四川盆地涪陵地区页岩酸压裂缝渗透率实验
涪陵地区页岩气层地震预测技术在水平井压裂评价中的应用

作 者 简 介 :周 从 、 l k ,研 究 牛 ,助 1 ’ 地 质综合研 究 I 作
卜 从
・
2 2・
江
汉
石
油
科
技
第2 7 卷
避免 压 裂液 和 支撑剂 在 压裂 拖 I - H e 过 多 向裂缝 带 聚
坝 构造 主 体 基本 为张 l l f - % ̄ 力 ,在 石 门 、山窝 、义
得 了较 好 效果。
关 键词 :涪 陵地 区;构造特 征 ;裂缝特 征 ;地 应 力特 征 ;地 层脆 性特征 自2 0 1 2 年焦 页 1 井 开始 钻探 ,经 过 4 年 的攻 关 , 截f l : 2 0 1 6 年底 ,涪陵 页岩 气 ¨ I 建 成7 0 X 1 0 m 的 年 产能 。近 儿年 涪 陵地 页岩 气的 扦发 实践 表 明 ,页 岩 气水 平 井压 裂 改造 f l 4 J  ̄ T - 坏 是影 响压后 产 能 的重要 因素… 、压裂改 造好坏 的评价标 准足靠 抒 层压 裂改造 体
涪陵地 区页岩气层地震预测技术在水平井压裂评价 中的应用
周 从 业
(中 化 ̄ T S Y . 油 出分 公 司 物 探 研 究 院 ,湖 北 武 汉 4 3 0 0 3 5)
摘 要 :近年 来涪 陵地 区 页岩 气的开发 实践 表 明 ,页岩 气水平 井压 裂改造 的好 坏是 影响 压后 产能 的重要 因素 因此 ,为提 高产 能 ,压前或 开发 方案编制 时对 目标 区进 行压 裂评 价 ,压后 对 目标 区各 井压裂参数 的 差
分析结果 ,可对 目标 裂效果进行 定性评 价 。
图1 涪 陵大 焦 石 坝 地 区三 维 地 震T o 反 射 层构 造 单 元 划 分 图
涪陵页岩气田井漏现状与技术对策

2 漏失原因、特点及处理难点分析 2.1 漏 失 原 因 与 特 点 分 析
依据焦石坝地区井 漏 发 生 的 原 因、漏 失 的 通 道 特 点 以及井漏的特征不同,自 上 而 下 可 将 该 地 区 漏 失 层 分 为 3 类,分别为浅表层漏失、中深层漏失和目的层漏失。
次,23 次,分别占漏失总数的 21.66%,7.71%,6.82%;其 它层位漏失次数较少。 1.2 漏 失 严 重 程 度
由表 1 可知:①韩家店-小河 坝 组 漏 失 具 有 次 数 多 的 特 点 ,是 涪 陵 地 区 发 生 漏 失 最 频 繁 的 层 位 。 ② 雷 口 坡 、 嘉 陵 江 组 漏 失 总 量 最 大 、漏 失 次 数 中 等 ,嘉 陵 江 组 经 常 发 生大型、恶性漏失,堵 漏 效 果 不 理 想,堵 漏 难 度 大。③ 龙 马溪-五峰组,井漏 次 数 较 多,漏 失 量 相 对 较 小,漏 失 总 量仅 4.69%,但由于漏失点多,漏失难以完全 控 制,同 时 油 基 钻 井 液 漏 失 成 本 较 高 ,因 此 该 井 段 是 防 漏 堵 漏 重 点 。
漏失井次 次数 百分数 17 8.41% 56 27.72% 20 9.90%
1 0.50% 14 6.93% 3 1.49% 3 1.49%
48 23.76%
40 19.80%
漏失总量 数量/m3 百分数 32 309.50 13.98% 132 741.97 57.43% 27 299.54 11.81% 676.60 0.29% 8 379.68 3.63% 13 77.16 0.59% 330.00 0.15%
2)中深层漏失。中 深 层 纵 向 上 主 要 漏 失 层 位 为:茅 口 组 、韩 家 店 组 、小 河 坝 组 ;平 面 上 漏 失 点 分 布 较 为 广 泛 , 主要位于工区的中 东 部、北 部 及 南 部。茅 口 组 岩 性 特 征 主 要 为 灰 岩 ,地 震 剖 面 显 示 裂 缝 发 育 ,漏 失 原 因 主 要 为 裂 缝型漏失;韩家店、小 河 坝 岩 性 特 征 主 要 为 泥 岩、砂 质 泥 岩 及 少 量 的 泥 质 粉 砂 岩 互 层 ,层 理 裂 缝 发 育 ,漏 失 原 因 主
四川盆地涪陵南地区奥陶系五峰组—志留系龙马溪组页岩古构造应力场及裂缝特征

第36卷第1期2024年1月岩性油气藏LITHOLOGIC RESERVOIRSV ol.36No.1Jan.2024收稿日期:2023-07-25;修回日期:2023-09-01;网络发表日期:2023-11-13基金项目:中国石油化工股份有限公司科技项目“白马地区常压页岩气富集高产机理与目标评价”(编号:P21087-1)资助。
第一作者:包汉勇(1981—),男,博士,研究员,主要从事油气勘探开发综合研究工作。
地址:(430223)湖北省武汉市东湖高新区大学园路18号勘探开发研究院。
Email :**********************。
文章编号:1673-8926(2024)01-0014-09DOI :10.12108/yxyqc.20240102引用:包汉勇,刘超,甘玉青,等.四川盆地涪陵南地区奥陶系五峰组—志留系龙马溪组页岩古构造应力场及裂缝特征[J ].岩性油气藏,2024,36(1):14-22.Cite :BAO Hanyong ,LIU Chao ,GAN Yuqing ,et al.Paleotectonic stress field and fracture characteristics of shales of OrdovicianWufeng Formation to Silurian Longmaxi Formation in southern Fuling area ,Sichuan Basin [J ].Lithologic Reservoirs ,2024,36(1):14-22.四川盆地涪陵南地区奥陶系五峰组—志留系龙马溪组页岩古构造应力场及裂缝特征包汉勇1,刘超1,甘玉青1,薛萌2,刘世强2,曾联波2,3,马诗杰2,罗良2(1.中国石化江汉油田分公司勘探开发研究院,武汉430223;2.中国石油大学(北京)地球科学学院,北京102249;3.北京大学能源研究院,北京100871)摘要:通过岩石力学实验、声发射实验和地震资料综合解释,利用有限元数值模拟方法,对涪陵南地区奥陶系五峰组—志留系龙马溪组海相页岩古构造应力场进行了数值模拟,并结合岩心实测结果,预测了构造裂缝的发育特征。
四川盆地南部页岩气藏大型水力压裂作业先导性试验_叶登胜

图 2 筇竹寺组页岩气层水力压裂施工曲线图
2. 3. 2 龙马溪组页岩层压裂 施工曲线如图 3 所示。施工泵注压力 36. 1~ 40
MP a, 施工排量 10. 1~ 10. 2 m3/ min, 平均砂浓度 115 kg / m3 。注入地层总液量 2 036 m3, 支撑剂 163. 4 t。
2 现场实施情况
2. 1 Wx 井压裂设计参数 Wx 井压裂设计参数如表 1 所示。
表 1 Wx 井水力压裂设计主要参数表
设计参数
筇竹寺组
龙马溪组
作业井段 2 652~ 2 704 m
1 503. 6~ 1 543. 3 m
注入方式 套管注入
作业管串 Á 139. 7 mm 套管 @ 2 837 m ( 壁厚: 9. 17 mm, 钢级: BG 95S) 作业排量 12 m3 / min
[ 1] 张金川, 薛会, 张德明, 等. 页岩气及其成藏机理[ J] . 现代 地 质, 2003, 17( 4) : 466.
[ 2] 刘洪林, 王莉, 王红岩, 等. 中 国 页岩 气勘 探开 发适 用技 术 探讨[ J] . 油气井测试, 2009, 18( 4) : 68- 71.
[ 3] 张金川, 金之钧, 袁明生. 页岩 气成藏 机理和 分布[ J] . 天 然 气工业, 2004, 24( 7) : 15-18.
为满足设计施工排量 12 m3 / min, 在低压管汇连 接上, 液罐之间采用 Á 304. 8 mm 管汇和同尺寸分配器 连接( 常规作业用 的是 Á 244. 5 mm) , 液罐和 Á 304. 8 mm 主分配器之间采用 Á 152. 4 mm 管汇连接, 其中靠 近混砂车的 8 个液罐采用双管线连接, 并将其固定为 主供液罐, 以确保施工后期高排量下的顺利供液。 1. 2. 2 供液方案
涪陵页岩气水平井高效压裂技术及应用

OFFSHORE OIL第39卷 第1期2019年3月V ol. 39 No. 1Mar. 2019收稿日期:2018-04-12;改回日期:2018-04-26基金项目:国家重大专项“涪陵页岩气开发示范工程”(2016ZX05060004)。
作者简介:刘炜,男,1985年生,硕士,工程师,2011年毕业于西南石油大学应用化学专业,现从事油气田储层改造相关工作。
E-mail :liuwcyy.jhyt@ 。
文章编号:1008-2336(2019)01-0028-07涪陵页岩气水平井高效压裂技术及应用刘 炜(中国石油化工股份有限公司江汉油田分公司石油工程技术研究院,湖北武汉 430035)摘 要:针对涪陵页岩气田国家级页岩气示范区水平井储层特点,结合套管固井完井方式,为实现有效改造体积最大化,改造体积内裂缝复杂程度最大化,通过缝网压裂工艺、低成本高效材料体系、返排液重复利用等技术研究,形成了一套适合于涪陵页岩气水平井高效压裂技术。
其中缝网压裂工艺实现了形成复杂裂缝网络的压裂目标,高效低成本减阻水压裂液体系,满足连续混配施工要求,成本较国外减阻水体系降低20%以上,现场测试减阻率高达74.5%,返排液重复利用技术实现返排液零排放。
截至2017年12月,集成技术累计现场应用330井次,压裂5 300段,工艺成功率97%,平均无阻流量38.5×104 m 3/d ,增产增气效果显著。
关键词:涪陵;页岩气;水平井;高效压裂技术中国分类号:TE357.1 文献标识码:A DOI :10.3969/j.issn.1008-2336.2019.01.028Efficient Fracturing Technology and Application Forhorizontal Wellof Shale Gas in FulingLIU Wei(Petroleum Engineering Technology Research Institute, SINOPEC Jianghan Oil field Company, Wuhan, Hubei 430035, China )Abstract: In view of the characteristics of horizontal well reservoirs in the national shale gas demonstration area of the Fuling shale gas field, combined with casing cementing and completion methods, in order to maximize the effective transformation volume, the complexity of the crack within the volume is maximized. Fracturing technology, low-cost and high-efficiency material system, and back-discharge liquid reuse technology have formed a set of high-efficiency fracturing technology suitable for the horizontal wells of Fuling shale gas. The fracturing process has realized the target of complex fracture network. The high-efficiency and low-cost drag reduction hydraulic fracturing fluid system meets the requirements of continuous compounding construction, and the cost is reduced by more than 20% compared with the foreign water-reducing water system. The on-site test drag reduction rate is as high as 74.5%, and the return-discharge liquid reuse technology realizes zero liquid emission. As of December 2017, the integrated technology has accumulated 330 wells on site, fracturing 5 300 segments, with the process success rate of 97% and the average unobstructed flow of 385 000 cubic meter per day. The effect of increasing production and increasing gas is significant.Keywords: Fuling; shale gas; horizontal well; efficient fracturing technology非常规气藏作为中石化“十二五”规划中重要的战略部署,特别是页岩气,将是重要的接替资源 [1]。
涪陵深层页岩气井压裂工艺难点及对策研究

四川盆地是中国页岩气勘探开发的有利地区,埋深3500m以深的页岩气资源量高达4612×108m3,由于埋藏较深,页岩气储层呈“五高”特性,地层温度高、上覆压力高、应力差值高、破裂压力高和闭合压力高,给储层压裂带来极大挑战[1],制约页岩气资源的商业化开发。
因此,有必要研究总结深层页岩气开发技术和经验,逐步形成具有特色的深层页岩气开发技术,实现我国深层页岩气的商业化开发。
1 深层页岩的力学特性通过高温高压三轴应力-应变实验研究深层页岩岩石破裂规律,可知:高温高压下,围压越大,页岩应力与应变非线性关系越明显;常温下,加载至峰值应力时,页岩瞬间破坏,呈现劈裂多缝特征,残余应力高;高温条件下,应力加载至峰值应力前塑性变形特征明显,剪切缝破坏显著,残余应力低。
因此,受高温高压影响深层页岩呈现较强非线性变形特征,页岩破裂及裂缝张开难度大,现场施工难以观察到明显破裂点[1]。
2 涪陵深层页岩气储层压裂改造难点2.1 压力高,施工难度大随着埋深增加,储层地应力逐渐增大,现场施工压力高。
如涪陵焦页XX井,施工压力在100MPa以上,最高达到115MPa。
2.2 加砂困难,砂液比低深层页岩气储层受高温高压影响呈现出较强的非线性变形特征,页岩破裂及裂缝张开,加砂难度大。
涪陵焦石一期产建区内最高砂比可达19%,平均9%~10%。
二期产建深层页岩气区块内最高砂比14%,平均5%~8%,综合砂液比低。
2.3 形成复杂缝网困难,改造体积有限随着深度增加,页岩储层地应力相应增加(图1),地层最大与最小水平地应力差值高(图2),相同净压力条件下,裂缝转向及层理缝的横向扩展难度相应增大,加之深层岩石矿物成分变化,温度、围压升高后,岩石脆性变差,塑性特征明显,易形成主缝,提高裂缝复杂度、增加改造体积的难度加大。
图1 水平主应力差与储层深度关系3636m 图2 脆性指数与储层深度关系3 涪陵深层页岩气储层压裂改造对策3.1 升级压裂配套装备随着埋深增加,储层地应力逐渐增大,目前部分井现场施工压力在100MPa以上,国内主流配套105MPa 压力级别压裂装备不能完全满足于深层页岩气的压裂改造施工,需要配套140MPa压裂装备。
涪陵页岩气田加密井压裂技术的实践与认识

涪陵页岩气田加密井压裂技术的实践与认识
张驰;周彤;肖佳林;韦琦;马文涛
【期刊名称】《断块油气田》
【年(卷),期】2022(29)6
【摘要】针对涪陵页岩气田焦石坝区块部分加密井生产效果不佳,且并未对相邻老井产生正向井间干扰的问题,结合产气剖面、微地震裂缝监测等资料,对已实施井分析评价,明确了地应力、地层压力等储层条件变化情况,以及原有的压裂工艺参数设计不合理是影响压裂效果的关键。
鉴于此,文中创新提出了“多簇密切割+暂堵剂转向”的压裂改造思路,并应用数值模拟技术,对单段射孔簇数、射孔簇间距、压裂施工规模等关键压裂参数进行优化。
现场应用结果表明,采用新工艺,加密井压裂改造体积和压裂后测试产量分别提高了7.30%,10.13%,相邻老井生产压力提升了236.28%。
研究成果对后续加密井压裂设计具有指导意义。
【总页数】5页(P775-779)
【作者】张驰;周彤;肖佳林;韦琦;马文涛
【作者单位】重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室;中石化重庆涪陵页岩气勘探开发有限公司;中国石化石油勘探开发研究院;中国石化江汉油田分公司石油工程技术研究院;中国石化中原石油工程有限公司工程服务管理中心
【正文语种】中文
【中图分类】TE357.1
【相关文献】
1.涪陵页岩气田压裂降本增效措施及认识
2.控压钻井技术在涪陵页岩气田的实践与认识
3.涪陵页岩气田“井工厂”压裂工艺实践及认识
4.页岩气藏加密井压裂时机优化——以四川盆地涪陵页岩气田X1井组为例
5.页岩气藏加密井压裂时机优化——以四川盆地涪陵页岩气田X1井组为例
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
四川盆地涪陵地区页岩岩石相标定方法与应用

ma r k s( 1 i t h o l o g i c a l c o mb i n a t i o n , c a l c a r e o u s c o n t e n t a n d s i l i c e o u s c o n t e n t ) , t h e w h o l e s e t o f 8 9 一 me t e r — t h i c k s h a l e i n t e r —
摘要: 利用地质 、 测井特征标志及特色岩石相 , 开展 四川盆地涪 陵地 区水 平井 的页岩岩 石相标定 。根 据岩 性组合 、 炭质含 量及硅 质 含量 3大关键标志 , 将涪 陵地 区典 型导眼井下志 留统 龙马 溪组 8 9 m 厚 的大套 页岩段 划分 为 9种不 同类型 的岩 石相。根据 标 志层 、 炭质染手和粉砂质纹层等地质特征标志 , 以及 测 井响应 的异 常值 、 测井形 态 类型 、 挖掘 效应 、 假挖 掘现象 等测 井特 征标 志 , 明确 了 ( , ③和( 号岩石相为特 色岩石相。通 过水平井“ 水平段垂直投影 法” 及垂 直投影后 的测井信 息等结果 , 并 与典 型导 眼井 的岩石相 特征标志 、 特色岩石相进 行对比, 确定 了水平 井井轨迹 穿行 的岩 石相顶 、 底边 界 , 完成 了不 同类 型的岩 石相 标定 。依 据岩 石相与压
Fu l i ng a r e a, t h e S i c h ua n Ba s i n
Pe ng Yo n g mi n , Lo n g S h e n g x i a n g 一, Hu Zo n g q ua n 一, Du We i 一, Gu Zh i x i a n g , F a n g Yu , 。
江汉涪陵页岩气压裂技术

塑料、玻璃无腐蚀性。并且具有极快的溶解性和较
好的流变性能,0.245%稠化剂znj01长时间剪切后
混
混
第二部分 超临界CO2与增稠剂的作用机理研究
4、超临界CO2增粘剂的研究难点
CO2是由极性共价键构成的非极性分子,其 永久偶极矩为零,介电常数和极化率非常低。 对于极性或高分子化合物而言,CO2是一种弱溶 剂。CO2增粘的主要难点包括: 1)备选化合物在CO2中的低溶解度。这是CO2增 粘的最明显障碍。通常只有加入大量助溶剂或 者使用高氟化亲CO2分子,备选化合物才能溶解 于CO2 。
密度随温度和压力的变化
通过对比CO2气体、 液体、超临界状态 下的物理性质,发
自扩散系数和压力的关系
现在临界点附近流 温度/℃:1-0、2-37、3-47、4-75、5-77
粘度和压力的关系
第二部分 超临界CO2与增稠剂的作用机理研究
1、超临界CO2流体性质
两相
组分体系 Ⅰ型相图:CO2-烷烃 (n≦5) Ⅱ型相图:CO2-烷烃
质和溶剂之间会形成聚集体。 且在高度压缩区,局域的共溶 在外,还存在溶质-溶质的聚 剂-溶质分子间作用力往往大 集。
于溶剂-溶质的。
第二部分 超临界CO2与增稠剂的作用机理研究
2、超临界CO2流体增粘机理
增粘 机理:
具备液 体性质
理想的增粘剂在
超临 界解C溶 O共2溶剂
具备气 体性质
CO2中通过分子链 间的缠结以及相
裂
藏
存 1.超临界CO2粘度很低,携砂能力差。
在 2.超临界CO2压裂液滤失性比水基压裂液强。
问 3.超临界CO2易穿透,所以需要特殊的配套设备。 题 4.CO2需降温液化后才能加压升温至超临界状态,故地面需降温装置。
涪陵页岩气田裂缝复杂度的有效方式研究

填充颗粒
3 暂堵转向条件分析
3 . 1 张性裂缝转 向条件 对于大尺度裂缝发育 的储层 , 要在形 成的主裂缝基
彤厩研辐 t ■砚幽J
图 须使缝 内净压力达 到岩
石本 体破裂形成分支缝 的条件 。因此 , 通过 建立岩石本 体形成分支缝的平面力学模型(图 9) , 得到暂堵促使 岩 石本 体破裂形成分支缝 的张性破坏 条件, 以期 在大尺度
图 l 涪 陵 页 岩气 田导 眼井 成 像 测 井 图
砂岩油气藏 有一 定 的应用 . 在 页岩 气压 裂领 域 尚 为窄 白。本文结合涪陵页岩气 田特 征 . 从暂 堵转 向机理 、 】 艺方式 , 开展 了页岩暂堵 【艺 的研究 . 有 效提 高 丁页
人工裂缝复杂度 , 为涪陵页岩气产能建 没提供 - r 订 力的 技术支撑 。
王小军. 涪陵页岩气 田裂缝复杂度的有效方式研究 1 . 2 原因分析 本井所处区域构造缝发育 , 压裂施工 中 “ 大尺度天然 裂缝” 大量吸收压裂液及其能量, 阻碍新裂缝 的形成 , 降低 缝网的复杂程度 。水平井压裂复杂缝 网应力场模拟显示 人工裂缝与天然裂缝之间的区域为应力松 弛区(图 3) , 易沿着天然裂缝形成优势进液通道 ( 图 4) , 从而消耗缝 内净压力导致施工压力低, 降低新缝开启和层理剪切滑移 几率 , 从而降低页岩人工裂缝体积和复杂度 。
涪陵页岩气 田由于断裂带地层变化复杂 且剧 烈 , 大
尺度天然裂缝发育 , 其 中东南部漏 失带成像测井 和取 芯
结果显示大 尺度天然 裂缝 发育 , 地层破 碎 , 裂缝 歼度 较
图 2 焦 页 A 井第 1 段施 工 曲线 及 压后 G 函数
[ 收稿 日期]2 0 1 6 —0 9 —1 8 [ 作者 简介]王小军( 1 9 8 3 一) . 男. 硕 士在读 . 工程 师. 现在 中国石化江汉油 田分公 司石油工程技 术研究院从 事油田开发 工作
裂缝性页岩储层的应力敏感实验研究

146页岩气层基块致密,但天然裂缝发育,页岩气藏的经济开发必须要实施大规模水力压裂,使得页岩气层具有相当规模的裂缝系统。
而裂缝性致密储层具有强应力敏感性。
目前国内外对砂岩储层的应力敏感研究比较深入,而页岩储层的应力敏感研究相对较少。
针对研究区页岩气藏的特点,研究了储层应力敏感实验方法,选取天然裂缝岩心开展了模拟实际开发过程中的储层应力敏感实验 [1] 。
结合应力敏感室内实验等分析手段,对比评价了不同渗透率级别裂缝岩心的应力敏感性,研究成果有利于深化认识页岩气层开发过程中的应力敏感性。
1 实验方法实验采用变孔压的方法,将样品装入岩心夹持器,提高围压和流体压力值,直到流体压力达到实际地层压力值同时保持流体压力值不变,将围压增至实际上覆压力值 [2] 。
保持围压和驱替压力,使岩心充分恢复至地层应力状态,关闭连通岩心入口端和出口端的阀门,通过回压泵降低岩心出口端压力,使岩心两端建立压差,初始压差根据岩心初始渗透率选择,待气体流动稳定后,记录岩心出口端、入口端的压力和出口端流量。
保持围压不变,同步降低夹持器出、入口端的流压,逐步增大净围压,并根据出口端的流量情况不断增大岩石两端的压差,记录各净围压下的数据。
分别记录稳定流量后岩心两端的压力值以及出口端流,计量废弃压力点渗透率后,保持围压不变,同步升高夹持器出、入口端的流压,逐步减小净围压,并根据出口端的流量情况不断减小岩石两端的压差,记录各净围压下的数据,同时分别记录稳定流量后岩心两端的压力值以及出口端流量。
2 结果与分析根据设计的实验流程,开展了模拟地层压力条件的页岩储层应力敏感实验,测试了渗透率随有效应力的变化关系。
由于模拟地层条件的储层应力敏感实验压力高、危险大、周期长,实验过程中孔隙度的准确计量难度大,主要开展了龙马溪组8块天然裂缝岩心的渗透率应力敏感实验 [3] 。
分析实验数据可以看出,岩心以有效应力约49MPa(有效应力增加约28MPa)为分界点,渗透率随有效应力的增加表现为明显的两段,有效应力低于49MPa之前(初期阶段)渗透率降低幅度较大,有效应力高于49MPa之后(后期阶段)渗透率降低幅度较小 [4] 。
页岩压裂裂缝渗透率的测试与分析

(Downhole Operation Company,CNPC Chuanqing Drilling Engineering Company Limited Chengdu,Sichuan 61 0052, China) NATuR.GAS IND.VOLUME 38,ISSUE 3,pp.60—68,3/25/2018.(ISSN l000—0976;In Chinese)
天 然 气 工 业
2018年 3月
页 岩 压 裂 裂 缝 渗 透 率 的 公司川I庆钻探 工程 公司井 下作业 公司
摘 要 为 了提 高页 岩 气体 积压 裂 的有 效性 ,有 必要 对不 同类 型 页岩压 裂 裂 缝渗 透 率及 其 影响 因素开 展进 一步 的评 价研 究 。为 此 , 在 研 究 页岩 矿 物 组构 特征 、储 层 孔 隙与裂 缝 特征 的基 础 上 ,对 3种 不 同 类型 (原位 闭合 型、 剪切 自支撑 型 、 单层 支 撑 型 )的 页岩 压 裂 裂缝 渗 透 率进 行 测试 ,并 系统研 究 了 页岩 储 层压 裂 裂 缝 类型 、 裂缝 面粗 糙 度 、碳 酸 盐 矿 物含 量 、 页岩层 理 、 围压 等 因 素对 页 岩压 裂 裂 缝渗透率的影响。结果表 明:④原位 闭合型裂缝渗透率与压力的关系符合 Walsh理论,随围压增大而减小,其渗透率介于 0.13~ 16.75 mD,该 类型 裂缝 不 论 有 没 有支 撑 剂 充填 和 错位 ,对 于 提 高 页岩 气储 层产 能都 同样 的重 要 、有 效 ;②相 对 于 原位 闭合 型 裂缝 ,剪 切 自 支撑型裂缝渗透 率可提高 1~ 2个数量级 (渗透率介于 7.53~ 88.48 mD)、单层支撑型裂缝渗透 率可提高 2~ 3个数量级 (渗透率介 于 9.98~ 771.82 mD);③裂 缝 面 粗糙 度 越 大 ,裂 缝 渗透 率 越 高 ,裂 缝 面 分维 数 与 渗透 率 具 有 较好 的正相 关关 系 ;④ 剪 切 自支撑 、单 层支 撑 型裂 缝 渗透 率 和压 力 的 关 系与 Walsh理论 存 在 着 一定 的偏 差 ,该 偏 差 反 映 了自支撑 点破 碎 、支撑 剂 嵌 入和 破 碎 等 的影 响 。结 论 认 为 ,该 实 验研 究成果 对 于 页岩 气压 裂 工 艺优 选 、参 数优 化 具 有指 导 意义 。
江汉涪陵页岩气压裂技术概述

1.超临界CO 粘度很低,携砂能力差。
汇报大纲:
第一部分 超临界CO2压裂的优势及存在问题 第二部分 超临界CO2与增稠剂作用机理研究 第三部分 超临界CO2流变摩阻测试 第四部分 超临界CO2压裂现场工艺方案
中国油气藏现状
常规水力压裂
?
非常规油气藏
吸附气 溶解气
常规油气藏
游离气
在非常规油气藏中,进行常规水力压裂时,大量水进入储层,会使粘土发生膨胀,导 致孔隙堵塞,甚至造成井壁垮塌。为了防止膨胀现象而加入防膨剂等药剂,不但造成污染, 而且无法从根本上避免膨胀。会对地层和地下水造成污染,改变地应力诱发地震,且单口 井压裂需要 1-2 万方水,若进行大规模水力压裂对水的需求量过大。
2、超临界CO2流体增粘机理
超临界流体中的分子聚集: 溶剂-溶剂间的聚集 溶剂-溶质间的聚集
溶质 分子
溶剂 分子
对较稀的临界流体溶液,在高度可压缩区,由于分子间的吸引作用,超临界流体在 溶质周围的密度可能远远大于溶剂本体的密度,导致局部密度的增强或局部组成的增
加,说明分子间发生了聚集。必须强调的是,各种聚集实际上是一个动态过程。流体
3、压裂材料
压裂液:浓度1%的氟化丙烯酸酯-苯乙烯共聚物的稠化剂znj01。 压裂支撑剂:选用新型低密度陶粒。 支撑剂性能:粒径 ф0.3~0.6mm 20-40目,体积密度1.33g/cm3,在闭合压力 52 MPa下,铺置浓度为5kg/m2时,破碎率1.6%,-22℃冷冻100h后破碎率1.9%, 破碎率远小于标准 5 %的要求。在实验温度70℃,闭合压力40MPa,铺置浓度 5kg/m2 , 实 验 时 间 5h 后 导 流 能 力 趋 于 平 稳 , 实 验 170h 后 导 流 能 力 剩 余 130D· cm,较普通陶粒高30%以上,实验后覆膜陶粒无明显胶结。
井中微地震裂缝监测技术在涪陵页岩气田首次应用

的 井 中微地震 裂缝监 测试验 ,为下一步这 两 口井的压 裂和试 气方案 的调 整 以及 气藏工程 参数评价提
供更加 可靠的依据 。
“ 如 果说 ,地 面微 地 震 裂 缝 监 测 技 术 是 为 地 层 裂缝 做 ‘ B 超 ’ ,那 么 井 中微 地 震 裂 缝 监 测 技 术 ,
[ 1 ] 刘 贤红 等. 基 于地 震属 性 约束 的初始 波 阻抗模 型建 立
方法[ C ] . S P G / S E G 2 0 1 1 年 国际地 球物 理会议 论 文集.
4 结 论
地 震 反 演 充 分 利 用 测 井 、钻 井 、地 质 资 料
【 2 ] 王建华. 测井 约 束 反 演技 术 在 王5 4 1 地 区储 层 预测 中
绍
( 摘 自江 汉 油 田 网 )
地 震 记 录 是 一 定 地 质 现 象 的 综 合 反 映 , 相 似 的 地 震 记 录 代 表 相 似 的地 质 特 征 。 参 考 地 震
( 编辑
汪孝芝 )
※
※
※
※
※
※
※
※
※
※
※
※
※
※Hale Waihona Puke ※※※※
※
※
※
※
※
※
※
※
※
※
※
※
※
※
※
※
※
※
※
※
※
※
※
※
※
※
※
※
※
※
※
井 中微 地 震 裂 缝 监测 技术 在 涪 陵 页岩 气 田首 次 应 用
的应 用f J 1 . 内江 科技, 2 0 1 1 ( 1 0 ) : 1 O 7 .
四川盆地涪陵地区页岩气高性能水基钻井液研发及效果评价

四川盆地涪陵地区页岩气高性能水基钻井液研发及效果评价梁文利【摘要】目前油基钻井液本身存在的环保性能不足、成本过高、工艺复杂等缺点,以及常规的普通水基钻井液体系的页岩井壁稳定性和润滑性不能满足页岩水平井钻井需要的问题.研制并构建了一套由成膜封堵剂、抑制剂和类油基润滑剂3种主剂所组成的高性能水基钻井液体系.该钻井液体系具有良好的页岩井壁稳定性、与油基钻井液相当的封堵、润滑性能、生物毒性低、水基钻屑可以直接排放.这种页岩气高性能水基钻井液体系能够满足涪陵页岩气田钻井中长水平段的应用要求.【期刊名称】《天然气勘探与开发》【年(卷),期】2019(042)001【总页数】10页(P120-129)【关键词】四川盆地;涪陵地区;页岩气;长水平段;水基钻井液【作者】梁文利【作者单位】中国石化江汉石油工程有限公司页岩气开采技术服务公司【正文语种】中文0 引言随着新《环境保护法》的实施,对于油基钻屑对环境影响的要求也更加严格。
根据《国家危险废物名录》,含油岩屑被划入了危险废弃物的名录,其管理和处置需按照危险废弃物相关规定执行。
油基钻井液本身存在的环保性能不足、成本过高、工艺复杂等缺点在此背景下就越发突出,而且油基钻井液会使浅层气井的固井难度增大,使用油基钻井液钻井,两个界面存在油泥、水泥胶结质量难以保证,造成环空带压难题。
同时常规的普通水基钻井液体系在钻井过程中,无法解决大位移水平井钻进所需的井壁稳定性和润滑性的技术需要,存在掉块、起下钻遇阻卡,下套管摩阻高,造成复杂时效高等问题。
为了提高页岩的井壁稳定和降低起下钻摩阻、扭矩以及降低页岩气开发的综合成本。
因此,研发一套适用于涪陵页岩气长水平段的高性能水基钻井液体系势在必行[1-6]。
1 涪陵页岩岩心矿物分析及微观结构1.1 页岩岩心矿物分析为对比分析涪陵页岩岩心与长宁、威远、黄金坝以及延长等区块的页岩岩心在矿物种类及含量的区别,进行了X射线衍射实验,并进行相应的矿物含量对比(表1)。
涪陵页岩气江东鞍部区块压裂效果分析及认识

涪陵页岩气江东鞍部区块压裂效果分析及认识发表时间:2019-12-30T13:07:41.723Z 来源:《科学与技术》2019年 15期作者:刘龙[导读] 江东区块作为涪陵页岩气的主力产气区块,一直是压裂增产措施的主攻阵地。
摘要:江东区块作为涪陵页岩气的主力产气区块,一直是压裂增产措施的主攻阵地。
在江东鞍部区块存在地质条件差异的前提下,采用了不同的分段压裂工艺技术,对本区块各井进行压裂施工,得到了差异较大的施工效果。
本文通过对各井的地质条件进行对比,并对施工参数及施工曲线形态进行统计分析,以得出影响本区块压裂改造效果的主控因素,并对本区块压裂工艺适应性进行分析,进一步做好地质工程一体化分析,得出本区块最优的改造方案。
关键词:页岩气;地质工程一体化;水平井压裂;压裂工艺涪陵焦石坝江东鞍部主要包括焦页X、焦页Y、焦页Z三个平台共14口井。
这14口井均已完成压裂试气,测试产量如图1。
其中焦页X-1,焦页X-4, 焦页Z-5三口井产量较低。
本文主要通过对本区块各平台地质,工程差异对比分析,结合对三口井低产原因进行分析,以得出相关认识。
1井区地质、工程情况对比本区块各施工井测试产量基本稳定,但焦页X-1、焦页X-4、焦页Z-5三口井测试产量相对较低,通过地质、工程参数对比,分析出其低产原因。
1.1地应力及全烃甲烷含量对比从应力分布可以看出,焦页X平台四口井以拉张性应力为主,焦页Y平台1-3井为拉张应力特征,4,5井为拉张与挤压应力各占一半。
焦页Z平台主要以挤压应力特征为主。
其中较低产的焦页X-1, 焦页X-4为拉张性应力特征,焦页Z-5为一半拉张一半挤压应力特征。
产量较好的焦页Z-1,2井的应力特征为挤压应力向拉张应力过渡。
同时,本区域全烃甲烷含量与测试产量的关系存在一定的正相关性1.2曲率情况对比从曲率分布图可以看出,焦页X-1, 焦页X-4, 焦页Y-3, 焦页Y-5井以及整个焦页Z平台均位于曲率相对发育的区域,而焦页X-2, 焦页X-3井以及焦页Y平台1,2,4三口井处于曲率相对不发育区域。
涪陵深层页岩气井降低起裂压力用定面射孔器

涪陵深层页岩气井降低起裂压力用定面射孔器张波【摘要】Aimed at issues of the impracticability or fail of prospective result of dense reservoir fracturing simulation in Fu ling shale gas oilfield, caused by high fracturing pressure of formation and high pumping pressure during fracturing, based on the thought of controlling fractures direction that uses stress concentration to lead fracturing, so as to adjust fractures spread radially towards wellbore, the stress concentration which is formed by holes on same lateral section of casing after perforating and produced channels, the specific oriented side perforator was designed. By test verification, the oriented side perforator is capable of development requirement of conventional and unconventional oil reservoir in dense and thin formation.%涪陵页岩气地层破裂压力高,并且水力压裂时施工泵压高,使得致密油藏压裂增产措施无法实施,达不到预期效果.针对这些问题,根据射孔爆轰后产生的射孔在套管同一横截面的套管壁上形成按圆周分布的孔眼,多个孔眼及其对应的地层中的孔道在地层形成了沿井筒径向的应力集中,利用该应力集中引导压裂,使裂缝向井筒径向扩展,以控制裂缝走向的设计思想,设计出特殊定面射孔器.试验验证结果表明,该定面射孔器能够满足油田后期的致密油、薄油层、需要进行分段压裂的常规油藏及非常规油气藏的开发要求.【期刊名称】《火工品》【年(卷),期】2017(000)006【总页数】4页(P54-57)【关键词】射孔器;页岩气;起裂压力;定面【作者】张波【作者单位】胜利石油工程有限公司测井公司,山东东营,257000【正文语种】中文【中图分类】TJ45+9随着涪陵页岩气开发的不断深入,二期产建区将成为未来开发的重点,新建开发区域构造变化复杂,主要表现在:构造更加复杂、地层产状陡且变化快、埋深加大(垂深超过3 500m)、岩石力学参数变化[1]等。
涪陵地区井下页岩岩芯裂缝体密度与声学性质关系实验研究

涪陵地区井下页岩岩芯裂缝体密度与声学性质关系实验研究伍宇明;兰恒星;高星;王伟;陈俊辉;郝召兵【期刊名称】《地球物理学报》【年(卷),期】2016(059)010【摘要】本研究对涪陵地区井下产气的龙马溪组页岩岩芯,采用三轴压机压裂制造裂缝,用工业CT扫描压裂前后岩芯,应用图像识别技术统计出裂缝体密度,又用超声脉冲透射法测定样品破裂前后裂缝方向上的纵波、单偏振方向与裂缝不同夹角的横渡,来研究裂缝对页岩岩芯声学性质的影响.实验结果表明:压裂后样品的纵波速度略微降低,只有含较多内部裂隙的150#样品纵波速度减小幅度明显.压裂前后样品的纵波波形差别不大,纵波主频随裂缝体密度呈下降趋势,即压裂后纵波频谱主频向低频端移动.压裂前横波速度随自身与裂隙方位角变化而变化,与0°和180°相比,在45°和135°时略微减小,在90°时速度降低幅度最为明显并且发生相位反转.典型样品的横波主频随偏振方向与裂缝夹角的增大而逐渐向低频移动;压裂后,横波频谱杂乱,出现多处局部峰值,速度和主频较压裂前更低,平均横波波速随裂缝体密度呈明显减小趋势.平均纵横波速比随裂缝密度呈近线性增加,表明其与裂缝体密度有较强相关性.【总页数】10页(P3891-3900)【作者】伍宇明;兰恒星;高星;王伟;陈俊辉;郝召兵【作者单位】中国科学院地理科学与资源研究所,北京 100101;中国科学院大学,北京100049;中国科学院地理科学与资源研究所,北京 100101;中国科学院地理科学与资源研究所,北京 100101;中国科学院地理科学与资源研究所,北京 100101;中国科学院地理科学与资源研究所,北京 100101;中国科学院大学,北京100049;中国科学院地质与地球物理研究所,北京100029【正文语种】中文【中图分类】P631【相关文献】1.四川盆地涪陵地区页岩裂缝测井定量识别 [J], 车世琦2.页岩岩芯复电阻率频散特征主要影响因素的实验研究 [J], 黄涛;余刚;王绪本;张兵;何展翔;陈娟;朱红锦3.四川盆地涪陵地区页岩酸压裂缝渗透率实验 [J], 房好青;郭天魁;王洋;翟乃城;曲占庆4.四川盆地涪陵地区海相页岩天然裂缝特征及对页岩气的影响 [J], 田鹤;曾联波;徐翔;舒志国;彭勇民;毛哲;罗兵5.涪陵地区五峰-龙马溪组页岩气储层裂缝特征及其控制因素 [J], 徐壮;彭女佳;石万忠;舒志国因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
涪陵页岩储层裂缝识别方法研究

涪陵页岩储层裂缝识别方法研究
黄梦婷;高斐;栾凯伦;施赵南;周卓
【期刊名称】《矿产勘查》
【年(卷),期】2024(15)5
【摘要】裂缝与页岩储层的成藏、油气产出和后期的压裂改造密切相关,裂缝的准确识别一直是其研究重点。
常规测井对页岩储层的裂缝识别精度低,且没有形成定量的识别指标。
本文以四川盆地涪陵页岩五峰组为目的层,以测井资料为基础,从岩石力学角度出发,构建了裂缝发育的常规评价系数;进一步引入模糊数学方法,将多个裂缝发育的常规评价系数有机结合,建立了五峰组裂缝发育评价的综合指标。
研究显示涪陵平桥区块五峰组裂缝识别综合指数临界值为0.5,小于该值时五峰组裂缝发育程度相对较高,且该值越小,地层裂缝越发育。
对比验证岩心资料以及电成像测井资料,结果表明该方法能够较准确地对涪陵页岩的裂缝进行识别且精度较高,满足工程的需要。
【总页数】8页(P853-860)
【作者】黄梦婷;高斐;栾凯伦;施赵南;周卓
【作者单位】油气钻采工程湖北省重点实验室(长江大学);长江大学石油工程学院;江汉油田分公司石油工程技术研究院
【正文语种】中文
【中图分类】TE12
【相关文献】
1.鄂尔多斯盆地三叠系延长组页岩油储层裂缝特征及常规测井识别方法
2.页岩气储层综合表征技术研究进展r——以涪陵页岩气田为例
3.非电法测井计算页岩储层含水饱和度方法研究——以涪陵页岩气田焦石坝区块为例
4.涪陵地区五峰-龙马溪组页岩气储层裂缝特征及其控制因素
5.涪陵区块湖相页岩储层新型体积压裂工艺研究及现场应用
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
四川盆地涪陵地区页岩酸压裂缝渗透率实验房好青;郭天魁;王洋;翟乃城;曲占庆【摘要】体积压裂是实现页岩气商业开发的必要技术手段,但其增产机理和各种辅助增产措施的有效性需要进一步探索.通过页岩酸蚀裂缝渗透率测试实验,探究了碳酸盐矿物含量、酸液类型和浓度、支撑剂对页岩酸蚀剪切裂缝渗透率的影响,并借助CT扫描研究了页岩酸蚀前后的微观孔吼结构变化.结果表明:碳酸盐含量为2%的页岩采用11.25%HCl +6.75%HF的土酸配方可得到最佳酸蚀效果,碳酸盐含量为15%的页岩采用浓度为7.5%左右的HCl酸蚀效果最佳.碳酸盐含量为25%的页岩采用2.5%左右的HCl效果最佳;若页岩中钙质胶结的天然裂缝发育,应适当提高最优酸液浓度.页岩基质渗透率极低,如果储层中开启的天然裂缝或钙质充填裂缝不发育,即使是高浓度的酸液也不能将岩心驱透.该实验研究成果为页岩储层水力压裂的有效设计提供了更多有价值的信息.【期刊名称】《石油与天然气地质》【年(卷),期】2018(039)006【总页数】7页(P1336-1342)【关键词】水力压裂;酸蚀;CT扫描;裂缝渗透率;页岩;涪陵地区;四川盆地【作者】房好青;郭天魁;王洋;翟乃城;曲占庆【作者单位】中国石化西北油田分公司石油工程技术研究院,新疆乌鲁木齐830001;中国石油大学(华东)石油工程学院,山东青岛266580;中国石化西北油田分公司石油工程技术研究院,新疆乌鲁木齐830001;中国石油大学(华东)石油工程学院,山东青岛266580;中国石油大学(华东)石油工程学院,山东青岛266580【正文语种】中文【中图分类】TE327页岩储层基质致密、渗透率超低,虽然发育的部分天然裂缝在一定程度上改善了局部渗透率,但无法满足页岩气开采的要求,难以达到商业化的产量[1-4]。
现今较为有效的措施是采用体积压裂技术,形成大规模的自支撑裂缝和有少量支撑剂铺置的裂缝,构建裂缝网络[5-7],提高页岩储层的初始产量和最终采收率。
目前,页岩体积压裂的增产机理有待于进一步的研究,各种辅助增产措施的有效性需要进一步探索[8-9]。
酸化压裂已经被证明可以有效提高碳酸盐岩储层的产量[10-12],页岩中通常也含有一定量的碳酸盐矿物,很容易联想到是否可以采用酸化压裂技术对页岩储层进行改造,进一步提高页岩气的产能。
对含碳酸盐矿物的页岩进行酸化时,酸液对方解石和白云石进行溶解,存在碳酸盐矿物的裂缝面区域的粗糙度和孔隙大小都会增加,而存在粘土、石英和有机物质的区域不会发生孔隙和结构的变化,残留的粘土和石英等可以作为支撑剂,在闭合压力下支撑裂缝。
Zou等[13]通过大物模实验结合CT扫描技术,对页岩裂缝网络的形成进行研究,结果表明,在页岩中部分开启的层理面有助于改善水平方向上的水力裂缝与天然裂缝之间的联系,从而产生复杂的裂缝;Cash等[14]采用两种浓度的酸液对含碳酸盐岩的页岩进行了酸化压裂实验,研究结果表明,使用28%的HCl酸化时,初始导流能力很高,但后期大幅下降,使用15%的HCl可以有持续的较高导流能力,认为页岩中碳酸盐岩含量越高会产生更大的溶解体积,很有可能产生高导流能力,但是研究成果未表明碳酸盐岩含量和导流能力提高程度的具体关系,以及不同碳酸盐含量页岩对应的最优酸液配方;Morsy等[15-17]将岩样进行了垂直于层理劈裂和平行于层理劈裂,并测量了不同方向的裂缝酸处理前后的孔隙率和在自发吸水过程中的采收率,实验结果表明,酸处理后孔隙率可以提高1.3~3.5倍,采收率可以提高2.15~13.25倍,所测垂直层理裂缝的采收率是平行于层理裂缝采收率的9.5倍左右,而且岩样暴露于1%~3%HCl中,杨氏模量显著降低了25%~82%。
当前裂缝错位、裂缝粗糙度、岩石力学性质和闭合压力对无支撑剂充填情况下裂缝导流能力的影响已有研究[18-21],页岩酸液处理工艺的研究内容主要集中在酸液对页岩微观结构和岩石物理力学参数的影响方面,但对于不同页岩储层酸压处理中酸液类型优选和配方优化,乃至酸液对不同类型裂缝的酸蚀效果研究鲜有报道,有必要通过系统的实验研究来进一步明确页岩储层压裂酸化改造的增产机理,提高施工工艺的有效性和经济性。
本文基于页岩储层酸化压裂的特点,针对人工劈裂页岩岩心,探究了碳酸盐矿物含量、酸液类型和浓度、支撑剂、围压对页岩酸蚀裂缝渗透率的影响,并借助CT扫描研究了页岩酸蚀前后的微观孔吼结构变化,对于页岩储层有效的体积压裂具有一定的指导意义。
1 实验内容1.1 岩样准备对四川盆地涪陵地区五峰组页岩、龙马溪组页岩和鲁家坪组页岩各取样8块,包括平行层理取心4块和垂直层理取心4块。
对每组岩样进行岩石组成矿物分析得到结果如下:①五峰组粘土含量为14.5%,碳酸盐岩含量为2%,石英含量为68.1%;②龙马溪组粘土含量为31%,碳酸盐岩含量为15%,石英含量为43.3%;③鲁家坪组粘土含量为22.5%,碳酸盐岩含量为25%,石英含量为40.5%。
进行酸浸实验,将各组岩样浸泡在浓度为15%的盐酸中,观察岩样与盐酸的反应。
可以明显观察到,碳酸盐岩含量越高,产生气泡的量越大,可以大致判断,盐酸主要是与页岩中的碳酸盐岩反应。
对每块岩样采用剪切劈裂的方式得到人造裂缝(图1)。
1.2 自支撑裂缝酸化渗透率测试页岩体积压裂过程中会产生大量剪切错位的自支撑裂缝,该类型裂缝对于页岩气产能的贡献极大。
实验中通过在相反的断面处贴铜箔垫片的方法来产生错位(图1),采用稳态液测渗透率法在15 MPa的围压下进行自支撑裂缝酸蚀渗透率测试(图2),所测自支撑渗透率范围为13.08×10-3~59.10×10-3 μm2。
酸液排量为2mL/min时可以看到,所有岩心在酸岩反应初期,渗透率变化幅度较为明显,当注入时间达到75 min后,注入量达到150 mL时,渗透率基本稳定。
所测自支撑渗透率(K0)范围为13.08×10-3~59.10×10-3 μm2,酸蚀后渗透率(K)范围为7.86×10-3~58.60×10-3 μm2。
图1 剪切裂缝与支撑剂充填剪切裂缝示意图Fig.1 Schematic diagram showing shear fractures and shear fractures filled with proppantsa.剪切裂缝示意图;b.支撑剂充填剪切裂缝示意图图2 涪陵地区页岩自支撑裂缝酸化渗透率随注酸量变化曲线Fig.2 Post-acidizing permeability of self-propped fractures vs.volume of acid injection in shale reservoirs in Fuling area,Sichuan Basina.五峰组页岩;b.龙马溪组页岩;c.鲁家坪组页岩五峰组碳酸盐含量为2%左右,是4组岩样中最低的。
首先采用15%的盐酸进行测试,结果显示,平行层理1号岩样的渗透率基本不发生变化,垂直层理1号岩样的渗透率稍有增加但不明显。
分析认为,五峰组的碳酸盐含量过低,与盐酸反应很弱,对渗透率影响不大。
在此基础上,改用10%HCl+8%HF配方的土酸,结果显示,随着与土酸反应的进行,两块岩样的渗透率均逐渐下降,最终的渗透率仅为原来的20%左右,表明该配方下的土酸与岩样的反应过强,导致部分粘土或石英类不反应的充填杂质碎屑从裂缝面脱落,堵塞裂缝导致渗透率下降。
龙马溪组岩样的碳酸盐含量约为15%。
首先选用15%的盐酸,在反应过程中渗透率虽然会有短暂的提高,但是不能维持,渗透率很快又逐渐降低,最终渗透率均为原来渗透率的25%的左右,酸岩反应过度,换用5%的盐酸进行酸蚀,渗透率变化不大,较之前略有提高,酸岩反应不足。
鲁家坪组的碳酸盐含量25%左右。
首先采用15%盐酸,平行层理1号岩样的渗透率随着反应的进行逐步下降,最终渗透率为初始的20%左右,垂直层理1号岩样在反应的过程中,渗透率波动比较大,最大的渗透率可达初始的1.44倍,然而到反应的后期,渗透率逐渐下降,并稳定到原来渗透率的18%左右,酸岩反应过度。
换用5%的盐酸,反应过程中渗透率波动很大,但是最终稳定在原来渗透率90%左右,说明5%的盐酸比最佳的鲁家坪组酸蚀浓度稍有偏高。
1.3 单层铺置支撑剂裂缝酸化渗透率测试在自支撑裂缝的基础上,采用40/70目的陶粒,浓度为0.25 kg/m2进行单层支撑剂均匀铺置,所测支撑剂单层铺置裂缝酸蚀渗透率变化见图3。
酸液排量为2 mL/min,按照单层铺置支撑剂缝宽基本为0.3 mm计算,此时的酸液注入流速约26 cm/min。
同样可以看到,所有岩心在注入时间达到75 min后,渗透率基本稳定。
单层铺置支撑剂裂缝渗透率的范围在11.43×10-3~650.89×10-3 μm2,酸蚀后渗透率的范围在10.07×10-3~710.65×10-3 μm2。
首先对五峰组平行层理1号岩样使用20%的盐酸酸蚀,发现渗透率仅有小幅度地提高,结合先前实验,认为最优配方应选用土酸。
先对平行层理2号岩样采用15%HCl+3%HF的配方进行酸蚀,结果表明,酸岩反应较弱,对渗透率的提高不大;根据中值法,采用12.5%HCl+5.5%HF的配方对垂直层理1号岩样进行酸蚀,结果表明,该配方较之前配方对渗透率的提高作用明显;再次采用中值法,用11.25%HCl+6.75%HF的配方对垂直层理2号岩样进行酸蚀,结果表明该配方的效果最优,将岩样的渗透率从468.20×10-3 μm2提高到611.21×10-3 μm2,为原来的1.31倍,故对于五峰组岩石的酸蚀,采用11.25%HCl+6.75%HF左右的土酸配方可得到较好的酸蚀效果。
图3 涪陵地区页岩单层铺置支撑剂裂缝酸化渗透率随注酸量变化曲线Fig.3 Post-acidizing permeability of fractures with single-layered proppants vs.volume of acid injection in shale reservoirs in Fuling area,Sichuan Basina.五峰组页岩;b.龙马溪组页岩;c.鲁家坪组页岩龙马溪组岩样与5%的盐酸基本不反应,15%的盐酸反应过度,同样采用中值法,对平行层理1号岩样、平行层理2号岩样以及垂直层理1号岩样分别使用7.5%,10%和12.5%HCl进行酸蚀,酸蚀结果表明,12.5%HCl使渗透率降低明显,10%HCl也使渗透率降低,但是效果小于12.5%HCl,7.5%HCl对渗透率有较明显的提高,然后在这3个浓度结果的基础上,再次采用中值法,使用6.25%HCl对垂直层理2号岩样酸蚀,酸蚀结果表明,6.25%HCl对渗透率提高的效果不如7.5%HCl,采用7.5%HCl将岩样的渗透率从111.38×10-3 μm2提高到171.06×10-3 μm2,为原来的1.54倍,故对龙马溪组岩石的酸蚀,采用浓度为7.5%左右的HCl酸蚀效果最佳。