本文關(guān)鍵詞： 致密油 壓裂 支撐劑 導(dǎo)流能力　出處：《長(zhǎng)江大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：隨著全球科技及工業(yè)的不斷發(fā)展,人們對(duì)石油等化石能源需求量不斷增加。老油田經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間開采,產(chǎn)量逐年減低,采油成本逐年升高,且得到的產(chǎn)量已經(jīng)逐漸不能滿足人們的需求。隨著石油開采理論逐步成熟以及開采工藝的不斷創(chuàng)新,一些應(yīng)用常規(guī)開采方式無法達(dá)到經(jīng)濟(jì)開采的“非常規(guī)油氣”儲(chǔ)層逐步進(jìn)入大家的視野。非常規(guī)油氣這一“家族”的成員眾多,其中致密油是到目前為止開發(fā)最為成功且被大家所熟知的一種。由于致密油儲(chǔ)層物性的特殊性(滲透率低,連通性較差),運(yùn)用常規(guī)開采方式幾乎很難獲得經(jīng)濟(jì)有效的產(chǎn)量。目前主要采用水力壓裂技術(shù)先對(duì)儲(chǔ)層進(jìn)行改造以增大儲(chǔ)層的滲透率及連通性,以此來達(dá)到增產(chǎn)的目的。這一技術(shù)也是目前低滲透油氣藏開采的核心技術(shù)。隨著勘探技術(shù)的不斷發(fā)展,已探明儲(chǔ)層的開采難度也隨之增加,原有的儲(chǔ)層改造技術(shù)已經(jīng)不能滿足當(dāng)前勘探開發(fā)的需求。因此,人們?cè)谠袎毫鸭夹g(shù)的基礎(chǔ)上,研究出了多種新型壓裂技術(shù),例如：重復(fù)壓裂、通道壓裂、體積壓裂、水平井分段壓裂等。但無論哪種壓裂工藝,增產(chǎn)的核心技術(shù)基本相同,都是通過人工裂縫改善原油從儲(chǔ)層流向井筒的滲流通道,提高儲(chǔ)層的滲透率以及連通性,最終達(dá)到增產(chǎn)的目的。裂縫導(dǎo)流能力是評(píng)價(jià)人工裂縫優(yōu)劣的重要指標(biāo),因此分析裂縫導(dǎo)流能力的影響因素,研究如何增加裂縫導(dǎo)流能力,對(duì)于提高壓裂增產(chǎn)工藝措施效果具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。縫寬和裂縫滲透率是裂縫導(dǎo)流能力的主要影響因素,縫寬主要受泵注程序等施工參數(shù)影響,而滲透率主要由支撐劑“提供”,受支撐劑類型、支撐劑粒徑及不同粒徑組合等參數(shù)的影響。本文以支撐劑為研究對(duì)象,在影響因素分析的基礎(chǔ)上通過數(shù)值模擬和室內(nèi)實(shí)驗(yàn)兩種方法對(duì)支撐劑的影響進(jìn)行定性和定量分析,最后結(jié)合McGuire增產(chǎn)倍數(shù)曲線對(duì)優(yōu)選結(jié)果進(jìn)行了增產(chǎn)倍數(shù)預(yù)測(cè)。首先,本文對(duì)實(shí)際生產(chǎn)過程中常用的支撐劑從強(qiáng)度、破碎率以及費(fèi)用等方面進(jìn)行了定性分析,分析結(jié)果表明,石英砂強(qiáng)度較低,容易發(fā)生破碎,但價(jià)格較為便宜；陶粒強(qiáng)度較高不易發(fā)生破碎,但由于材質(zhì)特殊、加工復(fù)雜導(dǎo)致其較為昂貴。因此,如果壓裂過程中選用陶粒作為支撐劑,如何在降低成本的前提下獲得滿意的裂縫導(dǎo)流能力成為關(guān)鍵問題。隨后,本文先以姬塬油田安83井區(qū)長(zhǎng)72儲(chǔ)層為背景,以支撐劑的類型、粒徑以及粒徑組合為研究對(duì)象,運(yùn)用Meyer軟件,在相同的泵注程序下,對(duì)該儲(chǔ)層采用不同支撐劑類型、不同支撐劑粒徑以及不同支撐劑組合時(shí)的裂縫延展及支撐劑的鋪置進(jìn)行模擬,模擬結(jié)果的對(duì)比分析表明：1)不同支撐劑類型,壓裂過程中支撐縫高相等,但是使用陶粒作為支撐劑的裂縫,其裂縫導(dǎo)流能力及滲透率均遠(yuǎn)高于石英砂所支撐的裂縫；2)不同粒徑支撐劑,在壓裂過程中裂縫的高度、長(zhǎng)度及寬度均相差不大。但裂縫導(dǎo)流能力影響很大,隨著支撐劑粒徑的減小而裂縫導(dǎo)流能力下降；3)不同粒徑組合支撐劑,在壓裂過程中裂縫的高度、長(zhǎng)度及寬度同樣相差不大。但不同組合支撐劑的導(dǎo)流能力差異較大,中間粒徑支撐劑所占比例越大其導(dǎo)流能力及滲透率就越好,其中在支撐劑比例為1：3：1時(shí),其裂縫導(dǎo)流能力及裂縫滲透率最高。最后,本文通過一系列室內(nèi)實(shí)驗(yàn)對(duì)上述裂縫導(dǎo)流能力影響因素進(jìn)行定量的分析,研究支撐劑的不同參數(shù)對(duì)裂縫導(dǎo)流能力的影響：1)采用40/60目的相同粒徑石英砂與陶粒在相同閉合壓力下分別進(jìn)行裂縫導(dǎo)流能力實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,不同閉合壓力下石英砂所支撐的裂縫其導(dǎo)流能力均低于同等條件下陶粒支撐的裂縫。在閉合壓力超過20MPa后,石英砂支撐裂縫導(dǎo)流能力急劇下降,而陶粒支撐裂縫導(dǎo)流能力下降緩慢。2)選取三種粒徑相同的不同抗壓強(qiáng)度支撐劑分別對(duì)其進(jìn)行裂縫導(dǎo)流能力實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,支撐劑強(qiáng)度越高,裂縫起始導(dǎo)流能力越高；且隨著閉合壓力的上升,其導(dǎo)流能力下降越緩慢。3)選取10/20目陶粒支撐劑作為研究對(duì)象,分別以7.5kg/m2、10 kg/m2、15 kg/m2三種鋪置濃度對(duì)該種支撐劑進(jìn)行裂縫導(dǎo)流能力實(shí)驗(yàn)。對(duì)比實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出,支撐劑鋪置濃度為15 kg/m2的裂縫其導(dǎo)流能力在不同壓力下均是最高。4)選取10/20目、20/40目、40/60目、70/100目四種粒徑范圍的陶粒支撐劑作為研究對(duì)象,分別對(duì)這四種支撐劑進(jìn)行裂縫導(dǎo)流能力實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,10/20目陶粒支撐劑在不同閉合壓力下裂縫導(dǎo)流能力均最高。在閉合壓力超過30MPa后,其所支撐的裂縫導(dǎo)流能力快速下降。在閉合壓力達(dá)到70MPa時(shí)幾種粒徑支撐劑裂縫導(dǎo)流能力相近。5)選擇10/20目、20/40目、40/60目、70/100目四種不同粒徑陶粒支撐劑中的三種按混合、順序兩種鋪置順序方式進(jìn)行裂縫導(dǎo)流能力實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)得出,10/20目、20/40目、40/60目三種支撐劑按1：3：1的比例順序鋪置時(shí),其所支撐裂縫導(dǎo)流能力最高,且隨著閉合壓力的不斷上升下降緩慢。本文對(duì)裂縫導(dǎo)流能力的影響因素進(jìn)行了詳細(xì)的分析,并且進(jìn)行了相應(yīng)數(shù)值模擬和室內(nèi)實(shí)驗(yàn)。研究得出10/20目、20/40目、40/60目三種支撐劑按1：3：1的比例順序鋪置時(shí)支撐效果最好。以20/40目陶粒支撐劑導(dǎo)流能力為基礎(chǔ),通過對(duì)比得到其他支撐劑在不同閉合壓力下裂縫導(dǎo)流能力的變化百分比,為以后能精確控制裂縫導(dǎo)流能力提供基礎(chǔ)。
[Abstract]:With the continuous development of global science and technology and industry , the demand for fossil energy such as petroleum is increasing . With the development of oil exploitation theory , the production cost of reservoir has been increased year by year . This paper makes qualitative and quantitative analysis on the influence of proppant ' s type , particle size and particle size on the basis of influencing factor analysis . The experimental results show that the higher the strength of the proppant , the higher the flow - guiding ability of the proppant is the highest when the closing pressure exceeds 20 MPa . The results show that the higher the strength of the proppant , the higher the flow - guiding ability of the proppant is the highest .

【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TE357.1

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1512392