压裂液对低渗储层人工裂缝伤害评价及影响因素实验研究——以M储层为例

摘要

本文以低渗～致密油储层M储层为研究对象，在全面调研了研究区储层岩石学和流体性质及室内敏感性分析的基础之上，用真实砂岩微观模型，研究了滤饼对人工裂缝伤害的微观机理;同时建立了压裂液对人工裂缝岩心伤害的评价实验方法，研究了其中的影响因素，并对研究区常用的几种胍胶压裂液体系对人工裂缝的伤害进行了评价;特别对滤饼的伤害程度及影响因素进行了研究。本文取得了以下成果和认识:
　　(1)研究区储层岩石的主要类型为岩屑长石砂岩、长石岩屑砂岩和长石砂岩，储层岩石以细砂岩为主，其次为粉砂岩;胶结物含量高，水云母、铁白云石、绿泥石是研究区储层岩石主要的胶结物。压裂液对人工裂缝潜在的主要伤害有:滤饼残渣、微粒运移、水敏、水锁、酸敏。
　　(2)研究区常用的三种压裂液对人工裂缝的伤害有所不同，在储层温度下，稠化水对裂缝的伤害相对较大，伤害率平均值为27.1％，胍胶和PPQ体系分别为26.3％和20.7％;稠化水对裂缝的伤害是因为在储层温度下与储层岩石发生了一些不利反应，导致裂缝面的泥化和微粒运移，从而降低了裂缝的渗透率;胍胶和PPQ体系会在人工裂缝的表面形成滤饼，造成对人工裂缝的伤害。
　　(3)压裂液滤饼的粘度会随着在裂缝中滞留时间的增加而增加，这是人工裂缝岩心伤害率随时间增加而增加的主要原因之一;不同的压裂液体系滤饼形态也有所不同，对伤害率有一定的影响。
　　(4)胍胶压裂液滤饼对人工裂缝的伤害与破胶液的粘度有明显的关系。本文无铺砂人工裂缝伤害评价实验表明，粘度最大胍胶压裂液破胶液平均伤害率为82.09％，而最低仅为37.5％。
　　(5)人工裂缝铺砂后，胍胶压裂液破胶液对铺砂人工裂缝岩心的伤害有所增加;裂缝表面粗糙度越大，初始渗透率就越高，人工裂缝伤害率相对就小;人工裂缝的伤害率随着返排量的增加呈降低的趋势，并逐渐趋于稳定。
　　(6)用人工裂缝岩心评价压裂液对裂缝的伤害程度是一个可行的方法。本文通过大量的实验研究，建立了压裂液人工裂缝岩心评价方法和程序，并确定了实验条件和具体的实验参数界限。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究目的及意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 压裂液对储层的伤害

1．2．2 压裂液对裂缝的伤害

1．2．3 储层伤害室内评价

1．3 主要研究内容及技术路线

1．3．1 研究内容

1．3．2 技术路线

1．4 创新点

第二章 M储层基本特征及潜在伤害类型分析

2．1 储层岩石学特征

2．1．1 储层岩性特征

2．1．2 成分结构特征

2．1．3 孔隙类型

2．1．4 孔喉结构特征

2．1．5 物性特征

2．2 储层敏感性评价

2．3 润湿性及油水两相渗流特征

2．3．1 研究区储层润湿性

2．3．2 油水两相渗流特征

2．4 地层流体性质

2．4．1 地层原油性质

2．4．2 地层水性质

2．5 储层温度和地层压力特征

2．6 储层潜在的伤害类型分析

2．7 本章小结

第三章 压裂液对低渗储层人工裂缝伤害的微观特征研究

3．1 实验方法

3．1．1 实验模型和流体

3．1．2 实验流程和步骤

3．2 实验结果及分析

3．3 本章小结

第四章 压裂液人工裂缝岩心伤害评价实验方法研究

4．1 实验岩心的准备

4．1．1 实验设备

4．1．2 岩心制备步骤

4．2 人工裂缝岩心渗透率的测定方法

4．2．1 实验流体

4．2．2 实验步骤

4．3 影响人工裂缝岩心渗透率的因素

4．3．1 环压的影响

4．3．2 实验压差的影响

4．3．3 支撑剂及裂缝闭合状态对人工裂缝岩心的影响

4．3．4 裂缝表面粗糙度的影响

4．4 压裂液裂缝伤害实验方法建立

4．5 本章小结

第五章 压裂液人工裂缝伤害实验结果及影响因素分析

5．1 实验方法

5．1．1 实验岩心

5．1．2 实验流体

5．1．3 实验流程

5．1．4 实验条件

5．2 未铺砂人工裂缝岩心的伤害评价结果及分析

5．2．1 未铺砂人工裂缝岩心的伤害实验结果及分析

5．2．2 环压对实验结果的影响因素

5．2．3 返排量对实验结果的影响因素

5．3 铺砂人工裂缝岩心的伤害评价结果及分析

5．3．1 铺砂人工裂缝岩心伤害结果及分析

5．3．2 返排量对实验结果的影响因素

5．4 不同压裂液体系对人工裂缝伤害实验结果及分析

5．5 本章小结

第六章 结论

致谢

参考文献

攻读学位期间发表的论文