支撑剂裂缝导流能力实验

实验四裂缝导流能力模拟实验一.实验目的1.了解岩石被支撑裂缝的导流能力随闭合压力变化的关系；2.熟悉压力试验机的操作及实验流程。

二.实验原理裂缝的渗透率可由气体渗流的流量来反映，测量气体在不同入口和出口压力下的流量后，可通过气体径向渗流的达西公式来确定裂缝的导流能力。

≡.实验仪器和材料1.仪器：压力试验机，空气缩机一供气源，精密压力表，浮子流量计，岩心（钢板）模，游标卡尺，放大镜。

2.材料：不同产地的压裂砂、陶粒。

四.实验步骤1.试验支撑剂样品之前，在没有装入支撑剂时，用尺子测量每一个闭合压力值下的岩心室垂向尺寸，也可测量压力机上两个压力盘之间的距离，将这些值作为测量支撑剂填充厚度的基础值。

2.将岩心室腔体内部处理干净；给下底盘放上矩形圈，涂上黄油后装入腔体，并铺放一层不锈钢垫片保护矩形圈。

3.根据实验所需量处支撑剂体积，装入腔体（为了得到更好的重复性，建议为加载时支撑剂最大填充厚度为 1.3cm,最小填充厚度为0.25cm）,并用刮屏工具刮平，不能用震动敲击方法，否则会将较细的支撑剂沉到下面，再放入一层不锈钢垫片。

4.利用装夹工具就爱那个上端盖装入腔体后放在压力机上。

5.开压力机电源，打开油路开关，关闭回油阀，逆时针旋转打开送油阀。

待压力接近实验所需压力值，关小送油阀。

微调送油阀是指针指向实验所需压力值不懂。

测量两个压力盘之间的距离，将这两个值记录下来。

6.连接号实验流程，打开空气压缩机，超压报警停止工作后顺时针打开解压器，将压力值调节到0∙25Mpa;调节定值器，待流量和压力稳定后从U型管压力计读出上压，从浮子流量计读出流量。

7.再将压力机跳到下一个闭合压力点（最大必和压力为IOOMpa,645KN）,重复5-6过程。

8.试验完成后关闭空气压缩机，关闭定值器，解压器。

打开压力机回油阀，关闭压力机电源后拆掉流程管线。

9.拿下岩心室，利用卸甲工具将上端盖，下底盘卸下，清出支撑剂，冲洗岩心室各种组件。

支撑剂长期导流能力的测试与评价支撑剂是石油和天然气储量压裂过程中的关键因素。

本文是依据美国1989年制定的APIRP61标准，选用API导流夹持器，在铺砂浓度为10Kg/m2，闭合压力为0—100MPa，流量5ml/min的条件下，测试支撑剂的长期导流能力。

支撑剂的长期导流能力实验是各大研究机构筛选支撑剂、提高采收率等必要实验，为现场的压裂开采提供有效可靠的数据，具有很强的指导意义。

标签：支撑剂；长期导流能力；实验测试；分析评价0 引言支撑剂在石油天然气深井开采时，压裂处理后使含油气岩层裂开，油气从裂缝形成的通道中汇集而出，此时需要流体注入岩石基层，以超过地层破裂强度的压力，使井筒周围岩层产生裂缝，形成一个具有高层流能力的通道。

1 实验准备（1）实验设备。

本次实验选用了山东中石大石仪科技有限公司生成的CDL Y-2000型长期导流能力测试系统，能够模拟地层温度（室温-120℃）和地层闭合压力（0-120MPa）的情况下测试。

（2）实验原理。

它是根据达西定律来测试支撑剂的长期导流能力。

达西定律公式为：2 实验结果支撑剂随着闭合压力的增加，渗透率和导流能力逐渐变小，从图2和图3中明显可以看到闭合压力和渗透率、导流能力的关系及降低速率。

3 评价分析经过大量的实验数据可以看出，闭合压力和支撑剂的导流能力成反向趋势。

数据及曲线上的波动点是真实存在的，因为在流体的流动下除了有支撑剂颗粒的运移之外，还有部分支撑剂在压力中破碎。

4 结论（1）支撑剂的导流能力随闭合压力的增加而减小；（2）提高支撑剂导流能力的方法有：降低作业时的闭合压力、选用破碎强度高的支撑剂、提高支撑剂的球度和均匀度等。

参考文献：[1]埃克诺米德斯M J（蔓），诺尔谛K G等著，康德泉，周眷虎等译.油藏增产措施[J].北京：石油工业出版社，1991（06）.[2]林启才，张士诚，潘正富.川西侏罗系低渗气藏压裂增产措施中地层损害研究[J].天然气工业，2005，25（07）：86—88.[3]温庆志，张士诚，王雷等.支撑剂嵌人对裂缝长期导流能力的影响研究[J].天然气工业，2005，25（05）：65—68.[4]王雷，张士诚，张文宗等.复合压裂不同粒径支撑剂组合长期导流能力实验研究[J].天然气工业，2005，25（09）：64-66.[5]J.L吉德利.水力压裂技术新发展[M].北京：石油工业出版社，1995：35-60.作者简介：宋树才（1983-），男，安徽蒙城人，本科，助理工程师，主要从事石油仪器仪表产品研发工作。

CDLY-2006型裂缝导流能力测试技术说明江苏华安科研仪器有限公司地址:江苏省海安开发区鑫港路8号CDLY-2006型裂缝导流能力测试一、仪器对油田增产的意义压裂作业是油田生产中对低渗油藏增产改造的主要手段之一。

压裂作业的增产效果与支撑裂缝的导流能力密切相关，导流能力取决于裂缝的宽度和裂缝闭合后支撑剂的渗透率。

因此，只有对不同来源的支撑剂在压裂作业前进行优选和质量控制，才能保证最佳的施工设计，导流能力测量仪是对不同的支撑剂在压裂作业前进行优选和质量控制测试的仪器。

二、仪器基本原理裂缝导流仪是按照API标准研制的。

它可在标准实验条件下评价裂缝支撑剂的导流能力，从而对各种支撑剂进行性能对比，测试方法如下：1．用液压机对装有支撑剂的测试室施加不同的闭合压力，使支撑剂处半稳定状态；2．对支撑剂层注入试验液，对每一闭合压力下的裂缝宽度、压差等进行计量；3．用达西公式计算支撑剂层的渗透率和裂缝导流能力；4．重复此过程直到所要求的各种闭合压力和流速都被评估；5．将测试室加热到油藏温度，再对支撑剂层进行测试。

三、仪器系统流程本仪器由以下各部件组成：1．符合API标准的线性流导流室（径向流导流室）；2．液压机及压力补偿系统；3．线性位移传感器；4. 试验液体驱替系统，包括驱替泵及脉冲压力阻尼器等；5. 压差计、压力传感器；6．回压调节系统；7．天平；8．加热及温控系统；9．真空系统；10．自动控制系统；11．数据采集与处理系统。

流程如图所示：支撑裂缝导流仪流程图四、主要技术指标1．液体流速范围：0～20mL/min；2．测试压力：最大20MPa；3．操作温度：室温～180℃；4．闭合压力：0～100MPa；5．支撑剂厚度：0.25～1.27cm；6. 液体压差：ΔP(0- 6Kpa)、精度0.25%F.S;7. 气体流量计量程： 0-3000ml/min8. 导流能力：0-2000µm2·cm9. 渗透率: 0-4000µm2五、主要技术特点1．仪器自动采集压差、位移、流量、温度等参数，并能自动进行数据处理，计算不同闭合压力下的导流能力。

1、 覆膜支撑剂长期导流能力评价覆膜支撑剂有单涂层和双涂层两类。

单涂层支撑剂外壳有一层热固性酚醛树脂，当支撑剂进入裂缝后，树脂层在地层温度条件和固化剂作用下发生反应而固化，支撑剂颗粒之间因聚合作用而键合在一起，从而提高了支撑剂的抗破碎能力，防止支撑剂吐出，减少支撑剂嵌入地层的现象发生。

双涂层支撑剂有一层完全固化的树脂内涂层，以提高粒料的抗压碎能力。

在此涂层外是一层部分固化的外涂层，以提高在压裂作业中支撑剂颗粒之间的键合作用。

(1) 实验流程实验导流能力评价采用FCES-100导流仪，该仪器最高模拟闭合压力可达210MPa ，模拟地层温度最高可达170℃，数据采集和处理为微机自动采集，数据处理符合SY/T6302—1997行业标准，实验仪器流程图见图1。

图1 导流仪实验流程图1、2．电子天平；3、4．容器；5、6．背压阀；7、8、17、18．压力表；9、1O．节流阀；11、12．压差传感器；13．压力传感器；14、15．导流池及加压和加热装置；16．脱氧装置；19、20．储液罐；21．储水罐；22．真空泵；23．真空表；24．高压气瓶及调压阀 (2)实验原理和步骤:p W QLKW f ∆=μ式中：K——裂缝渗透率，；2m μ Wf——裂缝宽度，cm；μ——测试流体粘度，mPa·s；Q——流速，cm^3/s；L——测压孔距离，cm；W——导流室宽度，cm；——压差，10p -1MPa。

(3)实验条件实验流体为2％NaCl 溶液，铺砂浓度为5kg/m^2，实验固化温度为120℃，固化剂类型为加成型固化剂，固化时间为4h，闭合压力为60MPa，导流能力实验测试时间约为25d。

(3)实验结果及分析 ①覆膜高强度陶粒长期导流能力实验结果图2 覆膜高强度陶粒长期导流能力与时间关系图覆膜高强度陶粒长期导流能力在早期降低较快，约7d 后趋于缓和。

覆膜陶粒支撑剂随时间早期导流能力降低急剧，其主要原因可能是支撑剂颗粒之间的压实作用，而经过一段时间，这种作用将减缓。

支撑剂裂缝导流能力实验一、引言支撑剂裂缝导流能力实验是石油勘探和开采过程中的重要环节之一，通过在地下岩层中注入支撑剂，形成裂缝以增加油气储集层的渗透性和产能。

然而，支撑剂在注入过程中可能出现聚集现象，导致裂缝未能达到预期的效果。

因此，为了评估支撑剂的裂缝导流能力，需要进行相应的实验研究。

本文将介绍支撑剂裂缝导流能力实验的目的、实验装置和流程、实验结果及其分析，以及对实验结果的讨论和应用前景。

二、目的支撑剂裂缝导流能力实验的目的是评估不同类型支撑剂在地下岩层中形成裂缝后的导流能力，为石油开发提供理论依据和技术支持。

三、实验装置和流程1. 实验装置实验装置主要由以下部分组成： - 岩心模型：模拟地下岩层，用于注入支撑剂和测量裂缝导流能力。

- 注入装置：用于将支撑剂注入岩心模型，可以控制注入压力、注入速度等参数。

- 测量装置：用于测量裂缝导流能力，包括压力传感器、流量计等。

2. 实验流程实验流程如下： 1. 准备岩心模型：选择合适的岩心样本，按照实验要求进行处理和制备。

2. 注入支撑剂：将支撑剂注入岩心模型，控制注入参数，例如注入压力、注入速度等。

3. 测量裂缝导流能力：通过压力传感器等测量装置，记录裂缝导流能力相关的数据，如注入压力、裂缝宽度、流量等。

4. 分析数据：对实验数据进行分析和统计，计算裂缝导流能力的指标。

四、实验结果及其分析1. 实验结果实验得到的主要结果如下： - 支撑剂注入过程中，裂缝宽度和注入压力的变化曲线。

- 不同类型支撑剂在地下岩层中形成的裂缝宽度。

- 支撑剂注入后的裂缝导流能力，包括流量、渗透率等指标。

2. 数据分析根据实验结果，可以进行如下数据分析： - 不同类型支撑剂的裂缝导流能力对比：比较不同支撑剂的导流能力，评估其在实际应用中的优劣。

- 注入参数对裂缝导流能力的影响：分析注入压力、注入速度等参数对裂缝导流能力的影响程度，为优化注入过程提供依据。

- 支撑剂聚集对裂缝导流能力的影响：研究支撑剂聚集现象对裂缝导流能力的影响，探讨减少聚集的方法。

油井压裂支撑剂实验目的探究现如今，油田上油气井的增产措施有很多，其中水力压裂技术已成为十分重要而且必要的增加油气产量的措施之一。

在以往学习中，了解到水力压裂的目的就是在井筒附近地层形成一条比较高的渗流通道以便供油气渗流通道，水力压裂作业的关键是能否形成比较高的裂缝导流能力。

而要使水力裂缝能够拥有比较好的导流能力，那么支撑剂选取好坏占有了相当大的比重，则通过实验对支撑剂的选取有较好的指导性意义。

标签：支撑剂；导流能力；实验1 国外发展现状美国CARBO公司在国际市场生产较高强度压裂支撑剂处于领先地位，CARBO公司的产品在69MPa压力下破碎率≤5%，中国部分公司的产品质量现在能达到破碎率≤5%，与美国CARBO公司处于同一水平，在86MPa的压力下破碎率≤9%，技术已经达到国内领先水平，接近于国际先进水平。

但是，我国石油压裂支撑剂行业发展并不迅速，企业数量多而不强，大多是中小型企业，不仅产量低，而且技术含量较低，竞争方式也主要集中在产品的价格上面。

近年来随着我国石油行业迅速发展，石油压裂支撑剂生产技术已经有了一定的提升。

但与国外大型生产企业相比，仍然存在着一定距离的技术差距。

这些差距主要表现在产品的技术含量不高，研发投入金额有限等方面。

依据目前的情况来看，国外在高强度压裂支撑剂方面处于国际领导地位，我国在一定的程度上还依赖于进口。

支撑剂的技术问题必须要从技术方面入手，与质量监控相关的工作还需进一步加强。

质量效益的现代化理念正在逐渐升入人心。

产品正向着划分更为细致的趋势发展，产品系列会越来越丰富丰富。

未来几年，石油行业支撑剂研发技术发展的速度将增快，国内企业在技术研发方面的投入也将日益增加。

新的高端产品必将在国内实现大规模的生产。

另外，产品的专利数量也将逐渐增多。

目前，世界上最大的支撑剂生产厂家是美国CARBO公司，他们的资金额技术力量都非常雄厚，其技术及产品质量在国际上处于领先水平，是一家专业的用于生产支撑剂的厂家，该公司采用的是回转窑的生产设备，长度大约为40多米，其中使用了先进的流化床设备造粒，半成品密实度良好，表面光滑度也很高，产品烧结温度可以达到1600℃，烧结时间为4～5小时。

支撑裂缝导流能力研究摘要：裂缝导流能力的大小决定了水力压裂效果的好坏。

准确的预测出地层裂缝导流能力的大小对石油的采收率有很大的影响。

本文分别从影响地层裂缝导流的的外部环境因素，闭合压力，温度，裂缝宽度三个方面和支撑剂自生因素，支撑剂的强度，均匀度，铺砂浓度以及压裂液四个方面进行了实验研究。

关键词：裂缝导流能力；水力压裂；外部环境因素；支撑剂水力压裂是油气增产的有效措施，在油田有很广泛的应用。

对于不同的裂缝应采用不同支撑剂，支撑剂的作用在于泵注停止并且缝内液体排出后保持裂缝处于张开状态，地层内流体可以通过高导流能力的支撑带由裂缝顶端流向井底支撑剂的好坏直接影响到裂缝的长期导流能力。

对于不同的地层如何评价支撑剂的性能和选用什么类型的支撑剂就显得格外的重要。

本文对影响导流能力的环境因素和影响导流能力的支撑剂做了实验研究，对评价支撑剂的性能和选用什么类型的支撑剂具有一定的参考价值。

一、实验准备实验过程中使用FCES—100型裂缝导流仪，实验严格按照API 的程序进行操作，闭合压力按每6MPa 递增。

FCES-100型导流仪使用API标准导流室，支撑裂缝渗透率依据达西定律，通过测得不同流量下的压差计算得到。

不同闭合压力下的裂缝宽度由位移计测量。

二、实验评价与分析（一）外部环境因素1 、闭合压力因素对导流能力的影响闭合应力是裂缝闭合所产生的，由地层传递给支撑剂。

闭合应力作用的后果是引起支撑剂破碎，使支撑剂颗粒尺寸减少，圆球度变差，面积增大，粒径不均匀，这些因素都将引起支撑剂充填层渗透率降低。

闭合力的作用，还将进一步压实充填层支撑剂，使得孔隙度减小，从而降低渗透率。

另一方面闭合压力的作用，可使支撑剂嵌入地层，导致缝宽减小，渗透率降低。

对中等硬度的砂岩的研究表明，当闭合压力大达到一定的数值时，表现为渗透率下降，导流能力减小。

随着闭合压力增大，渗透率将迅速下降。

压力对地层导流能力有很大的影响。

由于油井的周期性关井，会产生交变应力，当交变的压力作用到支撑剂时，其导流能力将下降。