受壓狀態下水力壓裂支撐劑性能評價方法

作者：徐啟,周曉峰

摘要：目前常用的水力壓裂支撐劑室內評價方法常采用不銹鋼代替巖樣,利用位移傳感器測量裂縫寬度,并基于無應力條件下計算出支撐劑孔隙度,所得出的室內實驗結果不能真實反映支撐劑在井下環境的實際性能。針對上述問題,設計了一種新的水力壓裂支撐劑性能評價實驗儀器,制作了巖樣裂縫模型,測試了3種常用水力壓裂支撐劑(石英砂、樹脂覆膜砂、陶粒)在不同壓力條件下的孔隙度、破碎率以及巖樣的裂縫寬度,采用內窺鏡觀察了支撐劑顆粒的破碎和嵌入現象。實驗結果表明:隨壓力的增大裂縫寬度和支撐劑的孔隙度均呈逐漸降低的趨勢,隨鋪砂濃度的增加水力壓裂裂縫的寬度和孔隙度呈不斷增加的趨勢。40 MPa條件下,20/40目石英砂支撐劑的破碎率為24.6%;20/40目陶粒支撐劑的最大嵌入深度為0.17 mm。說明該方法能在受壓狀態下較好地完成水力壓裂支撐劑的性能評價,評價結果可為壓裂前支撐劑的選擇提供參考。

發文機構：大慶油田有限責任公司第十采油廠 東北石油大學非常規油氣研究院

關鍵詞：水力壓裂支撐劑孔隙度裂縫寬度hydraulic fracturingproppantporosityfracture width

分類號： TE357.12[石油與天然氣工程—油氣田開發工程]