重复压裂高效暂堵剂研制与评价
2012-09-21闫治涛
中国工程科学 2012年4期
关键词:有限元
闫治涛
(胜利油田东胜精攻石油开发集团股份有限公司,山东东营 257000)
1 前言
中浅层气藏重复压裂增产的一个重要机理在于暂堵老缝,压开新缝;或者是在压裂裂缝延伸过程中暂堵原裂缝,迫使裂缝转向,从而使裂缝从已经具有较高生产程度区域转向,沟通新的高含油气区域,提高气井的产能[1,2]。
受地应力及已存在老缝的影响,暂堵转向剂必须具备一些特殊性能。文章从重复压裂造新缝机理出发,介绍了一种新型的暂堵转向材料,对材料的暂堵机理进行了室内实验评价,对影响暂堵效果的工艺因素也进行了试验和有限元数值模拟分析,提出了现场应用的关键步骤。
2 重复压裂造新缝暂堵机理分析
水力压裂裂缝的延伸通常沿着最大水平主应力方向,气井初次压裂后随着生产、地层压力的下降会导致最大、最小主应力同时变化。水力压裂裂缝的存在导致在垂直水力裂缝面方向(即原来最小主应力方向)增加的诱导应力较大,使最大、最小水平主应力差异变小,从而对于原始水平主应力差异不大的气田有可能产生重复压裂裂缝转向的情形。
但更多的重复压裂裂缝转向可能源于生产一定时间后,两个水平主应力的差异逐渐减小,尤其是中浅地层水平主应力的差异降低。例如,研究表明,鄂尔多斯盆地石盒子组地层地应力差异可以降低到3~7 MPa左右,在这种条件下就可以采取人工暂堵实现水力压裂裂缝的转向。
暂堵剂通……
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