石油与天然气工程学院

摘：hydraulicfracturingisoneofaneffectiveandcommonlyusedmethodinfieldstimulation.Thekeytohydraulicfracturingoperationsisformingahighfractureconductivity.Theroleofproppantiskeefractureopenedafterpumstoppedandflowback,theproppantperformancehasadirectimpactonfractureconductivityproperties.Short-termflowcapacityismainlyusedfortheevaluationandselectionofproppant.Usingthefracturingpropagentshort-termflowconductivityevaluationmethodtostudytheproppantshort-termflowconductivity,theclosurepressure,influenceofproppantconcentrationandproppantsize,typeofconductivity.Atpresent,inthefracturingprocessdesign,asforselectionofthesupportagent,duetohumanfactors,lessexperimentalbasis,resultinginshorteffectiveperiodoffracturing,undesirabilityfracturingefficiency,andsoon.Inthispaper,throughtheexperimentalstudyofproppantfracturingofshort-termflowconductivity,measuringproppantunderdifferentpavingsandconcentrationanddifferentsizeabouttheconductivitychangesandtherelatedfactorsysis,inordertoachievethepurposeofimprovingthefractureconductivity.:Proppant;；Fluid绪 目的和意 国内外发展现 国内发展现 国外发展现 研究内 技术路 液测导流能力实验原 理论公 API计算公 实验设备与材 实验设 实验材料及要 实验方案与步 实验方 实验步 实验结果与分 不同闭合压力对导流能力的影 不同铺砂浓度对导流能力的影 不同尺寸对导流能力的影 不同支撑剂类型对导流能力的影 结 参考文 致 附 国内发展现20～40目、30～502种不同粒径的陶粒的短期导流一定的优势。考虑到导流能力的大小及现场施工加砂的难易程度，20～40目与30～507：3的比例组合较合适[3]。支撑剂的技术问题必须从技术方面入手，与质量相关的工作还需进一步加强。我国石油压裂支撑剂的现状和前景如下(4)多相流和非流条件下的支撑剂导流能力研究国外发展现3类但是随着储层的开发及热力采油蒸汽驱等的应用传统的支撑剂在137.9MPa以上闭合压力下无法提供足够的导流性。为此，某公司研发了一种强度高导流性支撑剂，可应用于高压力地区以及其他类似于热力、蒸汽驱等的环境中。新型强(2)为球形颗粒，球面光滑，粒度均匀；(3)137.9MPa闭合压力下的破碎率仅2%206.8MPa7%，远好于常规支撑剂；(4)生产方便，在土酸中具有极低的酸溶解度[6]。1.1实验按线性流设计，确保液体在层流状态下渗流通过支撑剂充填层[7]计算导流室所需支撑剂的量，用支撑剂的铺置浓度计算，可按公式（2.1）式中Wp—支撑剂的质量

WpA1

C—支撑剂铺砂浓度1A—计算系数，取6.452×10-3m21

式中Wf—支撑剂填充厚度C—支撑剂铺置浓度式中Wp—支撑剂的质量

Wp

ρ—支撑剂的体积密度，g/cm20.64cmC

)(CC1 f

f f

C2

f式中KW—支撑剂在闭合压力条件下的导流能力f KWC充填层的导流能力 KWC充填层的导流能力，μm2 212.44kg/m2,CC1和C2之间。在合适的闭合压力下，支撑剂充填层宽度可以用（2.6）式计算^Wf

W )(CC1 f f f C

式中Wf—支撑剂在闭合压力条件下的充填层厚度，cm；Wf1C1的支撑剂厚度，cm；Wf2—装有支撑剂C2的支撑剂厚度，cm 99.998Qk A

式中K—支撑剂充填层的渗透率μ—实验温度条件下实验液体的粘度Q—流量ΔP—压差（上游压力减去下游压力），kPa当支撑剂充填层的横截形状像裂缝中的一样是长方形时，按式（2.8）式中A

AW

支撑剂充填层的渗透率按式（2.9）k99.998QLWPWf

99.998QW

API计算公APIW=3.81cm,2式中K

k5.55PWf

μ—实验温度条件下实验液体的粘度Q—流量ΔP—压差（上游压力减去下游压力Wf—支撑剂充填厚度，cm支撑剂充填层的导流能力按式（2.12）

式中KWf—支撑剂充填层的导流能力，μm2·cm；ΔP—压差（上游压力减去下游压力），kPaDL-2000型酸蚀裂缝导流能力评价试验DL-2000型酸蚀裂缝导流能力评价试验仪整个3.1DL-2000APIAPI导流室实验是根据SY/T6302-2009《压裂支撑剂填充层短期导流能力评价推荐3.2API

3.3API3.1陶粒（20/40目、40/60目石英砂（20/40目、目20℃（以室温为准

4.1型寸120（20-4010MPa23440-6056720-4010MPa8940-60实验准备：主要包括中间容器的装液、API电气预热：在实验准备完成后，逆时针扭开总电源开关，按下液测导流30分钟。打开软件点击4.1所示。图4.1导流室的安装：将导流室与位置基准线对齐，放到压力机的的垫块正位实验测试：压力机加压达到规定上覆压力数值后，保持约15分钟后，使支4.2导流室果（5.1-5.45.1-5.4）。2.60g/cm³，96.75g5.1（20/4015kg闭合压力导流能力导流能力/μ㎡导流能力/μ㎡0 闭合压力5.1裂缝导流能力与闭合压力关系（20/4015kg2.60g/cm³，96.75g5.2实验结果（40/6015kg/m2闭合压力导流能力导流导流能力/μ㎡ 40 闭合压力5.2裂缝导流能力与闭合压力关系（40/6015kg/m22.60g/cm³，32.25g5.3实验结果（20/405kg/m2闭合压力导流能力导流导流能力/μ㎡ 闭合压力5.3裂缝导流能力与闭合压力关系（20/405kg/m22.60g/cm³，64.5g5.4实验结果（40/6010kg/m2闭合压力导流能力导流导流能力/μ㎡ 闭合压力5.4裂缝导流能力与闭合压力关系（40/6010kg/m25根据图表（5.1-5.45.1-5.4），支撑剂的导流能力随闭合压力的根据图表（5.5-5.65.5-5.6）,不同铺砂浓度的支撑剂在其他条件5.520/40闭合压力导流能力/μ㎡导流能力/μ㎡0 闭合压力5.520/405.640/60闭合压力裂缝导流能力/μ㎡裂缝导流能力/μ㎡0 闭合压力5.640/605.75kg闭合压力20/4020/4040/60导流导流能力/μ㎡0 闭合压力5.75kg5.85kg闭合压力导流导流能力/μ㎡0 闭合压力5.85kg55555555555根据图表（5.9-5.105.9-5.10），不同类型支撑剂在其他条件相同的情5.910kg40/60---陶粒陶粒40/60目石英砂40/60目导流导流能力/μ㎡0 40 闭合压力5.1015kg20/40闭合压力---陶陶石英导流导流能力/μ㎡0 40 闭合压力5.1015kg40/60根据SY/T6302-2009（压裂支撑剂短期导流能力评价方法），严格执行室[1]李颍川．采油工程（第二版）[M].：石油工业，2009，218-[2]，郭建春，，等．不同粒径支撑剂组合对裂缝导流能力影响规律实验研究[J]．石[4]，郭建春，，等．复杂条件下支撑裂缝导流能力试验研究与分析[J]．石油天然气[6]张智勇等.液测和气测支撑裂缝导流能力室内实验研究[J].石油钻采工艺30(1)：67-[7]国家能源局.SY/T-2006压裂支撑剂充填层短期能力评价推荐方法[S].：石油工业[8]V.Y.Konoplyor