的能力,渗透性越高,泄漏扩散速度越快。
断裂带分布对泄漏影响较大,断裂带是流体迅速扩散的通道,会加速泄漏的传播。
压裂液的组分对泄漏环境的影响也非常重要。
压裂液通常由水、颗粒物和添加剂组成。
其中添加剂包括助力剂、防菌剂、降黏剂等。
这些添加剂对环境产生的影响因素主要包括毒性、生物降解性和生态持久性。
毒性是指添加剂对生物体的毒害程度,生物降解性是指添加剂在环境中被生物降解的能力,生态持久性是指添加剂在环境中的存在时间。
通过对这些组分的定量分析,可以评估压裂液泄漏对生态系统的毒害程度和持续时间。
泄漏规模是对环境影响评估的关键因素之一。
泄漏规模涉及到泄漏的速率、液体体积和泄漏时间等。
泄漏速率是指单位时间内泄漏液体的流量,速率越大,泄漏的影响范围越大。
液体体积与泄漏时间可以用来计算泄漏的总量,从而评估其对环境的影响。
通过定量分析泄漏规模,可以提前预测泄漏的程度,并制定相应的防控策略。
地下水环境是与泄漏密切相关的环境因素之一。
地下水是人类和动植物生活所必需的重要水源,因此对地下水的保护至关重要。
地下储层压裂液泄漏会对地下水造成重要影响,主要包括地下水污染和供水中断等。
地下水污染是指地下储层压裂液中的有害物质溶解或吸附到地下水中,导致地下水质量下降。
供水中断是指泄漏造成的地下储层压力变化或污染场地对供水井造成的影响,导致供水中断甚至无法再次启用。
3种压裂液性能评价及其储层损害原因分析
图 1 压裂液破胶性能测定结果
3 相容性
3. 1 实验步骤
(1) 取大庆油田葡萄花油田未见注入水油井采出液中的水作为地层水 ; (2) 将破胶后的压裂液过滤 ,留
下残液 ; (3) 将压裂液残液与地层水分别按不同比例混合 ,装入具塞锥形瓶中 ,盖上塞子后 ,轻轻摇动 ,使压
裂液与地层水充分混合 ,再将锥形瓶放入 45 ℃的恒温箱中 ,恒温 48 h ,观察是否有沉淀生成 ; (4) 用事先恒
1 残渣质量浓度
压裂液残渣是指压裂液破胶水化液中残存的水不溶物 ,其主要来源是稠化剂及压裂液未破胶物质 、防 滤失剂 、黏土防膨剂等添加剂中的水不溶物. 压裂液残渣会堵塞岩石孔隙和裂缝 ,降低填砂裂缝支撑带的 导流能力和油气层的渗透率 ,因而必须对压裂液的残渣成分及含量进行实验测定. 1. 1 测定步骤
( 1. 大庆石油学院 提高油气采收率教育部重点实验室 ,黑龙江 大庆 163318 ; 2. 大庆商城集团公司 ,黑龙江 大庆 163000 )
摘 要 :通过室内实验 ,测定了大庆油田 3 种压裂液的残渣质量浓度 ,评价了压裂液与葡萄花油田地层水的相容性. 根据模拟压裂过程中压裂液与地层的作用机理 ,测定了压裂液反排率及对岩样渗透率的影响程度 ,找出了压裂液对油层 污染的原因 ,可为改善压裂液的性能提供重要依据. 实验结果表明 :田菁胶 、香豆胶和瓜胶 3 种压裂液残渣质量浓度均较 大 ,是造成压裂低效的主要原因 ;压裂液与地层水相容性差 ,产生 CaCO3 等沉淀物质 ,堵塞地层孔隙和裂缝 ,使油层渗透 率和裂缝导流能力下降 ,压裂效果变差 ;目前的 3 种压裂液对葡萄花油层污染均较为严重 ,田菁胶 、香豆胶 、瓜胶压裂液 对岩心渗透率损害率分别为 27. 89 % ,18. 51 % ,26. 06 %.
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压裂液对储层伤害机理及室内评价分析
【摘要】在压裂施工过程中,压裂液起着传递压力、形成地层裂缝、携带支撑剂进入裂缝的作用,压裂液或其添加剂由于与地层不配伍,或者在施工过程中都可能会造成对油气层的伤害。
压裂液对产层的伤害程度决定了压裂施工效果的成败,因此最大程度的降低压裂液对储层的伤害在压裂作业过程中至关重要。
【关键词】压裂液岩心伤害率渗透率
随着油气勘探开发的不断进行,低渗透油气储量所占的比例不断增大,低渗透油气田将是相当长一段时间内增储上产的主要资源。
低渗透油藏的自然产能较低,一般不能满足工业油流标准,必须进行压裂改造才能够进行有效的工业开发,因此,压裂是低渗透油气田开发的关键技术和基本手段。
在压裂施工过程中,压裂液起着传递压力、形成地层裂缝、携带支撑剂进入裂缝的作用,压裂液或其添加剂由于与地层不配伍,或者在施工过程中都可能会造成对油气层的伤害。
压裂液对产层的伤害程度决定了压裂施工效果的成败,因此最大程度的降低压裂液对储层的伤害在压裂作业过程中至关重要。
1 伤害机理
压裂液的滤失系数,粘温关系、抗剪切能力,携砂能力和对岩心的伤害程度等都可以作为评价压裂液性能的指标,其中压裂液对岩心伤害程度是影响压裂施工成功后增产效果大小的一个重要因素。
压裂液滤液侵入岩心,引起粘土膨胀或运移,使孔隙半径变小,当渗透率较低时,储层本身孔隙半径小,毛管力影响较大,使渗透率大幅度降低,随着渗透率增大,由于孔隙半径较大,滤液的毛管力影响就较弱了,所以渗透率伤害幅度减小。
压裂液对储层基质的损害用岩心渗透率的变化来表征。
岩心伤害率综合反映流经岩心后压裂液滤液渗透率的变化,岩心伤害率越大,表明压裂液对地层的伤害越严重。
2 压裂液滤液对天然岩心的伤害试验
岩心渗透率测试方法:岩心流动试验是研究压裂液损害的基本方法,是指通过岩心渗透率变化规律评价压裂液损害室内试验方法,通过正反向流动试验,用天然岩心进行压裂液破胶液对岩心基质渗透率损害率的测定。
本试验对胍胶配方压裂液的岩心伤害进行了评价。
参考标准《SY/T5107-2005水基压裂液性能评价方法》。
同一压裂液在不同试验条件下可以有不同的伤害率,因此对比各种压裂液的伤害程度,必须有统一的试验条件,采用具有相同矿物组成、孔隙度和渗透率的标准岩心。
2.1 流动介质:模拟地层水2.2 岩心准备
根据区块选择相应压裂井中储层段岩心,按照标准《SY/T5336-1996》进行岩样准备。
计算出岩心孔隙体积、岩心体积、岩心孔隙度。
2.3 压裂液滤液准备
按照一定配方配置压裂液冻胶液,并按配方加入一定量破胶剂。
将试样装入高温高压动态滤失仪,在一定温度、压力下,接收滤液。
2.4 该配方压裂液抗剪切性能图
图1?胍胶压裂液流变性图
2.5 实验过程
(1)损害前渗透率测定:使流动介质从岩心夹持器正向端挤入岩心进行驱替,直至流量及压差稳定,稳定时间不少于60min。
根据流量、压差计算岩心伤害前渗透率K1;
(2)损害过程:待流量及压差稳定,进行岩心损害过程,将流动介质换成压裂液滤液,使滤液从岩心夹持器的正向端入口进入岩心,当滤液开始流出时,记录时间,测定时间为36min,挤完后,关闭夹持器两端阀门,使滤液在岩心中停留2h;
(3)损害后渗透率测定:待岩心经过滤液损害,将流动介质按照损害前方法进行试验,计算岩心伤害后渗透率K2。
2.6 实验结果(表1)3 实验结果分析
试验结果表明:胍胶体系流变性能较好,可以满足压裂造缝要求,具有良好的剪切稳定性。
该体系配方伤害率较低,四块岩心平均伤害率为22.45%,恢复率为77.55%,伤害较小,满足压裂施工要求。
在实验结束后取出岩心,在实验岩心入口端面上可观察到一层压裂液滤饼,这层滤饼将使岩心的流动能力大大降低。
因此在实验过程中保证压裂液彻底破胶是实验的关键因素。
破胶好可降低岩心伤害程度,但同时也可观察到,即使液体完全破胶,岩心入口端面上的压裂液滤饼还是存在,说明胍胶压裂液破胶后粘度虽然大大降低,但基液的高分子结构仍未完全破坏,大分子结构的分子不能通过岩石孔道,从而造成孔道堵塞。
所以对于高分子结构分子,如不使其分子结构断开,将会造成岩心的严重伤害。
4 结论
4.1 压裂液滤液引起地层内粘土矿物膨胀和颗粒运移
储层中含有一定量的泥质成份,表现为强水敏或弱水敏。
因而,压裂液滤失到地层就会使粘土矿物水化膨胀和颗粒运移,堵塞储层渗流通道,造成储层二次伤害,从而影响措施效果,甚至造成油井减产。
4.2 压裂液中的残渣堵塞岩石孔隙、喉道,降低了裂缝导流能力
室内试验和现场数据表明,压裂液残渣对裂缝导流能力有很大的伤害,并且随着压裂液中残渣含量增加,导流能力的伤害随之增加。
压裂液中残渣与高分子结构的分子一起形成滤饼或随滤液进入地层孔隙造成堵塞,造成支撑裂缝的污染。
4.3 压裂液与地层内流体不配伍发生乳化或沉淀
压裂液中的流体与地层原油或水发生乳化或化学反应,其乳化生成有效渗透率下降,或反应生成的沉淀堵塞储层渗流通道,引起储层渗流能力的下降,最终造成储层二层伤害。
4.4 压裂液进入地层孔隙内,增加储集层毛管力形成“孔喉水锁”
在压裂施工过程中,裂缝内的压力远远高于地层孔隙压力,这就在裂缝与地层微孔隙之间形成较大的渗流压差,使得压裂液进入地层微孔隙。
这会增加储层毛管力,使贾敏效应成倍增加,形成孔喉水锁,在原有的渗流压差之下地层流体无法流出孔喉,造成储层二次污染。
4.5 压裂液进入地层造成地层润湿反转
压裂液的侵入在改变地层的润湿性,使油相渗透率大幅降低的同时也会使井筒周围的温度降低,原油中的蜡及胶质、沥青质等析出,形成有机堵塞。
参考文献
[1] 胡忠前,马喜平,何川,等.国外低伤害压裂液体系研究新进展[ J].海洋石油,2007,27(3):93-98。