Estudio de las características de retención del fluido de fracturamiento polimérico en yacimientos de petróleo de esquisto

REN YUHANG ,  

WU ZHENGBIN ,  

YANG WENBO ,  

SHU KUN ,  

JIANG SHU ,  

摘要

En el proceso de desarrollo del petróleo de esquisto, el fluido de fracturamiento hidráulico polimérico es una de las tecnologías clave para aumentar la producción de petróleo y gas. Sin embargo, el peso molecular del polímero tiene un impacto significativo en la eficacia del fracturamiento. Un peso molecular demasiado alto puede provocar un aumento en la retención y agregación del polímero en el yacimiento, mientras que un peso molecular demasiado bajo puede debilitar el efecto del fracturamiento. Para resolver este problema, este estudio tiene como objetivo explorar el impacto del peso molecular y la concentración de masa del polímero sobre el comportamiento de retención y agregación del fluido de fracturamiento en yacimientos de petróleo de esquisto, con el fin de optimizar la fórmula del fluido, reducir el daño al yacimiento y mejorar el efecto de incremento de la producción mediante fracturamiento. Mediante estudios experimentales y análisis técnicos, se seleccionaron soluciones poliméricas con diferentes pesos moleculares y concentraciones de masa para llevar a cabo experimentos de desplazamiento en núcleos de esquisto. Utilizando escaneo micro-CT y microscopía electrónica de barrido (SEM), se observaron y compararon los núcleos antes y después del desplazamiento, analizando las características de retención y migración del polímero en los núcleos. Los resultados experimentales muestran que cuando el peso molecular del polímero es inferior a 1 754×10⁴ y la concentración de masa es inferior a 2 g/L, el efecto de retención es débil, exhibiendo una pérdida de porosidad inferior al 8.9%, una disminución de permeabilidad menor al 15% y un índice de retención inferior a 0.35; mientras que para un peso molecular superior a 1 754×10⁴ y concentraciones de masa más altas, el efecto de retención aumenta significativamente, con un índice de retención que puede alcanzar más de 0.70, especialmente cerca de las entradas de las fracturas donde el polímero tiende a acumularse, afectando el flujo de petróleo y gas. El estudio también encontró que el comportamiento de retención del polímero en los núcleos está influenciado conjuntamente por el peso molecular y la concentración de masa, siendo el peso molecular el principal factor. La determinación de un rango adecuado de peso molecular proporciona una base científica para reducir la retención y agregación del fluido de fracturamiento en el yacimiento, ayudando a reducir el daño al yacimiento y mejorar el efecto de incremento de la producción. Los resultados de la investigación proporcionan una base científica para optimizar la fórmula del fluido de fracturamiento del petróleo de esquisto y tienen un valor de referencia para mejoras tecnológicas en campos relacionados.

关键词

petróleo de esquisto; fluido de fracturamiento polimérico; características de retención; micro CT; microscopía electrónica de barrido; peso molecular del polímero; desplazamiento de núcleos; daño al yacimiento

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