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大庆石油地质与开发2025年第02期:玛湖凹陷砾岩储层CO_2前置压裂工艺支撑剂嵌入特征

来源:期刊VIP网 时间:


作者:刘凯新;杜布戈;李杰;董景锋;王斌;王笑涵;彭岩;

单位:中国石油新疆油田分公司工程技术研究院;中国石油大学(北京)石油工程学院;

摘要:玛湖凹陷部分砾岩储层水基压裂后导流能力损失严重,CO_2前置压裂工艺应用潜力巨大,但CO_2前置压裂后支撑剂嵌入行为表征尚不明确。为研究CO_2前置压裂支撑剂嵌入特征及其机理,选取上乌尔禾组砾岩开展支撑剂嵌入实验,表征储层条件下水基和CO_2前置的支撑剂嵌入特征差异,建立数值模型对比导流能力,利用双电层理论分析CO_2前置减轻嵌入的作用机理。结果表明:CO_2前置压裂工艺在保证携砂能力的同时,可以减轻黏土水化导致的支撑剂嵌入;与水基压裂相比,CO_2前置深度为[0.15,0.25) mm的嵌入坑的相对频率降低了13%~70%,而前置深度为[0.25,0.4) mm嵌入坑的相对频率降幅达78%,导流能力可提升24%~30%;CO_2前置对低黏土矿物含量试件的作用效果最好,随黏土矿物含量升高效果逐渐减弱;CO_2前置缩短了水-岩接触时间,“毛细捕获”及吸水干燥效应减小了弱结合水膜吸收自由水能力,减弱了黏土水化膨胀,弱化了支撑剂嵌入程度。CO_2前置压裂工艺有助于水敏储层的高效开采。

关键词:CO_2前置压裂;;水敏;;黏土矿物;;支撑剂嵌入;;砾岩储层;;玛湖凹陷

基金资助:国家自然科学基金项目“致密储层缝内变载荷驱动裂缝疲劳扩展机理研究”(51974356);; 中国石油大学(北京)科研基金项目“砾岩油藏变载荷压裂井筒完整性失效力学机理研究”(2462021YXZZ012)