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压裂液微观渗吸与“闷井”增产机理研究

刘敦卿  
【摘要】:本文从非常规储层“闷井”增产的工程背景入手,以储层对压裂液的微观渗吸规律为核心科学问题,在传统自发渗吸实验的基础上结合核磁共振技术,克服了传统渗吸实验无法深入微观孔隙的缺点,在孔隙尺度上分析了孔隙内部压裂液的渗吸与扩散规律,探讨了孔隙内部压裂液渗吸产生驱替的作用机理;并在此基础上从孔隙内部压裂液扩散规律的角度分析了非常规储层水锁伤害缓解的机理;同时,借助电导率测试、核磁共振以及锰离子示踪的手段,分析了渗吸过程中储层与压裂液之间的离子交换及孔隙内部的离子运移特征,结合蒸汽吸附实验与核磁共振技术,分析了储层与压裂液之间离子交换对储层产气的影响。最终从储层内部压裂液渗吸与扩散的微观规律以及储层与压裂液之间的离子交换上初步解释了“闷井”增产的几个微观机理,并结合实验结果初步分析了“闷井”所适宜的储层条件。总体上取得了以下一些研究成果:(1)发展了一套自发渗吸结合核磁共振技术的研究渗吸微观规律的实验方法及表征参数;分析了孔隙内部的压裂液渗吸规律,加深了储层内部压裂液渗吸规律的认识,明确了孔隙内部渗吸驱替的微观机理;(2)发展了一套基于电导率、核磁共振与锰离子示踪相结合的试验方法,分析了孔隙内部及裂缝-基质之间的离子交换规律;并初步分析了离子交换对天然气产出的影响;(3)将储层内部的压裂液渗吸分为近缝面的“渗吸饱和”与“基质深部扩散”两个阶段,发现了自发渗吸压裂液优先进入小孔,小孔隙含水饱和度高,大孔隙内部含水饱和度低的特征,扩散则是压裂液从大空隙向小孔隙内部迁移的规律;(4)初步分析了非常规储层“闷井”提升产能的微观机理及适用的储层条件。本文的研究对于现场更好的理解非常规储层“水锁缓解”及“渗吸排驱”具有一定的参考意义。


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