胜利油田常用支撑剂导流能力研究
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摘 要：针对胜利油田常用支撑剂开展了导流能力的研究，对影响导流能力的环境因素：闭合压力、支撑剂嵌入、压裂液分别进行了实验研究。实验结果表明：闭合压力的增大、支撑剂的嵌入、压裂液残渣都会对支撑剂的导流能力造成一定的伤害。研究结果为支撑剂的优选、压裂优化设计提供一定的依据。
关键词：支撑剂 导流能力 影响因素
一、概述
胜利油田低渗透油藏必须通过压裂改造后才能获得有效产能。目前由于各种条件的制约和影响，增产效果不理想。压裂作业的关键是能否形成较高的裂缝导流能力，导流能力直接影响到压裂效果和有效期，为此开展了导流能力实验研究，研究各种因素对导流能力的影响。
二、导流能力实验研究
1.导流能力影响因素的构成
压裂裂缝的导流能力取决于支撑剂铺设宽度和支撑剂层的渗透率大小。影响导流能力的因素包括两个方面[1-2]：一方面是支撑剂本身的物性因素，包括圆球度、抗压强度等。另一方面是外界环境因素，包括地层岩石、流体性质。
2.导流能力影响因素实验研究
针对影响导流能力的因素：闭合压力、支撑剂嵌入、压裂液伤害三个方面展开实验研究。实验模拟地层条件，严格按照API的程序操作[3-4]，铺砂浓度为10kg/m2。
（1）闭合压力
实验测试在不同闭合压力下陶粒的导流能力，实验结果如图1所示。
从图1可以看出，随着闭合压力的增大，导流能力随之下降。当闭合压力较低时，导流能力下降的较快，当闭合压力较高时，超过50MPa后，随着闭合压力逐渐增大，导流能力下降的趋势缓慢，这是由于此时支撑剂破碎严重，并被充分压实，碎屑不易运移造成的。
（2）支撑剂嵌入
对于岩石较软的地层，压裂中支撑剂受闭合压力的影响，会嵌入到地层降低裂缝宽度，从而损害充填层的导流能力[5-6]。取胜利油区岩心，按照API规范加工成符合导流室尺寸的岩心板。实验将金属板改为岩心板，模拟裂缝缝壁，研究这两种不同类型介质中支撑剂的嵌入情况，对其导流能力的损失程度进行对比分析。
由图2可以看出闭合压力低于30MPa时2条曲线基本重合，表明支撑剂嵌入现象不明显，导流能力受到影响较小。当闭合压力高于30MPa时，2条曲线开始分开，使用岩心板的曲线迅速下降，表明导流能力开始受嵌入的影响。当闭合压力为70MPa时，两者的差距最大，导流能力下降了40%。
实验结束后取下钢板发现嵌入不明显，砂岩岩心板点刻凹坑深度较深，相当于铺砂浓度减少，降低了裂缝导流能力。
（3）压裂液伤害
压裂液的伤害包括压裂液返排和破胶不彻底以及所产生的残渣对导流能力造成的伤害[7]。实验用压裂液原料及配方均来自油田现场，将陶粒分别加入不同体积压裂液液中，测试压裂液对支撑裂缝导流能力造成的伤害。
由图3可知与未加压裂液相比，在50MPa压力下，加入100mL压裂液的裂缝导流能力下降了13%，加入200mL压裂液的裂缝导流能力下降了27%。可见压裂液对导流能力的伤害是非常严重的，随着压裂液用量增加，对导流能力伤害也越大。
三、认识与建议
1、支撑剂导流能力随闭合压力的增大而减小。支撑剂在地层中的嵌入对导流能力的影响很大，闭合压力较低时，嵌入现象不明显，只有闭合压力达到一定值时，嵌入的伤害才表现出来。
2、压裂液的残渣对导流能力的伤害严重。压裂液用量越大，对导流能力的伤害也越大。要优选与地层配伍性好、低残渣、低伤害、易返排的高质量压裂液。
3、各种影响导流能力的因素由于累积作用，最终会导致实际导流能力比预期的降低很多，压裂设计时一定要综合考虑各种因素对导流能力的影响。
参考文献
[1]王鸿勋，张琪.采油工艺原理[M].北京：石油工业出版社，1989
[2]温庆志，王强.影响支撑剂长期导流能力的因素分析与探讨[J].内蒙古石油化工，2003，29（3）：101-104.
[3]SY/T6302―2009，压裂支撑剂充填层短期导流能力评价推荐方法[S].
[4]SY/T5108―2006，压裂支撑剂性能指标及测试推荐方法[S].
[5]卢聪，郭建春等.支撑剂嵌入及对裂缝导流能力损害的实验[J].天然气工业，2008，28（2）：99-101.
[6]LacyLL，RickardsAR.Embedmentandfractureconduc-tivityinsoftformationassociatedwithHEC，borateandwater-basedfracturedesigns[C].SPE38590，1997.
[7]金智荣，郭建春等.复杂条件下支撑裂缝导流能力试验研究与分析[J].天然气学报，2007，29（3）：284-287.
作者简介：宋时权，男，1985年生，2009年研究生毕业于长江大学油气田开发专业。现主要从事油气增产方面的工作和研究。