油藏地应力分布对压裂液返排工艺选择影响

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1、油藏地应力分布对压裂液返排工艺选择影响　　摘要：油藏地应力的分布情况对裂缝发育方向有重大影响，进而会影响压裂液返排工艺的选择。首先分析隔层-油层的垂向应力分布对压裂裂缝纵向发育方向产生的影响；然后对返排期间裂缝内支撑剂的沉降规律进行分析，同时由体积平衡原理求解出在不同放喷油嘴直径下，停泵以后的井底压力变化曲线，进而求出裂缝的闭合时间和支撑剂在裂缝中的最大沉降距离；最后结合现场实例井，对考虑油藏地应力影响后的压裂液返排方式进行了优选。计算结果表明，返排工艺的选择与油层在应力区所处的位置和支撑剂的沉降距离密切相关，需要根

2、据油藏的地应力分布和支撑剂沉降规律来选择合理的返排方式。Abstract：Thedistributionofin-situstresshasasignificanteffectonfracturedevelopmentdirectionsoastoaffecttheselectionofthefluidbackflow.Analysisoftheinfluencesonthelongitudinalcracksinfracturedevelopmentdirection，causedbyverticalstressd

3、istributionofthereservoirinterlayerreservoirlayer，wasfirstlycarriedout；Then，settlingruleofproppantswithin5thefractureswasanalyzedduringtheflowingbackprocess.Meanwhile，thebottompressurecurveafterstoppingpumpingwasobtainedbythevolumebalanceprinciplewithdifferentn

4、ozzlediametersofopenflow.Therefore，theclosingtimeoffacturesandthelongestsettlingdistanceofproppantswereworkedout；Finallycombinedwiththewellinstance，fracturingandflowingbackprocessewasoptimizedgivenin-situstresseffects.Calculationshowsthat，locationofoillayerinth

5、ein-situstressareaandsettlingdistanceofproppantshavecloserelationswiththeselectionoffracturingfluidbackflowprocess.Hence，theoptimizationoffracturingfluidbackflowprocessneedstoconsidertheabovekeyfactors.关键词：地应力；裂缝发育方向；返排工艺；优选Keywords：in-situstress；fracturedevelo

6、pmentdirection；fracturingfluidbackflow；optimization中图分类号：TE34文献标识码：A文章编号：1006-4311（2013）26-0029-030引言5在压裂液的返排阶段，工程技术人员常常希望通过控制返排流量，使支撑剂在油层内获得较好的铺置，得到具有较高导流能力的裂缝。实际上，返排工艺的设计，不仅要考虑临界流速的影响，还要考虑返排期间支撑剂的沉降规律和油层与裂缝高度的相对位置等因素，而后两者往往容易被设计人员忽视。本文从隔层-油层垂向应力分布入手，探讨压裂裂缝的纵向

7、发育趋势和返排期间支撑剂的沉降规律，并提出优化返排工艺的方法。1隔层-油层的垂向应力对压裂裂缝发育方向的影响[1][2][3]当井筒内流体的压力能够产生新的地层裂缝时，此时井筒内的流体压力称为地层破裂压力，可以表示为：Pf=3？滓h-？滓H-？琢Pp+St（1）式中，？滓H为最大地应力；？滓h为最小地应力；Pp为地层孔隙压力；？琢为有效应力系数；St为地层的拉伸强度。在压裂施工过程中，由于垂向的地应力分布不均匀，裂缝总是在地层最小主应力剖面中的最低应力段先开始起裂。当裂缝内的流体压力值比该段的最小水平主应力值大时，裂

8、缝将穿透该段继续发育；当裂缝内的流体压力比该段的最小水平主应力值小时，裂缝将被该段遮挡，无法继续发育。由于油层与隔层的最小水平主应力在垂向上的不同分布，压裂后将会形成不同的裂缝形态，主要分为以下10种情况。51.1油层位于低应力区油层位于低应力区，而隔层位于高应力区时，由于隔层的遮挡作用，裂缝高度将限制在低应力区内。根据低应力区内油层的不同位置