覆膜石英砂的一点浅见

1、,覆膜石英砂的一点浅见,长庆油田公司油气工艺研究院 二一二年三月,前 言,随着油气田开发的不断深入，储层条件日益复杂。长庆油田支撑剂由传统的石英砂逐步发展为石英砂与陶粒并用的格局。在长庆致密油开发大背景下，开展了覆膜石英砂试验。 长庆油田支撑剂的年用量约为30万吨，覆膜石英砂约占1.5，截止目前共施工42口油井，初步取得一点认识，借此抛砖引玉，仅供大家参考。,一、覆膜石英砂的特点 二、室内实验 三、现场试验 四、认识,汇报提纲,覆膜石英砂是根据石英砂抗压强度低和导流能力差而研制的在石英砂表面覆膜一层酚醛树脂、呋喃树脂、环氧树脂将其固化的支撑剂。,二十世纪八十年代，国外出现了预固化树脂覆膜石英砂

2、 二十世纪九十年代，树脂覆膜支撑剂已形成了系列产品，在美国及南美许多油气井中采用此类支撑剂，以满足各种油气井的使用需要,按树脂的包裹方法分为： 预固化的树脂涂层砂：石英砂表面包裹一层树脂，以提高石英砂抗压能力，减少石英砂的破碎。 可固化的树脂涂层砂:起到防止支撑剂回流的作用。,长庆油田采用预固化覆膜砂。,目前，国外实际使用的主要是酚醛树脂，原因是酚醛树脂热固化快、能固化完全，玻璃化转变温度高。而国内使用的主要是环氧树脂。,覆膜石英砂,技术,原理,骨料：石英砂,包覆层（高分子材料）,厚度：10-12m,达到效果： 提高强度、降低密度及磨阻、增强耐酸耐碱,使反应性覆膜与石英砂发生作用,形成有机结合

3、体。,显微镜下的覆膜砂,基本配方,石英砂的选择,粘结剂种类,试验产品性能,添加剂种类,产品,（1）强度高破碎率很低； （2）圆球度要好于石英砂； （3）酸溶解度比较低； （4）导流能力略高于石英砂； （5）密度比石英砂低；,产品特点,汇报提纲,一、覆膜石英砂原理及特点 二、室内实验 三、现场试验 四、认识,覆膜砂支撑剂物理性能评价对比表,覆膜石英砂支撑剂圆度、球度图片,20/40目石英砂圆度、球度图片,生产出的产品表面光滑度好。 支撑剂常规物理性能评价表明覆膜石英砂强度明显高于石英砂,好于低密度陶粒,视密度降低。,短期导流能力试验表明 覆膜石英砂短期导流能力介于低密度陶粒和石英砂之间； 覆膜石

4、英砂在闭合应力较低20mpa时，短期导流能力与石英砂相近，闭合应力大于30mpa时，导流能力高于石英砂。,短期导流能力试验结果对比图,长期导流能力评价 试验目的 模拟在储层的闭合应力、温度条件下，支撑裂缝导流能力随承压时间的变化规律（趋势）。 试验方案 连续承压时间超过300小时，试验途中不得停止； 试验温度70； 支撑剂铺置浓度7.5kg/m2； 试验闭合压力30mpa。,评价结果 长期导流能力初期下降较快，随着承压时间的延长逐渐降低； 同等条件下覆膜石英砂低于低密陶粒，略好于石英砂。,30mpa，70，7.5kg/m2，2kcl，俄亥俄岩芯板,长期导流能力试验结果对比图,在30 条件下，覆

5、膜砂在0.35%cj2-6有机硼jl-2交联体系中静置24h后，压裂液粘度与ph值无变化；无絮状物及沉淀物生成，压裂液性能保持稳定。,携砂及破胶性能测试表明支撑剂与现有的压裂液体系及地层流体配伍性,用地层水浸泡后（温度60,浸泡时间30天）的覆膜砂短期导流能力试验结果表明与浸泡前的相比,下降了14.8%。,覆膜砂短期导流能力试验结果,支撑剂性能评价表明覆膜石英砂好于石英砂,逊色于低密度陶粒。,汇报提纲,一、覆膜石英砂特点 二、室内实验 三、现场试验 四、认识,试验区块：罗1井区长8层、华庆地区长6层及铁边城姬15长6层 选井原则： （1）试验井组位于主体砂带上； （2）储层条件相近：有效厚度、

6、渗透性及孔隙度等物性特征； （3）试验井与对比井目的层段一致，压裂工艺一致。,现场应用42口井,投产后试验井与陶粒支撑剂对比井产量相当,日产油高于石英砂对比井（0.25t/d）。,地质特征 油藏埋深：2100-2130m 油层厚度：平均油层有效厚度20.1m 孔隙度：11.9%-13.7% 渗透率：0.32-0.41md 地层闭合应力：29.6mpa 压裂用支撑剂：20/40目石英砂,华庆白153井区长6层,2009年在该区试验覆膜石英砂12口井。,与石英砂相比，覆膜砂投产后产量高于石英砂对比井,平均日增油0.25t/d。,地质特征 小层：主力层位为长811 埋深：2540 m 油层厚度：11

7、.0 m 孔隙度：9.4 渗透率：0.56md 地层闭合应力：34mpa 压裂用支撑剂：20/40目低密度陶粒,姬塬油田罗1井区长8层,在该区试验覆膜石英砂22口井。,试验井,对比井,罗1井区长8覆膜石英砂试验对比表,与陶粒支撑剂对比井相比，覆膜石英砂试验井试油和投产产量与之相当。,现场应用42口井，投产动态跟踪表明覆膜砂试验井比石英砂对比井产量高0.25t/d，与低密度陶粒井产量相近。,汇报提纲,一、覆膜石英砂原理及特点 二、室内实验 三、现场试验 四、认识,1.覆膜石英砂现场应用效果优于石英砂，稍逊于常规低密度陶粒； 2.覆膜石英砂室内长期导流能力与石英砂相近，明显低于低密度陶粒； 3.覆

8、膜石英砂42口井现场应用取得了一定的效果。 4.覆膜石英砂受压形变使得孔隙渗流能力降低，导流能力与石英砂差别不大。,现场加砂后期（砂比35%）压力上升较快，施工较困难。,目前，覆膜石英砂的研究和试验初步取得了一定的进展，但同时也发现存在以下问题，需要在以后的研究过程中不断深入分析，为该项技术的规模应用奠定基础。,覆膜石英砂支撑剂在清水中聚团现象,原因分析：覆膜石英砂在清水中发生聚团现象,分析是由于支撑剂的静电吸附造成，缝内形成砂桥是造成施工压力上升的主要原因，使施工达不到设计要求,1，覆膜砂成本距大规模推广有一定的差距，长庆油田的致密油的特点要求低成本战略。 2，目前的sy/t5108-2006行业标准不太适合对覆膜砂的检验。如：强度高破碎率很低，指标远好于石英砂和陶粒。 3，缺乏完善的理论和实践支撑。目前争议比