支撐劑長期導流能力的測試與評價

宋樹才

（山東中石大石儀科技有限公司，山東 東營 257061）

支撐劑長期導流能力的測試與評價

宋樹才

（山東中石大石儀科技有限公司，山東 東營 257061）

支撐劑是石油和天然氣儲量壓裂過程中的關鍵因素。本文是依據(jù)美國1989年制定的APIRP61標準，選用API導流夾持器，在鋪砂濃度為10Kg/m2，閉合壓力為0—100MPa，流量5ml/min的條件下，測試支撐劑的長期導流能力。支撐劑的長期導流能力實驗是各大研究機構篩選支撐劑、提高采收率等必要實驗，為現(xiàn)場的壓裂開采提供有效可靠的數(shù)據(jù)，具有很強的指導意義。

支撐劑；長期導流能力；實驗測試；分析評價

0 引言

支撐劑在石油天然氣深井開采時，壓裂處理后使含油氣巖層裂開，油氣從裂縫形成的通道中匯集而出，此時需要流體注入巖石基層，以超過地層破裂強度的壓力，使井筒周圍巖層產(chǎn)生裂縫，形成一個具有高層流能力的通道。

1 實驗準備

（1）實驗設備。本次實驗選用了山東中石大石儀科技有限公司生成的CDLY-2000型長期導流能力測試系統(tǒng)，能夠模擬地層溫度（室溫-120℃）和地層閉合壓力（0-120MPa）的情況下測試。

（2）實驗原理。它是根據(jù)達西定律來測試支撐劑的長期導流能力。達西定律公式為：

K---巖心滲透率 μm2，μ---流體粘度 mP·s，Q---流量 ml/S L---巖心長度 cm，Α---巖心截面積 cm2，△P---巖心兩端壓差。ΑPI導流夾持器的巖樣尺寸為L=1/2inch=12.7cm Α=hW，帶入達西定律公式可得：

W---支撐劑的寬度 cm，h---支撐劑的厚度 cm，F(xiàn)---支撐劑的導流能力 μm2·cm。

（3）實驗流程圖（見圖1）。

（4）實驗方案。

溫度：40℃ 閉合壓力：10MPa---100MPa 流體：地層水粒徑：40---60目 支撐劑：卡博陶粒 流量：5ml/min鋪砂濃度：10Kg/m2視密度：1.8g·cm-3密度：3.1g·cm-3

2 實驗結果

支撐劑隨著閉合壓力的增加，滲透率和導流能力逐漸變小，從圖2和圖3中明顯可以看到閉合壓力和滲透率、導流能力的關系及降低速率。

3 評價分析

經(jīng)過大量的實驗數(shù)據(jù)可以看出，閉合壓力和支撐劑的導流能力成反向趨勢。數(shù)據(jù)及曲線上的波動點是真實存在的，因為在流體的流動下除了有支撐劑顆粒的運移之外，還有部分支撐劑在壓力中破碎。

4 結論

（1）支撐劑的導流能力隨閉合壓力的增加而減小；（2）提高支撐劑導流能力的方法有：降低作業(yè)時的閉合壓力、選用破碎強度高的支撐劑、提高支撐劑的球度和均勻度等。

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10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.19.209

宋樹才（1983-），男，安徽蒙城人，本科，助理工程師，主要從事石油儀器儀表產(chǎn)品研發(fā)工作。