压裂液悬砂及支撑剂沉降机理实验研究

论文摘要

压裂液的携砂性能优劣直接影响着支撑剂在裂缝中的输送铺置效果及压后裂缝的有效导流能力。研制了"XS-I型"压裂液悬砂及支撑剂沉降物理模拟实验装置;开展了3种陶粒支撑剂（70/140目、40/70目、30/50目）在SRFP-1型压裂液中的悬砂特性研究,分析了支撑剂在携砂液中的沉降量、沉降速率以及二者随沉降时间的变化规律,得出影响压裂液悬砂性能的主控因素。实验研究表明,携砂液中支撑剂沉降分为快速沉降、缓慢沉降、稳定平衡3个阶段。压裂液黏度是影响压裂液悬砂性能的最主要因素,其次是支撑剂粒径、携砂液砂比。低黏度压裂液仅对70/140目支撑剂有一定悬浮能力（支撑剂充分沉降时间10～20 min）,对40/70目和30/50目的支撑剂悬浮性能较差（支撑剂充分沉降时间仅为1.0 min～5.5min）,整体悬砂能力较差。中黏度压裂液对70/140目支撑剂悬浮效果好（仅有9.9%～11.1%的支撑剂沉降）,在小于15%砂比下对40/70目及30/50目支撑剂有较好的悬浮能力（支撑剂充分沉降时间80 min～240 min）。中高黏度压裂液中,大粒径（30/50目）支撑剂在高砂比（25%～30%）条件下加入,也仅有12%～13.1%的支撑剂沉降,悬砂性能优,适宜作为主加砂阶段的携砂液。研究结果丰富了压裂液悬砂能力测试方法及支撑剂优选评价手段,为压裂液、压裂施工参数的优化及支撑剂的优选,提供基础数据依据。

论文目录

• 1 实验装置原理及功能
•   1.1 装置的原理及组成
•   1.2 装置的主要功能
• 2 实验部分
•   2.1 实验材料
•   2.2 实验方法
• 3 实验结果与分析
•   3.1 压裂液的悬砂特征
•   3.2 支撑剂沉降曲线特征
• 4 结论与认识

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 刘建坤,吴峙颖,吴春方,蒋廷学,眭世元

关键词: 压裂液,悬砂,支撑剂沉降,物理模拟实验,机理研究

来源: 钻井液与完井液 2019年03期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 石油天然气工业

单位: 页岩油气富集机理与有效开发国家重点实验室,中国石化石油工程技术研究院

基金: 中国石化科技攻关项目“鄂南致密油藏两级裂缝高导流复合压裂技术研究”(P17005-5)和中国石化科技攻关项目“渭北油田浅层致密油藏水平缝体积压裂技术”(P18049-3)联合资助

分类号: TE357.12

页码: 378-383

总页数: 6

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