致密砂岩气藏压裂液优选评价及

损害机理分析

论文起止日期：2022年9月至2023年4月

摘要

我国致密砂岩油气储量丰富，由于其渗透率低、非均质性强、各向异性明显等

特点，对勘探开采技术要求较高。该类储层常用的开采技术是水力压裂，但压裂液

的不配伍和性能不佳等对储层造成严重损害，影响产能。因此优选适合储层的压裂

液，了解压裂液对储层的损害机理，提出相应的保护措施，对指导致密砂岩气藏开

发具有重大意义。

X

本文以塔里木某区块为研究对象，开展了扫描电镜实验、全岩粘土矿物衍

射、渗透率实验、核磁共振实验、恒速压汞实验、压裂液损害实验和压裂液保护实

验，测试储层矿物组分及物性特征，优选了高性能压裂液，分别从内部和外部两个

方面对压裂液损害机理进行了分析，并在此基础上优选出性能最佳的保护剂。研究

得出的结论主要包括：

-32-32

10.0024×10µm~0.1778×10µm

（）研究区块整体渗透率大约为，孔隙度为

1.12%~11.36%，储层连通性差；主要喉道类型为缩颈状和片状，易发生堵塞，导致

水敏和水锁损害；储层内多见片状伊利石、书页和蠕虫状高岭石以及蜂窝状和网状

伊蒙混层，潜在水敏和速敏损害。/

（2）研究区块胍胶和滑溜水压裂液水敏损害程度均属中等偏弱。通过压裂液

水敏损害机理研究实验可知，压裂液水敏损害随着网状、片状伊利石和增大而升高；

注入体积倍数的增加使岩心内部粘土矿物遇水膨或分散运移而堵塞喉道，水敏损

害率上升平均值为11%；通过改变返排体积倍数，确认其对水敏损害的改变程度

较低，约为1.24%；岩心渗透率和孔隙对水敏损害率影响较小。

（3）通过压裂液水敏损害实验可知，研究区块胍胶滑溜水压裂液水锁损害程

度为中等偏弱和中等，压裂液水锁损害程度中等偏弱。压裂液水锁损害机理研究实

验研究结论表明，压裂液水锁损害大小与伊利石和伊蒙混层含量呈较好的正相关；/

返排一定体积倍数可极大程度地解除水锁损害，在返排初期解除速率较快，达到

35~50PV后基本不变，最终的水锁解除程度平均可达62.07%；孔喉比大的岩心中

多数为小孔隙发挥主导作用，需要克服的毛管力越大，返排难度越大，最终水锁损

害率越高。

(4)压裂液固相损害实验表明，胍胶压裂液固相损害率分布在15%~25%，滑溜

5%

水压裂液固相损害率基本均低于。压裂液中的大颗粒分子与致密气藏储层孔隙

度不匹配，在端面形成滤饼损害，部分小颗粒分子进入岩心基质，堵塞喉道，二者

共同作用形成压裂液固相损害，且无法通过返排改善。

5

（）压裂液损害保护实验优选出了高性能防膨剂和接水锁剂，极大程度改善

了压裂液带来的损害，固相损害的降低则可通过优化配方来实现。

致密气藏，砂岩储层，压裂液损害，敏感性机理，储层保护

I

Abstract

TheexplorationanddevelopmentshowthatChina'stightsandstoneoilandgas

reservesareabundant.Duetoitslowpermeability,strongheterogeneityandobvious

anisotropy,thecommonlyusedminingtechnologyforthistypeofreservoirishydraulic

fracturing,buttheincompatibilityandpoorperformanceoffracturingfluid