端部脱砂工艺优化设计(1)
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到增产的目的¨．４ Ｊ。
不断增长的，而且裂缝一般都很狭窄；而在端部脱 砂压裂施工时，前置液几乎完全滤失于地层，形成 难以流动的砂堆，随即发生砂堵，继续泵人不同支 撑剂浓度的携砂液，由于缝端被堵没有出路，迫使 裂缝加宽、膨胀，而缝长不再增长，形成高导流能力
的支撑带。
鑫１ ０２０忙受亟亘］堕匦亘）妥巫工互亘墅［厂
中图法分类号ＴＥ３５７．１３；
文献标志码Ｂ
油层出砂是砂岩开采过程中的常见问题之一， 对于疏松砂岩油藏，出砂是提高采油速度的主要障 碍。出砂的危害极大¨Ｊ。主要表现为：砂埋油层或 井筒砂堵造成油井停产；地面和井下设备磨损、砂 卡；冲砂检泵、地面清罐等维修工作量剧增；出砂严 重时还会引起井壁坍塌而损坏套管。这些危害既 增加了原油生产成本，又增加了油田的开采难度。 压裂充填防砂技术是在疏松砂岩油气层中通过水 力压裂产生短而宽的裂缝，形成高导流能力的人工 裂缝。技术关键是采用端部脱砂技术使携砂液在 裂缝端部脱砂，加强裂缝在宽度方向上的增长，达
ａｃｃｕｒａｔｅ
ｗａｓ ｔｏ
ｍａｄｅ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ
Ｓｕｃｃｅｓｓ
ｍｏｄｅｌ ｉｓ ｒｅｌｉａｂｌｅ ｗｉｔｈ
ｒｅｓｕｌｔｓ，ｈａｖｉｎｇ ｓｏｍｅ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｖａｌｕｅ ＴＳＯ ｆｒａｃｔｕｒｉｎｇ
ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ
ｒａｔｅ
ｆｌｕｉｄ ｖｉｓｃｏｓｉｔｖ ｔｏ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｗａｓ ａｎａｌｙｚｅｄ．
Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ
ｔｏ
ｔｈｅ ｆｉｅｌｄ ｅｘａｍｐｌｅｓ，ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｐｌａｎ
ｗａｓ
ｄｅｓｉｇｎｅｄ ｂａｓｅｄ
ｏｎ
ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ｍｏｄｅｌｓ．ａｎｄ ｓａｎｄ ｆｒａｃｔｕｒｉｎｇ ｓｏｆｔｗａｒｅ
Ｏ ０
Ｅ
图２端部脱砂压裂施工方案设计
（１）
对于既定油层来说，∥和Ｅ一定；当出现端部脱 砂后，母不再变化，因此脱砂之后，町和Ａｖ的增长 呈线性关系，哆＝０．００２
４ａｐ。
裂缝半长／ｍ
图５
裂缝长度与压裂液效率和前置液 比率的关系图
０
憾０ 裂０
Ｏ
由图６可以得到端部脱砂时间、前置液体积和 低浓度砂注入时间都与裂缝的半长呈二次多项式
端部脱砂工艺优化设计
曲冠政－
曲占庆１＋
祝晓华２
岳艳如３
黄德胜１
张伟１
（中国石油大学（华东）石油工程学院１，青岛２６６５５５；大港油田井下作业公司第三修井公司２，天津０６１０２３； 胜利油田胜利采油厂３，东营２５７０００）
摘要压裂充填防砂技术是针对中高渗油藏开发中因地层出砂导致油井减产或停产的现象而研究的一种新型增产措施， 具有防砂和增产的双重作用。为了产生短而宽的充填裂缝，运用端部脱砂技术，对砾石类型、施工排量、施工泵压、作业时间、 砾石用量等进行了优化设计；同时分析了缝长和压裂液黏度等对施工过程的影响。结合现场实例，运用相关理论模型设计了 施工方案，编制了端部脱砂优化设计软件。结果表明，理论模型可靠、计算结果准确，对提高压裂防砂的成功率具有指导 意义。 关键词压裂防砂 端部脱砂 疏松砂岩 参数优化
２００３；１０（３）：７６—７７．（３）：４３４—４３５
冯胜利，高压充填防砂工艺在涩北气田的应用．特种油气藏，
２００６；１３（３）：７３—７５
张启汉，张士诚，黄晓东．端部脱砂压裂充填防砂设计及其在涩 北气田的应用．中国石油大学学报（自然科学版），２００７；３Ｉ（６）：
５５—一６０
Ｏｐｔｉｍａｌ Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｔｉｐ Ｓｃｒｅｅｎｏｕｔ Ｆｒａｃｔｕｒｉｎｇ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
通信作者简介：曲占庆，男，中国石油大学（华东）教授，博士生导师。
关。缝宽与缝内压差△ｐ的关系为：
万方数据
６期
曲冠政，等：端部脱砂工艺优化设计
１６０３
预设缝长Ｌ，、缝高以、输人地层和施１＝＝参数
』ｌ
汁算达到预设缝长所需的时Ｉ＇ｕＪ ｈ。）、此刻的液体效率（ｑ…）、
前置液量（ｋ）、开始注入低砂比携砂液的时阳Ｊ（ｔ．）
系，都随压裂液黏度的增大而减小。
万方数据
６期
曲冠政，等：端部脱砂工艺优化设计
１６０５
４端部脱砂压裂防砂的实例应用
应用端部脱砂压裂设计优化软件，对桥２１～１７ 井压裂加砂方案进行了设计，得出了压裂加砂的施 工方案，如表２所示。
表１桥２ｌ一１７井数据
指导压裂防砂现场施工具有一定的参考价值。
５结论
（１）端部脱砂技术能有效解决疏松砂岩油藏砂 堵的问题，具有防砂和增产的双重作用： （２）端部脱砂压裂对压裂液的携砂性能要求较 高，增大压裂液的黏度是提高其携砂性能的有效方法。
ＱＵ Ｇｕａｎ．ｚｈｅｎ９１，ＱＵ
Ｕｎｉｖｅｒｓｔｉｙ ｏｆ
Ｚｈａｎ—ｑｉｎ９１ ４，ＺＨＵ Ｘｉａｏ．ｈｕａ２，ＹＵＥ Ｙａｎ－ＦＵ３，
ＨＵＡＮＧ Ｄｅ—ｓｈｅｎ９１，ＺＨＡＮＧ Ｗｅｉｌ （Ｃｈｉｎａ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｎｌｌ，Ｑｉｎｇｄａｏ
２６６５５５，Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ；Ｄａｇａｎｇ Ｏｉｌｆｉｅｌｄ Ｄｏｗｎｈｏｌｅ Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ
图１
１
００
２００
压裂液黏度／（ｎｆｆ＇ａ・Ｓ）
压裂液的黏度与加砂量和加液量的关系图
由图９得到端部脱砂时间与压裂液的黏度呈线 性关系，随压裂液黏度的变化基本不变；前置液的 体积和低砂浓度注入时间与压裂液基本呈线性关
由图１ １可得出加液量与压裂液的黏度呈多项 式关系，在一定范围内随压裂液黏度的增大而逐渐 减小，减小的速度变小；加砂量与压裂液的黏度呈 线性关系，随压裂液黏度的增大而逐渐减小。
缝内压差／ＭＰａ
关系，它们都随裂缝半长在一定范围内的增大而逐 渐增大。
由图７可以得到主力压裂液注人时间和泵注结
图３缝觅和缝内胜差夭糸图
３．２产量与缝长和无因次导流能力的关系 （２） （３） （４）
无因次时间：￡ｗ＝群
ｑＤ
束时间与裂缝半长呈二次多项式关系，而且变化趋 势一致，都随裂缝长度的增大而逐渐增大。
Ｕ
根据施工限压值迭代求解施Ｔ结束的时间“。）
Ｕ
ｉｌｌ
ｔ。。求开始注入高浓度携砂液的时间ｈ。；）
』ｌ
预设加砂段数、初砂比及最大砂比
图４产量与缝长和无因次导流能力的关系
而增大，在一定的裂缝长度下，导流能力越大，产量 越高。 ３．３缝长对施工过程参数的影响
ｊｌ
预没铺砂层数、根据加砂方案计算铺砂浓度，
２０１２年９月２１日收到
９７０广－一
脱砂压裂泵入过程中的输砂剖面示意图
２端部脱砂压裂防砂施工设计方案
端部脱砂压裂的程序流程图如下Ｎ Ｊ：
３端部脱砂压裂防砂技术的敏感性分析
３．１缝宽和缝内压差关系的确定 缝宽主要受岩石力学性质、缝高及缝内压差的 影响，而压差与缝长、泵排量及液体性质等因素有
国家重大专项（２０１１ＺＸ０５０５１）资助
—卜低浓度砂注入时
间／ｍｉｎ
ｋ、ｈｈｊ
１南
２００
Ｉ．
３００
压裂液黏度／（ｍＰａ・Ｓ） 裂缝半长／ｍ
图９压裂液的黏度与端部脱砂时间、 前置液体积和低浓度砂注入时间的关系图
图６裂缝长度与端部脱砂时间、前置液体积和 低浓度砂注入时间的关系图
由图１０得到主力压裂液开始注入时间和泵注 结束时间都与压裂液黏度呈多项式关系，变化趋势 基本一致，都随压裂液黏度的增大而减小。
进Ｉｎｉｉｆ算裂缝导流能力
由图５可以得到端部脱砂时压裂液效率和前置 液的比率随缝长变化都呈二次多项式关系，端部脱 砂时压裂液效率随裂缝长度的增大而逐渐减小；前 置液的比率随裂缝半长的增大而逐渐增大。
Ｕ
比较没汁的与要求的裂缝导流能力，重设裂缝和施Ｔ 参数进行优化，直到达到期望的裂缝导流能／Ｊ值
哆＝半母△ｐ
Ｃｏ．２，Ｔｉａｎｊｉｎ ０６１０２３，Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ
Ｓｈｅｎｇｌｉ Ｏｉｌ Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ Ｆａｃｔｏｒｙ３。ＳＩＮＯＰＥＣ，Ｄｏｎｇｙｉｎｇ ２５７０００，Ｐ，Ｒ．Ｃｈｉｎａ）
［Ａｂｓｔｒａｃｔ］
ａｔ
Ｆｒａｃｔｕｒｉｎｇ ｓａｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｓ
ｃｕｔｓ
ｏｒ
ａ
ｎｅｗ
ｍｅａｓｕｒｅ ｔｏ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓａｎｄ ａｉｍｉｎｇ
ｔｏ
ｔｈｅ ｏｉｌ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ
ｓｔｏｐ
ｃａｕｓｅｄ ｂｙ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｓａｎｄ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｈｉｇｈ ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ．Ｉｎ ｏｒｄｅｒ
＝１Ⅲ～星鲁 裂缝半长／ｍ
图７裂缝长度与主力压裂液注入时间和 泵注结束时间的关系图
喜＿挣【槲侧嘶ｌ 叫砷嘶蚓
４哼——一——而广———１南—————面。
压裂液黏度／（ｍＰａ・ｓ）
图１０压裂液的黏度与主力压裂液注人时间和 泵注结束时间的关系图
７
６
５ ４
３
２●
∞∞∞∞∞∞∞％
图８压裂液的黏度与端部脱砂时压裂液的 效率和前置液比率的关系图
斜学。孳，术忌三。ｄ程 ＠Ｖｏｌ舢．１３ 蓑慧霎渊、２慧２月 ５１８１３１０髂２ｎ． Ｅ．ｂｅＦ蚴．６．ｏ 蹦Ｎ 。ｕＪ．１ｃｂ儿川‘石‘５．
１６７１——
（ ２０１３ ） ０６ １６０２ ０４
． －
Ｓｃｉｅｎｃｅ ｌ＇ｅｅｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ
也 ｎｇａ ｎｅｅｎ℃一 ｎｇ
二ｕ１．）
＿——————————————————————————————————————————————————————————————————————————————一
ｗａｓ
ｇｅｎｅｒａｔｅ ｓｈｏｒｔ ａｎｄ ｗｉｄｅ ｆｒａｃｔｕｒｅｓ，ａ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ
ｍａｄｅ，ｗｈｉｃｈ ｉｎｖｏｌｖｅｓ ｇｒａｖｅｌ ｔｙｐｅ，ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｅｍｉｓｓｉｏｎｓ，
ｔｈｅ ｆｒａｃｔｕｒｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｐｕｍｐ ｐｒｅｓｓｕｒｅ，ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｔｉｍｅ ａｎｄ ａｍｏｕｎｔ ｏｆ ｇｒａｖｅｌ，ｗｈｉｌｅ ｔｈｅ ｉｍｐａｃｔ ｏｆ ｆｒａｃｔｕｒｅ ｌｅｎｇｔｈ ａｎｄ
ｏｆ ｆｒａｃｔｕｒｉｎｇ ｓａｎｄ．
［Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ］
ｆｒａｃｔｕｒｉｎｇ ｓａｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌ
ｕｎｄｅｒｓｔｒｅｓｓｅｄ ｓａｎｄ
ｐａｒａｍｅｔｅｒ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ
万方数据
３．４压裂液黏度对施工过程参数的影响
无因次产量倒数：ｉ１＝墅兰笋
ｑ斗Ｄ
由图８得到端部脱砂时压裂液的效率与压裂液 的黏度基本呈线性关系并随压裂液黏度的增大而 增大；前置液的比率与压裂液的黏度也基本呈线性 关系，但前置液的比率随压裂液黏度的增大而减小。
无因次导流能力：ｃ阳：孚｝
由图４可知产量随缝长和裂缝导流能力的增大
智ｚ
２
ｏ００１■－卜 裂：ｏｌｏ｛． ．名算曼！ｒ／，－
图１
１端部脱砂压裂充填防砂机理
端部脱砂压裂技术是在一定缝长的前端形成 砂堵，阻止裂缝延伸，同时以一定排量继续泵人不 同支撑剂浓度的压裂液，迫使裂缝膨胀，获得较宽
的裂缝和较高的砂浓度，提高裂缝导流能力。常规 压裂施工的整个过程中，裂缝的长、宽、高一般都是
万方数据
———————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————一——
１６０４
科学技术与工程
１３卷
＋端部脱砂时间
／ｍｉｎ
—薯一前置液体积／ｍ，
随压裂液黏度的增大，裂缝的最终宽度也将增大；
（３）端部脱砂压裂中对加砂程序要尽量地多分
段，使端部脱砂的效果和成功率得到提高；
（４）由编制的软件计算得到的结果准确，对端 部脱砂的现场施工具有指导意义。
参考文献 表２压裂加砂方案设计表
１张琪．采油工程原理与设计．第一版．东营：中国石油大学出 版社。２００９：２５１～３４６ ２高养军．油井压裂防砂工艺技术研究与应用．石油天然气学报 （江汉石油学院学报），２００７；２９（３）：４３４－－－４３５ 顾海洪．压裂防砂工艺的研究及应用．油气地质与采牧率，
不断增长的，而且裂缝一般都很狭窄；而在端部脱 砂压裂施工时，前置液几乎完全滤失于地层，形成 难以流动的砂堆，随即发生砂堵，继续泵人不同支 撑剂浓度的携砂液，由于缝端被堵没有出路，迫使 裂缝加宽、膨胀，而缝长不再增长，形成高导流能力
的支撑带。
鑫１ ０２０忙受亟亘］堕匦亘）妥巫工互亘墅［厂
中图法分类号ＴＥ３５７．１３；
文献标志码Ｂ
油层出砂是砂岩开采过程中的常见问题之一， 对于疏松砂岩油藏，出砂是提高采油速度的主要障 碍。出砂的危害极大¨Ｊ。主要表现为：砂埋油层或 井筒砂堵造成油井停产；地面和井下设备磨损、砂 卡；冲砂检泵、地面清罐等维修工作量剧增；出砂严 重时还会引起井壁坍塌而损坏套管。这些危害既 增加了原油生产成本，又增加了油田的开采难度。 压裂充填防砂技术是在疏松砂岩油气层中通过水 力压裂产生短而宽的裂缝，形成高导流能力的人工 裂缝。技术关键是采用端部脱砂技术使携砂液在 裂缝端部脱砂，加强裂缝在宽度方向上的增长，达
ａｃｃｕｒａｔｅ
ｗａｓ ｔｏ
ｍａｄｅ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ
Ｓｕｃｃｅｓｓ
ｍｏｄｅｌ ｉｓ ｒｅｌｉａｂｌｅ ｗｉｔｈ
ｒｅｓｕｌｔｓ，ｈａｖｉｎｇ ｓｏｍｅ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｖａｌｕｅ ＴＳＯ ｆｒａｃｔｕｒｉｎｇ
ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ
ｒａｔｅ
ｆｌｕｉｄ ｖｉｓｃｏｓｉｔｖ ｔｏ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｗａｓ ａｎａｌｙｚｅｄ．
Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ
ｔｏ
ｔｈｅ ｆｉｅｌｄ ｅｘａｍｐｌｅｓ，ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｐｌａｎ
ｗａｓ
ｄｅｓｉｇｎｅｄ ｂａｓｅｄ
ｏｎ
ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ｍｏｄｅｌｓ．ａｎｄ ｓａｎｄ ｆｒａｃｔｕｒｉｎｇ ｓｏｆｔｗａｒｅ
Ｏ ０
Ｅ
图２端部脱砂压裂施工方案设计
（１）
对于既定油层来说，∥和Ｅ一定；当出现端部脱 砂后，母不再变化，因此脱砂之后，町和Ａｖ的增长 呈线性关系，哆＝０．００２
４ａｐ。
裂缝半长／ｍ
图５
裂缝长度与压裂液效率和前置液 比率的关系图
０
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由图６可以得到端部脱砂时间、前置液体积和 低浓度砂注入时间都与裂缝的半长呈二次多项式
端部脱砂工艺优化设计
曲冠政－
曲占庆１＋
祝晓华２
岳艳如３
黄德胜１
张伟１
（中国石油大学（华东）石油工程学院１，青岛２６６５５５；大港油田井下作业公司第三修井公司２，天津０６１０２３； 胜利油田胜利采油厂３，东营２５７０００）
摘要压裂充填防砂技术是针对中高渗油藏开发中因地层出砂导致油井减产或停产的现象而研究的一种新型增产措施， 具有防砂和增产的双重作用。为了产生短而宽的充填裂缝，运用端部脱砂技术，对砾石类型、施工排量、施工泵压、作业时间、 砾石用量等进行了优化设计；同时分析了缝长和压裂液黏度等对施工过程的影响。结合现场实例，运用相关理论模型设计了 施工方案，编制了端部脱砂优化设计软件。结果表明，理论模型可靠、计算结果准确，对提高压裂防砂的成功率具有指导 意义。 关键词压裂防砂 端部脱砂 疏松砂岩 参数优化
２００３；１０（３）：７６—７７．（３）：４３４—４３５
冯胜利，高压充填防砂工艺在涩北气田的应用．特种油气藏，
２００６；１３（３）：７３—７５
张启汉，张士诚，黄晓东．端部脱砂压裂充填防砂设计及其在涩 北气田的应用．中国石油大学学报（自然科学版），２００７；３Ｉ（６）：
５５—一６０
Ｏｐｔｉｍａｌ Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｔｉｐ Ｓｃｒｅｅｎｏｕｔ Ｆｒａｃｔｕｒｉｎｇ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
通信作者简介：曲占庆，男，中国石油大学（华东）教授，博士生导师。
关。缝宽与缝内压差△ｐ的关系为：
万方数据
６期
曲冠政，等：端部脱砂工艺优化设计
１６０３
预设缝长Ｌ，、缝高以、输人地层和施１＝＝参数
』ｌ
汁算达到预设缝长所需的时Ｉ＇ｕＪ ｈ。）、此刻的液体效率（ｑ…）、
前置液量（ｋ）、开始注入低砂比携砂液的时阳Ｊ（ｔ．）
系，都随压裂液黏度的增大而减小。
万方数据
６期
曲冠政，等：端部脱砂工艺优化设计
１６０５
４端部脱砂压裂防砂的实例应用
应用端部脱砂压裂设计优化软件，对桥２１～１７ 井压裂加砂方案进行了设计，得出了压裂加砂的施 工方案，如表２所示。
表１桥２ｌ一１７井数据
指导压裂防砂现场施工具有一定的参考价值。
５结论
（１）端部脱砂技术能有效解决疏松砂岩油藏砂 堵的问题，具有防砂和增产的双重作用： （２）端部脱砂压裂对压裂液的携砂性能要求较 高，增大压裂液的黏度是提高其携砂性能的有效方法。
ＱＵ Ｇｕａｎ．ｚｈｅｎ９１，ＱＵ
Ｕｎｉｖｅｒｓｔｉｙ ｏｆ
Ｚｈａｎ—ｑｉｎ９１ ４，ＺＨＵ Ｘｉａｏ．ｈｕａ２，ＹＵＥ Ｙａｎ－ＦＵ３，
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２６６５５５，Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ；Ｄａｇａｎｇ Ｏｉｌｆｉｅｌｄ Ｄｏｗｎｈｏｌｅ Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ
图１
１
００
２００
压裂液黏度／（ｎｆｆ＇ａ・Ｓ）
压裂液的黏度与加砂量和加液量的关系图
由图９得到端部脱砂时间与压裂液的黏度呈线 性关系，随压裂液黏度的变化基本不变；前置液的 体积和低砂浓度注入时间与压裂液基本呈线性关
由图１ １可得出加液量与压裂液的黏度呈多项 式关系，在一定范围内随压裂液黏度的增大而逐渐 减小，减小的速度变小；加砂量与压裂液的黏度呈 线性关系，随压裂液黏度的增大而逐渐减小。
缝内压差／ＭＰａ
关系，它们都随裂缝半长在一定范围内的增大而逐 渐增大。
由图７可以得到主力压裂液注人时间和泵注结
图３缝觅和缝内胜差夭糸图
３．２产量与缝长和无因次导流能力的关系 （２） （３） （４）
无因次时间：￡ｗ＝群
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束时间与裂缝半长呈二次多项式关系，而且变化趋 势一致，都随裂缝长度的增大而逐渐增大。
Ｕ
根据施工限压值迭代求解施Ｔ结束的时间“。）
Ｕ
ｉｌｌ
ｔ。。求开始注入高浓度携砂液的时间ｈ。；）
』ｌ
预设加砂段数、初砂比及最大砂比
图４产量与缝长和无因次导流能力的关系
而增大，在一定的裂缝长度下，导流能力越大，产量 越高。 ３．３缝长对施工过程参数的影响
ｊｌ
预没铺砂层数、根据加砂方案计算铺砂浓度，
２０１２年９月２１日收到
９７０广－一
脱砂压裂泵入过程中的输砂剖面示意图
２端部脱砂压裂防砂施工设计方案
端部脱砂压裂的程序流程图如下Ｎ Ｊ：
３端部脱砂压裂防砂技术的敏感性分析
３．１缝宽和缝内压差关系的确定 缝宽主要受岩石力学性质、缝高及缝内压差的 影响，而压差与缝长、泵排量及液体性质等因素有
国家重大专项（２０１１ＺＸ０５０５１）资助
—卜低浓度砂注入时
间／ｍｉｎ
ｋ、ｈｈｊ
１南
２００
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３００
压裂液黏度／（ｍＰａ・Ｓ） 裂缝半长／ｍ
图９压裂液的黏度与端部脱砂时间、 前置液体积和低浓度砂注入时间的关系图
图６裂缝长度与端部脱砂时间、前置液体积和 低浓度砂注入时间的关系图
由图１０得到主力压裂液开始注入时间和泵注 结束时间都与压裂液黏度呈多项式关系，变化趋势 基本一致，都随压裂液黏度的增大而减小。
进Ｉｎｉｉｆ算裂缝导流能力
由图５可以得到端部脱砂时压裂液效率和前置 液的比率随缝长变化都呈二次多项式关系，端部脱 砂时压裂液效率随裂缝长度的增大而逐渐减小；前 置液的比率随裂缝半长的增大而逐渐增大。
Ｕ
比较没汁的与要求的裂缝导流能力，重设裂缝和施Ｔ 参数进行优化，直到达到期望的裂缝导流能／Ｊ值
哆＝半母△ｐ
Ｃｏ．２，Ｔｉａｎｊｉｎ ０６１０２３，Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ
Ｓｈｅｎｇｌｉ Ｏｉｌ Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ Ｆａｃｔｏｒｙ３。ＳＩＮＯＰＥＣ，Ｄｏｎｇｙｉｎｇ ２５７０００，Ｐ，Ｒ．Ｃｈｉｎａ）
［Ａｂｓｔｒａｃｔ］
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Ｆｒａｃｔｕｒｉｎｇ ｓａｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｓ
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ｓｔｏｐ
ｃａｕｓｅｄ ｂｙ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｓａｎｄ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｈｉｇｈ ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ．Ｉｎ ｏｒｄｅｒ
＝１Ⅲ～星鲁 裂缝半长／ｍ
图７裂缝长度与主力压裂液注入时间和 泵注结束时间的关系图
喜＿挣【槲侧嘶ｌ 叫砷嘶蚓
４哼——一——而广———１南—————面。
压裂液黏度／（ｍＰａ・ｓ）
图１０压裂液的黏度与主力压裂液注人时间和 泵注结束时间的关系图
７
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图８压裂液的黏度与端部脱砂时压裂液的 效率和前置液比率的关系图
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１６７１——
（ ２０１３ ） ０６ １６０２ ０４
． －
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ｗａｓ
ｇｅｎｅｒａｔｅ ｓｈｏｒｔ ａｎｄ ｗｉｄｅ ｆｒａｃｔｕｒｅｓ，ａ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ
ｍａｄｅ，ｗｈｉｃｈ ｉｎｖｏｌｖｅｓ ｇｒａｖｅｌ ｔｙｐｅ，ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｅｍｉｓｓｉｏｎｓ，
ｔｈｅ ｆｒａｃｔｕｒｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｐｕｍｐ ｐｒｅｓｓｕｒｅ，ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｔｉｍｅ ａｎｄ ａｍｏｕｎｔ ｏｆ ｇｒａｖｅｌ，ｗｈｉｌｅ ｔｈｅ ｉｍｐａｃｔ ｏｆ ｆｒａｃｔｕｒｅ ｌｅｎｇｔｈ ａｎｄ
ｏｆ ｆｒａｃｔｕｒｉｎｇ ｓａｎｄ．
［Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ］
ｆｒａｃｔｕｒｉｎｇ ｓａｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌ
ｕｎｄｅｒｓｔｒｅｓｓｅｄ ｓａｎｄ
ｐａｒａｍｅｔｅｒ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ
万方数据
３．４压裂液黏度对施工过程参数的影响
无因次产量倒数：ｉ１＝墅兰笋
ｑ斗Ｄ
由图８得到端部脱砂时压裂液的效率与压裂液 的黏度基本呈线性关系并随压裂液黏度的增大而 增大；前置液的比率与压裂液的黏度也基本呈线性 关系，但前置液的比率随压裂液黏度的增大而减小。
无因次导流能力：ｃ阳：孚｝
由图４可知产量随缝长和裂缝导流能力的增大
智ｚ
２
ｏ００１■－卜 裂：ｏｌｏ｛． ．名算曼！ｒ／，－
图１
１端部脱砂压裂充填防砂机理
端部脱砂压裂技术是在一定缝长的前端形成 砂堵，阻止裂缝延伸，同时以一定排量继续泵人不 同支撑剂浓度的压裂液，迫使裂缝膨胀，获得较宽
的裂缝和较高的砂浓度，提高裂缝导流能力。常规 压裂施工的整个过程中，裂缝的长、宽、高一般都是
万方数据
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１６０４
科学技术与工程
１３卷
＋端部脱砂时间
／ｍｉｎ
—薯一前置液体积／ｍ，
随压裂液黏度的增大，裂缝的最终宽度也将增大；
（３）端部脱砂压裂中对加砂程序要尽量地多分
段，使端部脱砂的效果和成功率得到提高；
（４）由编制的软件计算得到的结果准确，对端 部脱砂的现场施工具有指导意义。
参考文献 表２压裂加砂方案设计表
１张琪．采油工程原理与设计．第一版．东营：中国石油大学出 版社。２００９：２５１～３４６ ２高养军．油井压裂防砂工艺技术研究与应用．石油天然气学报 （江汉石油学院学报），２００７；２９（３）：４３４－－－４３５ 顾海洪．压裂防砂工艺的研究及应用．油气地质与采牧率，