通道压裂支撑剂团块形成过程及影响因素

吕明锟，曲占庆，郭天魁，王旭东，李 金，王志文

(中国石油大学(华东) 石油工程学院，山东 青岛 266580)

引 言

通道压裂是2010年之后出现的一种新型压裂方式[1-2]，具有降低支撑剂用量、提高改造效果的优点[3-5]。通过在压裂液中加入纤维和脉冲泵注，支撑剂与纤维互相包裹形成团块，在裂缝中实现支撑剂的非均匀铺置，形成超高导流能力的流动通道[6-8]。其中支撑剂与纤维互相包裹的团块(以下简称“团块”)的形成和分布是通道压裂区别于常规压裂的主要特点，也是决定通道压裂效果的重要因素。研究通道压裂团块形成和分布的主要方法是利用平行板设备进行通道压裂的可视化模拟[9-11]，但目前相关研究主要对最终形成的通道形态进行评价和影响因素分析，仅能在实验尺度下提出参数建议[12-14]，而关于团块形成过程、特点和施工因素对团块形成过程影响的研究少见，没有针对团块形成和生长过程的机理进行研究。为此，本文采用大型复杂裂缝颗粒运移铺置模拟装置，在考虑裂缝壁面粗糙和滤失的情况下，进行了通道压裂团块形成过程的研究，分析了团块形成的机理和特点，研究了部分施工参数对团块形成过程的影响。

1 实验设备及原理

在大型复杂裂缝颗粒运移铺置模拟装置的透明有机玻璃板一侧粘贴不同粒径的石英砂并开一定数量的滤失孔，分别模拟裂缝的粗糙壁面和滤失；裂缝模块有一条长5 m、高0.6 m的主缝(缝宽5 mm)，主缝两侧分别设置了不同角度的分支缝(缝宽3 mm)，分支缝长1 m，在尺度上更加接近真实地层[15]。……