页岩纳微米储层保护压裂液降滤失作用机理研究

基本信息
批准号:51874052
项目类别:面上项目
资助金额:60.00
负责人:张浩
学科分类:
依托单位:成都理工大学
批准年份:2018
结题年份:2022
起止时间:2019-01-01 - 2022-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:钟颖,佘继平,周志凌,邵孟璟,冉超,袁洋,游佳春,章江
关键词:
页岩气储层保护水相圈闭暂堵纳微米储层
结项摘要

In recent years, the development of shale gas in the Sichuan basin of China has gained remarkable achievement. On account of fine pore throats and low permeability in shale matrix, hydraulic fracturing of long horizontal segment shall be employed in shale reservoirs to achieve high productivity. However, micro-fractures and developed clay minerals in shale result that severe aqueous trapping is prone to occur in gas shale formation caused by fracturing fluid filtration during fracturing process, and most wells with low productivity and unstability production. In order to reduce the damage caused by fracturing fluid filtration, technique of compound temporary plugging agent enhanced fracturing fluid for filtration control is developed, which can seal matrix pore throats in fracture face; and after fracture operation, high productivity can be achieved by seal removing operation. A comprehensive evaluation experimental platform was built and experiments were performed on micro-nano temporary plugging agents. The project is to character the pore structures, investigate the mechanism of plugging of force imbibition and capillary imbibition, and optimize the temporary plugging fracturing fluid system. The research further reveals the filtration damage mechanism, develops mathematical model of nano and micro scale temporary plugging, and perfects protective fracturing fluid and technological parameter for formation protection in nano and micro-scale shale gas reservoirs. This project has great guiding significance for efficient development of shale gas reservoirs.

近年来页岩气开发在中国四川盆地周缘已经取得显著成效。页岩气层先天孔喉细小、渗透率低的特性需要借助于水平井大型水力压裂才能实现高产。压裂过程中,页岩储层微裂缝及黏土矿物发育易遭受压裂液滤失带来的严重水相圈闭损害,开发过程中多数气井表现出产量低、稳产困难的特征。为降低压裂液滤失带来的损害,创新性设计了前置液中添加复合暂堵剂降低滤失的暂堵压裂液技术,通过压裂过程中对裂缝面基块孔喉的封堵、压裂后高效解堵来实现页岩气的高产及稳产。已初步搭建能实现纳微米暂堵效果室内评价综合实验平台,能够对纳微米暂堵剂暂堵效果进行室内实验评价。拟通过页岩储层纳微米孔喉结构特征研究、正压差及毛细管自吸压裂液封堵实验及机理分析、暂堵压裂液技术体系优选等工作,进一步明确页岩纳微米孔喉滤失及损害机理、建立纳微米页岩储层暂堵数学模型、完善相应的保护页岩储层纳微米暂堵压裂液体系及工艺提供基本参数,为页岩气的高效开发提供新的思路。

项目摘要

川东龙马溪组露头页岩基质内纳米级有机孔发育,以及颗粒内存在无机质溶蚀孔缝、粒缘缝、黄铁矿,测试页岩样品表面润湿性为水湿。采用改进Hummers法能成功合成单层或者少层的氧化石墨稀;在影响氧化石墨烯横向尺寸的众多因素中,超声波分散时间、原材料初始粒径、氧化石墨烯分散液浓度、溶液pH值均能对氧化石墨烯的横向尺寸产生较大的影响;使用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、硅烷偶联剂(KH570)对氧化石墨烯进行改性后,改性产物保留氧化石墨烯片层结构,其鳞片状结构变得较为均匀,层间距远大于氧化石墨烯,片层表面较氧化石墨烯更粗糙,且存在明显的皱褶,此外,改性产物润湿角测试结果表明,KH570疏水改性效果较好。. 添加改性材料后压裂液流变性、携砂性、滤失性等压裂液基础性能均得到提高,且改性效果随改性材料浓度增加而增加。当改性材料浓度为0.05%时,为封堵页岩基质孔隙的最佳浓度。随着改性压裂液对基质型页岩岩心进行封堵的时间的延长,封堵率先迅速增加,后趋于平缓,封堵20 min后,实现了较好的封堵效果。纳米材料与压裂液中的胶束发生化学或物理吸附,增强网络状胶束结构,进入地层后形成假滤饼。通过扫描电镜分析改性材料封堵行为,当材料浓度较低时,材料呈单层连片状,当提高材料浓度时,材料以多层堆叠的形式存在。. 明确了页岩纳微米孔喉滤失及损害机理、建立纳微米页岩储层暂堵数学模型、完善相应的保护页岩储层纳微米暂堵压裂液体系及工艺提供基本参数,为页岩气的高效开发提供新的思路。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

多能耦合三相不平衡主动配电网与输电网交互随机模糊潮流方法

多能耦合三相不平衡主动配电网与输电网交互随机模糊潮流方法

DOI:10.13334/j.0258-8013.pcsee.190276
发表时间:2020
2

基于限流级差配合的城市配电网高选择性继电保护方案

基于限流级差配合的城市配电网高选择性继电保护方案

DOI:10.7500/AEPS20180327002
发表时间:2019
3

2009 -2017年太湖湖泛发生特征及其影响因素

2009 -2017年太湖湖泛发生特征及其影响因素

DOI:10.18307/2018.0503
发表时间:2018
4

岩石/结构面劣化导致巴东组软硬互层岩体强度劣化的作用机制

岩石/结构面劣化导致巴东组软硬互层岩体强度劣化的作用机制

DOI:10.3799/dqkx.2019.110
发表时间:2019
5

基于LANDSAT数据的湿地动态变化特征研究——莫莫格保护区

基于LANDSAT数据的湿地动态变化特征研究——莫莫格保护区

DOI:
发表时间:2016

张浩的其他基金

批准号:51608490
批准年份:2016
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51577141
批准年份:2015
资助金额:58.00
项目类别:面上项目
批准号:61702211
批准年份:2017
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41606132
批准年份:2016
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51706204
批准年份:2017
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71871160
批准年份:2018
资助金额:48.00
项目类别:面上项目
批准号:51805530
批准年份:2018
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51907158
批准年份:2019
资助金额:27.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31801477
批准年份:2018
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41804129
批准年份:2018
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51605029
批准年份:2016
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21703288
批准年份:2017
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81470961
批准年份:2014
资助金额:73.00
项目类别:面上项目
批准号:30700157
批准年份:2007
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81870498
批准年份:2018
资助金额:57.00
项目类别:面上项目
批准号:61803367
批准年份:2018
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81270225
批准年份:2012
资助金额:75.00
项目类别:面上项目
批准号:31672051
批准年份:2016
资助金额:65.00
项目类别:面上项目
批准号:30572114
批准年份:2005
资助金额:25.00
项目类别:面上项目
批准号:71563039
批准年份:2015
资助金额:29.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:50902149
批准年份:2009
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:39800165
批准年份:1998
资助金额:10.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71603061
批准年份:2016
资助金额:17.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31902180
批准年份:2019
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21861028
批准年份:2018
资助金额:40.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:51806203
批准年份:2018
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30973070
批准年份:2009
资助金额:33.00
项目类别:面上项目
批准号:51104025
批准年份:2011
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71103102
批准年份:2011
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81401589
批准年份:2014
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61100013
批准年份:2011
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61505095
批准年份:2015
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51906245
批准年份:2019
资助金额:27.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71901165
批准年份:2019
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21806131
批准年份:2018
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30800387
批准年份:2008
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30901473
批准年份:2009
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31870712
批准年份:2018
资助金额:25.00
项目类别:面上项目
批准号:91331118
批准年份:2013
资助金额:100.00
项目类别:重大研究计划
批准号:81872889
批准年份:2018
资助金额:57.00
项目类别:面上项目
批准号:91938204
批准年份:2019
资助金额:200.00
项目类别:重大研究计划
批准号:39170913
批准年份:1991
资助金额:3.50
项目类别:面上项目
批准号:81271707
批准年份:2012
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:21875284
批准年份:2018
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:81302802
批准年份:2013
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21404090
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11804017
批准年份:2018
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51149001
批准年份:2011
资助金额:10.00
项目类别:专项基金项目
批准号:30472153
批准年份:2004
资助金额:22.00
项目类别:面上项目
批准号:31702061
批准年份:2017
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41171432
批准年份:2011
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:60902005
批准年份:2009
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21364005
批准年份:2013
资助金额:55.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:71874067
批准年份:2018
资助金额:44.70
项目类别:面上项目
批准号:30670439
批准年份:2006
资助金额:28.00
项目类别:面上项目
批准号:81671783
批准年份:2016
资助金额:56.00
项目类别:面上项目
批准号:51606040
批准年份:2016
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30800126
批准年份:2008
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51205211
批准年份:2012
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61875105
批准年份:2018
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
批准号:30500191
批准年份:2005
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30500498
批准年份:2005
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11374063
批准年份:2013
资助金额:71.00
项目类别:面上项目
批准号:30871770
批准年份:2008
资助金额:30.00
项目类别:面上项目
批准号:81070099
批准年份:2010
资助金额:33.00
项目类别:面上项目
批准号:51705127
批准年份:2017
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21004032
批准年份:2010
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51374044
批准年份:2013
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:31272401
批准年份:2012
资助金额:83.00
项目类别:面上项目
批准号:41771397
批准年份:2017
资助金额:63.00
项目类别:面上项目
批准号:81870618
批准年份:2018
资助金额:57.00
项目类别:面上项目
批准号:39270843
批准年份:1992
资助金额:4.00
项目类别:面上项目
批准号:41001206
批准年份:2010
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31100020
批准年份:2011
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61906072
批准年份:2019
资助金额:27.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51107139
批准年份:2011
资助金额:27.00
项目类别:青年科学基金项目

相似国自然基金

1

基于分形理论及多尺度方法的页岩体积改造压裂液滤失机理研究

批准号:51804042
批准年份:2018
负责人:纪国法
学科分类:E0402
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
2

压裂液在页岩气储层中的滞留与自吸机理研究

批准号:41702257
批准年份:2017
负责人:刘博
学科分类:D0702
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
3

压裂液作用下页岩储层的摩擦特性及其对缝网形成的影响

批准号:51504267
批准年份:2015
负责人:闫伟
学科分类:E0402
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
4

考虑渗流-应力-温度-固相耦合效应的深层页岩气压裂液滤失机理研究

批准号:51804266
批准年份:2018
负责人:刘彧轩
学科分类:E0402
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目