下载文档原格式
浅谈煤层气压裂中的滤失问题X梁 知1,杨兆中1,李小刚1,程文博2(1.西南石油大学石油工程学院;2.川庆钻探国际工程公司,四川成都 610050) 摘 要:煤层气是以煤为储层的一种非常规天然气,主要成份为甲烷(CH 4),以吸附态吸附在煤的微孔隙壁表面。
煤层气资源量巨大,全球埋深浅于2000m 的煤层气资源约为260×1012m 3。
由于能源需求迫切,对煤层气的开采十分迫切,目前,水力压裂改造措施是国内外煤层气井增产的主要手段。
煤层割理和天然裂缝系统发育,应力敏感性强,因此,煤层的压裂与常规油气藏压裂相比滤失量更大,滤失机理更为复杂,形成长缝更加困难。
此外,压裂液大量进入煤层中的割理和天然裂缝系统,容易造成储层造成污染、砂堵等现象。
因此,降低滤失不仅有利于提高压裂液效率,减少压裂液用量,使裂缝具有较高的导流能力,还可以减少压裂液在油气层的滞留,降低压裂液对油气层的损害。
鉴于此,压裂液滤失对煤层气压裂的负面影响不容小视,降低压裂液滤失迫在眉睫。
目前,控制煤层气压裂滤失的有效措施主要有:粉砂降滤;在煤层压裂中使用泡沫压裂液;采用合理的施工排量。
关键词:煤层气;割理;天然裂缝;滤失;储层污染;砂堵;粉砂降滤;泡沫压裂液 中图分类号:T E375 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)13—0033—03 煤层气俗称“瓦斯”,主要成份为甲烷(CH 4),含量在95%以上,资源量巨大,全球埋深浅于2000m 的煤层气资源约为260×1012m 3,为常规天然气探明储量的两倍多[1,2]。
20世纪70年代,美国第一次通过地面钻孔将煤层气作为资源开采,是世界上煤层气商业化开发最成功的国家,煤层气产量至今位居全球第一。
目前,世界上有74个国家都蕴藏着煤层气资源,其中,主要产煤大国有俄罗斯、加拿大、中国、美国、澳大利亚等十几个国家[3,4]。
煤层气资源量丰富,在能源需求迫切的今天,对煤层气的开采尤为重要。
压裂液滤失排量的计算压裂液滤失排量的计算压裂技术是一种应用广泛的提高油气产量的方法，其关键是压裂液的注入与压裂施工质量的控制。
而压裂液滤失是影响施工质量的一项关键指标之一。
本文将介绍压裂液滤失排量的计算方法。
一、压裂液滤失的概念当施工压力小于储层压力时，压裂液会在岩层孔隙中渗透，留存在压裂带周围的储层中。
压裂液滤失是指在施工过程中部分压裂液被吸附、滞留和渗透到岩层中，这部分液体称为滤液，其排量可以通过一些物理参数计算得出。
二、计算方法1. 滤液排量的计算公式滤液排量 = 滤液压力损失× 滤失容积系数其中，滤液压力损失指的是压裂施工过程中压裂液在减少孔隙体积的情况下发生压缩而导致的压力下降量；滤失容积系数是指储层中相对孔隙度与储层弹性模量、泊松比等物理参数的函数关系，通常需要通过实验或者微观力学计算得出。
2. 滤失容积系数的计算方法- 经验公式法：滤失容积系数基于实验数据，可以从大量采集的实验数据中通过回归分析得到，但是在不同储层岩性下的适用性有限。
- 数值模拟法：通过计算机模拟储层物理性质，例如孔隙度、渗透率等参数对滤液滤失的影响，以及压裂液在储层中的渗透过程，得到滤失容积系数，其适用性更广。
3. 滤液压力损失的计算方法- 微分方程法：假设压力随时间变化的形式，并建立微分方程，求解该方程即可得到压力损失值。
- 理论解析法：使用储层弹性理论和压裂施工过程中产生的应力和变形的关系，建立压力变化的解析表达式。
三、结论压裂液滤失是导致施工质量不良的重要原因之一，滤液排量作为衡量滤失程度的主要指标，其计算方法是无法替代的。
现有的计算方法包括滤失容积系数的经验公式法和数值模拟法，以及滤液压力损失的微分方程法和理论解析法。
选择合适的计算方法可以有效提高压裂液施工质量，从而提高油气产量。
裂缝性储层关键参数测井计算方法摘要：在20世纪末开始规模开发，由于储量动用难度大，截止目前仍有较大的储量未动用，后续的滚动开发仍然具有一定潜力。
研究区下沟组发育扇三角洲－湖泊相沉积体系，储集层岩性主要有碳酸盐岩和碎屑岩，2类储层均见到工业油流，储层孔隙度分布在1%～10%之间，主要集中在3%～5%，细砂岩孔隙度略大，介于2%～6%之间;渗透率分布在1～5×10－3μm2，平均4．4×10－3μm2，属特低孔－特低渗储层，裂缝的发育改善了储层的储集及渗滤能力，使储层具有良好的储集性能。
基于此，本文对裂缝性储层关键参数测井计算方法进行研究，作出以下讨论仅供参考。
关键词：裂缝性储层；关键参数；测井；计算方法引言不完全统计显示，裂缝性储层的油气储量约占国内全部储量的50%。
裂缝储层主要由碳酸盐岩、砂砾岩组成，渗漏通道主要是裂缝，根据裂缝大小，可能会分成大裂缝和小裂缝。
裂缝性储层与页岩和碎石储层相比是特殊的，因此该类储层的主要参数计算成为石油和天然气开采的困难之一。
1岩心观察在钻井取心的岩心或者岩屑样品中，可以见到填充物，确认岩样中是否有裂纹。
岩石中的裂缝通常是由地下应力的变化形成的，并向外延伸，因此根据采集的岩心进行分析后，可以大致计算裂缝间隙的大小以及裂缝的长度、宽度和切割度，还可以计算裂缝的倾斜角度以及特定的位置和渗透性，这些数字对裂缝分析和研究至关重要。
2裂缝解释裂缝性油藏的有利储层中裂缝发育是关键，裂缝开度、密度、倾角、渗透率、孔隙度等参数计算至关重要，其分析手段主要来源于成像测井和常规测井，成像测井解释裂缝基本为定性描述，常规测井主要依赖深浅侧向曲线计算裂缝参数，解释结果不够系统，由此，设计多个曲线的多因素综合方法以全面评价裂缝属性。
2.1裂缝发育程度定量评价裂缝发育程度在3个方面有较强敏感性:①成像测井能量衰减越大、高角度缝越发育，则说明储层裂缝越发育;②井径曲线扩径有较强响应;③与白云岩体积含量正相关的岩性综合系数NC越大，储层越有条件发育裂缝。
压裂液降滤失性能的研究摘要：水力压裂作为油气田开发过程中提高产量的重要措施，已经在我国各大油田得到广泛应用。
压裂液的综合性能作为压裂作业过程的关键因素，越发受到油田科研人员的重视。
但是在实际压裂作业过程中遇到很多棘手的问题：粘土矿物水化膨胀、压裂液滤失量低、反排差、效率低等，针对这些弊端，研制出了防膨降滤失压裂液。
本文通过实验，主要针对该压裂液的降滤失性能进行研究。
该压裂液体系初滤失量小于1伊10-3m3/m2，油溶性降滤失剂有很强的滤失暂堵性能，高达95%，并且遇油后能够自动解堵恢复渗透率，渗透率恢复值均高于96%以上。
Abstract: As an important measure to improve the production in the process of developing oil and gas field, the hydraulic fracturinghas been widely used in the major oilfields in China. As a key factor in the process of fracturing operations, the comprehensive performanceof fracturing fluid is paid more and more attention of the oilfield researchers. But there are many thorny questions in the actual fracturingprocess: hydration swelling clay minerals, low fracturing fluid filtration, poor reverse platoon, low efficiency, for these drawbacks, antiswellingpressure fluid loss fracturing fluid is developed. Through experiments, this paper mainly researches on fluid loss properties of thefracturing fluid. The fracturing fluid filtration rate is less than 1伊10-3m3/m2, oil-soluble fluid loss additive has a strong filtration temporaryblocking performance, up to 95%, which can automatically restore permeability after the case of plugging the oil, and the permeabilityrecovery values are higher than 96%.关键词：降滤失；性能；压裂液Key words: de-filtration；performance；fracturing fluid中图分类号：TE357 文献标识码院A 文章编号院1006-4311（2014）24-0054-020 引言水力压裂过程中，压裂车通过高压手段把压裂液挤入底层。
