H区块长8致密油层水基压裂液伤害因素室内评价及分析

摘要

为使致密油气藏得以高效开发，常需采用大型压裂技术对储集层进行改造，因而不可避免的大量的压裂液会进入储层对储层造成不同程度的损害。本文以致密储层H区块为研究对象，首先分析和研究了该储层压裂液潜在的伤害因素，然后通过真实支撑剂微观模型、微裂缝微观模型以及岩心伤害室内试验、渗吸实验等，研究了压裂液对该区块致密储层基质、支撑裂缝以及人工微裂缝的损害机理及影响因素，得到以下主要认识及研究成果:
　　（1）H区块储层属低渗致密储层，渗透率范围为0.0185~0.713mD，孔隙度分布在3.2％~13.9%之间，主要渗流空间为原生的残余粒间孔以及次生溶孔和次生溶蚀缝隙，同时微孔隙发育，为主要的储集空间；储层岩石孔喉半径细小，最大连通孔喉半径在0.5~2μm。潜在伤害因素主要有：水锁、水敏、对支撑裂缝的滤饼伤害、残渣伤害及对储层及压开微裂缝的固相伤害、乳化堵塞以及聚合物伤害。
　　（2）研究区储层岩心对压裂液具有自吸水性，自吸水效率明显高于一般地层水，同时自吸后油返排存在明显的渗透率降低，但降低的幅度存在差异，因此本文认为可以用压裂液这种自吸水的差异性，来评价压裂液对基质的伤害程度，即先用建立好束缚水的岩心自吸压裂液，然后对比自吸前后岩心渗透率的差异，伤害率越低，而自吸效率越高的体系，为低伤害体系。本文称为致密储层压裂液自吸-驱替伤害评价方法，可以做为评价致密储层压裂液伤害的一个方法，并建议自吸时间设计成5000min较好。
　　（3）压裂液残渣对支撑裂缝伤害严重，微观实验表明，陶粒支撑剂平均伤害率为37.06%，石英砂支撑剂平均伤害率为52.17%，压裂液残渣及滤饼对石英砂支撑裂缝伤害相对更严重，而陶粒返排残渣效果明显好于石英砂支撑剂。同时残渣及未破解的压裂液易形成较高的启动压力，而启动压力过高，会造成支撑剂的分散运移，因此对于大型压裂液残渣对裂缝的伤害是不容忽视的。
　　（4）微裂缝微观模型实验表明，压裂液进入裂缝也存在启动压力，裂缝宽度越小，压裂液注入时启动压力越高；同注入压力下，裂缝渗透率随注入量增加不断减小，同压裂液体系下返排量增加3.5倍，伤害率降低幅度为38.3%。裂缝形态对微裂缝渗透率有一定的影响，裂缝形态弯曲度大、存在凹凸面的裂缝，压裂液残渣很容易堆积，不易返排，从而对微裂缝造成伤害。
　　（5）用岩心人工微裂缝评价致密储层微裂缝的伤害率是一种可行的办法，但环压需稳定在7~10MPa范围。本文用该方法评价了三种未破胶压裂液体系，胍胶体系伤害最为严重。

目录

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第一章绪论

1.1研究目的及意义

1.2国内外研究现状

1.3研究内容

1.4研究思路及技术路线

1.5创新点

第二章H区块储层压裂液潜在伤害因素分析

2.1储层岩石学特征

2.2孔隙结构特征

2.3储层流体性质

2.4压裂液潜在伤害因素分析

2.5本章小结

第三章压裂液对致密储层基质伤害评价

3.1实验岩心

3.2实验流体

3.3实验步骤

3.4实验结果

3.5本章小结

第四章压裂液对支撑裂缝微观伤害机理研究

4.1实验方法

4.2实验结果及分析

4.3本章小结

第五章压裂液对致密储层人工微裂缝微观伤害机理

5.1实验方法

5.2人工裂缝伤害微观实验结果及影响因素分析

5.3本章小结

第六章压裂液对人工微裂缝伤害评价

6.1实验方法

6.2环压对人工微裂缝渗透率的影响

6.3压裂液对人工微裂缝伤害影响因素分析

6.4本章小结

第七章 结论

致谢

参考文献

攻读学位期间发表的论文