清水压裂在填砂裂缝中的应用

清水压裂在填砂裂缝中的应用

随着科学技术的发展，支撑裂缝的有效性越来越受到关注。为最大限度地提高填砂裂缝的导流能力,作为用于携砂与造缝介质的压裂液起着重要的作用。许多油气田采用清水压裂技术处理油气层,不仅克服了常规水基压裂液的缺点,而且具有成本低的优势,现场应用也取得较好效果。一、技术特点及泡沫形成1.压裂产生的裂缝对低渗透性油气层应用低粘度携砂液进行压裂时似乎并不合适。而事实上在低渗透率地层中成功地进行了清水压裂,取得了显著的效果。这是由于低粘度压裂液产生的裂缝比胶粘性压裂液更长更窄的原因。由于产生的裂缝面凹凸不平,这些裂缝面可以互相支撑。这种机理与低渗透率油藏相结合后,尽管使用很少量的支撑剂也会产生高无因次传导率。并且,由于清水压裂对支撑剂充填层的伤害程度远比冻胶压裂低,清水压裂的导流能力相对提高。在高渗透性油气藏中,象清水这类滤失高、粘度低的压裂液比冻胶压裂产生的裂缝明显更短。但是高渗层施工的主要目的是解除近井伤害,故清水压裂在高渗油气层同样也能满足施工的目的。现场应用表明清水压裂施工产生的裂缝已经足够满足解除近井地层伤害对裂缝的需求。2.清水压裂技术2.1配方简单,添加剂种类少KC1+降阻剂+粘土防膨剂+助排剂该压裂液配方体系具有配方简单,添加剂种类少,成本低等特点,很容易进行质量控制。该体系适应于现场的“边配边注”施工工艺,不但减小了劳动强度,同时减少了添加剂的浪费,节约了成本。2.2砂浓度上升到最低清水压裂施工所用的压裂液由40%～50%的前置液组成,随后注入砂浓度为60kg/m3的支撑剂的压裂液,加砂浓度逐渐升高到最高240kg/m3。或者采用前置液与携砂液交替注入,携砂液中的砂浓度也由60kg/m3提高到240kg/m3。在清水压裂过程中,一般而言所用支撑剂比冻胶压裂所需的支撑剂用量少一半,但为了增加裂缝的长度总的压裂液用量增加,应用清水压裂施工,达到了同样的增产效果,成本却只占常规压裂施工的20%～50%。2.3低伤害提取液水压裂施工的支撑剂有与常规水基冻胶压裂液系统相比,清水压裂液的特点:(1)由于清水压裂液不含高分子聚合物,对低渗透储层有较高的支撑剂裂液导流能力;同时这种低伤害压裂液可以产生更长的有效裂缝;(2)清水压裂用极少量的支撑剂即可实现与聚合物压裂液相似的支撑剂充填效果;(3)添加剂系统很简单,很容易进行质量控制,同时施工简单,成本低,劳动强度低;(4)清水压裂液效率较低,施工中一般通过提高排量来补偿液体的滤失;与常规水基压裂液相比,用液量更多。二、现场应用1.储层岩性及完井方式实例井是某构造上一口开发气井,施工层位T3x2,储层岩性为长石石英砂岩,完井方式为射孔完井,射孔井段为3251.8-3260.8m。储层孔隙度8%,渗透率0.01×10-3μm2。2.携带砂液的浓度该井采用140P110套管注入。在清水压裂施工过程中,交替泵入157m3的2%KCl前置液与189.5m32%KCl溶液的携砂液,加砂浓度为120～240kg/m3,最高为282kg/m3。施工排量为6.2～6.6m3/min,施工共加入20/40目的陶粒29.11t。2.2试验压裂和砂浆压裂的调整分析结果见图3、图4、表1和表22.3加砂压裂天然气施工效果本井射孔后测试天然气产量约0.4143×104m3/d(井口油压2.07MPa),加砂压裂施工后测试天然气产量达4.0×104m3/d,增产效果极为显著。清水压裂施工有效地提高了气井的产量。三、压裂剂与聚合物水基压裂液工程特点(1)清水压裂液配方简单、成本低、施工方便,既适合混配,亦可实现“边配边注”,节约人力,减小劳动强度。(2)由于清水压裂液不含高分子聚合物,用极少量的支撑剂即可实现与聚合物压裂液相似的支撑剂充填效果。(3)清水压裂液体效率较低,