海相頁巖壓裂液低返排率成因
本文關鍵詞:海相頁巖壓裂液低返排率成因 出處:《天然氣工業(yè)》2017年07期 論文類型:期刊論文
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【摘要】:為了研究壓裂液與頁巖作用以及滯留機理,以中國南方海相頁巖昭通、長寧和威遠區(qū)塊的巖心為樣品,從吸附、膨脹、溶出孔、溶出液礦化度及離子組成等實驗研究入手,揭示水在頁巖中的賦存狀態(tài)及高礦化度來源,模擬計算了水的滯留及礦化度增加機理。掃描電鏡顯示頁巖中含有黏土礦物質形成的大量微裂縫,超聲浸泡頁巖礦物溶出率介于0.5%~0.7%,離子組成與地層水一致,取樣巖心黏土礦物含量介于18%~20%,主要為綠泥石、伊利石和少量伊/蒙混層,沒有蒙脫石(SS)層,XRD及紅外光譜驗證壓裂液不會進入黏土礦物層間,不會引起頁巖膨脹,壓裂液滯留主要為壓裂新形成的頁巖微裂縫表面吸附作用的結果,吸附飽和速度與孔徑成正比,為逐步滲透。結論認為,壓裂液對頁巖的逐級萃取及納米縫隙對離子排斥是返排后期礦化度急劇增加的主要原因,氣藏形成時甲烷攜液作用也是可能的原因。結合實驗及現(xiàn)場數(shù)據(jù),分析了9口井壓裂液返排率與產氣量數(shù)據(jù),結果表明相同區(qū)塊總體趨勢為返排率越低,微裂縫越發(fā)達、體積改造效果越好、產氣量越大。
[Abstract]:In order to study the interaction between fracturing fluid and shale and retention mechanism, the cores of marine shale Zhaotong, Changning and Weiyuan blocks in southern China were taken as samples from adsorption, expansion and dissolution pore. In order to reveal the occurrence of water in shale and the source of high salinity, the salinity and ion composition of dissolution solution were studied. The mechanism of water retention and salinity increase was simulated and calculated. SEM showed that there were a large number of micro-cracks formed by clay minerals in shale, and the dissolution rate of shale minerals in ultrasonic immersion was between 0.5% and 0.7%. The composition of ions is consistent with that of formation water, and the content of clay in the core is between 18% and 20%, mainly chlorite, Illite and a small amount of Illite / montmorillonite layer without montmorillonite / montmorillonite (SS) layer. XRD and infrared spectra verify that the fracturing fluid will not enter the clay mineral interlayer and will not cause shale expansion. The main result of the fracturing fluid retention is the adsorption on the surface of the new fracturing shale microfracture. The adsorption saturation velocity is proportional to pore size and is a gradual permeation. Conclusion it is concluded that the gradual extraction of shale by fracturing fluid and the exclusion of ions by nanometer gap are the main reasons for the sharp increase of salinity in the late stage of reflux. Combined with experiments and field data, the data of fracturing fluid recovery and gas production in 9 wells are analyzed. The results show that the general trend of the same block is the lower the return rate. The more developed the microcracks, the better the volume transformation effect and the greater the gas production.
【作者單位】: 中國石油勘探開發(fā)研究院;天津科技大學;
【基金】:國家重點基礎研究發(fā)展計劃(973計劃)項目“中國南方海相頁巖氣高效開發(fā)的基礎研究”(編號:2013CB228000)
【分類號】:TE357.12
【正文快照】: 壓裂為頁巖體積改造的常規(guī)方法,但返排率不高,一般介于10%~60%[1-3],大量液體滯留在儲層內,頁巖為致密儲層,均質性差,陳志鵬等[4]對昭通龍馬溪組頁巖進行分析后,認為該區(qū)域形成儲層超壓的原因是富含有機質頁巖生烴增壓、深埋和盆地構造擠壓、剝蝕卸載以及致密的封蓋圍巖。蒲泊
【參考文獻】
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