Regulación dinámica sinérgica de la fuerza capilar durante la inyección y desalojo de fluidos de fracturación en reservorios de arenisca compacta profunda

LI SONG ,  

YANG JIAN ,  

FANG HONGMING ,  

JIN CENHONG ,  

WANG ZHOUYANG ,  

LI YING ,  

摘要

El yacimiento de gas en arenisca compacta de gran profundidad del bloque Zitong en la cuenca de Sichuan, en la formación Shaximiao (3 680~4 250 m), presenta características geológicas como poros y cuellos de tamaño nanométrico dominante, intensa cementación por compactación, retardo de humectación acoplado con la expansión de arcillas, lo que provoca gran profundidad de invasión del fluido de fracturamiento, baja eficiencia de desalojo (generalmente inferior al 20%) y ocasiona daños compuestos significativos por bloqueo de agua y expansión de arcillas, limitando severamente el desarrollo eficiente del yacimiento. Para abordar estos problemas, este estudio se centra en núcleos naturales de la primera sección de la formación Shaximiao del bloque (denominada Sha-1), utilizando un sistema de prueba dinámica de fuerzas capilares a alta temperatura y presión para simular las condiciones reales de temperatura y presión del yacimiento (82 ℃, presión de confinamiento de 40 MPa). Se llevaron a cabo experimentos de ciclo completo de desplazamiento agua-gas (simulación de la inyección de fluido de fracturamiento) y gas-agua (simulación del desalojo del fluido), revelando la evolución dinámica de la fuerza capilar durante el proceso de fractura y desalojo, y identificando el mecanismo de control por la interacción "permeabilidad - proporción de poros nanométricos - retardo de humectación". Se seleccionaron 15 núcleos con permeabilidad al gas (K) entre (0,071~1,158)×10^-3 µm^2, divididos en tres grupos: ultra baja permeabilidad (K ≤ 0,1×10^-3 µm^2), baja permeabilidad (0,1×10^-3 < K ≤ 1,0×10^-3 µm^2) y permeabilidad relativamente alta (K > 1,0×10^-3 µm^2) para análisis comparativo. Los resultados indican: ① en la fase de desplazamiento agua-gas, la fuerza capilar dinámica cambia de fuerza de desplazamiento a resistencia al flujo con el aumento de la saturación de agua, con un punto crítico alrededor del 37% de saturación, siendo más significativo el aumento de resistencia a menor permeabilidad (K ≤ 0,1×10^-3 µm^2); ② en la fase de desplazamiento gas-agua, la fuerza capilar siempre se comporta como resistencia al flujo y se intensifica con la disminución de la saturación de agua, la resistencia en núcleos ultra baja permeabilidad puede ser 1,5~4,0 veces mayor que en núcleos de alta permeabilidad; ③ se estableció una relación cuantitativa entre la fuerza capilar dinámica y la permeabilidad, revelando un mecanismo de amplificación sinérgica entre la alta proporción (>70%) de poros nanométricos y el efecto de retardo de humectación dominado por ilita (desviación del ángulo dinámico de contacto de 30°~45°); ④ se propuso una estrategia de optimización del desalojo basada en "control de la velocidad de inyección de agua, retorno fragmentado lento, estabilización de arcillas y control en tiempo real", desarrollándose medidas técnicas diferenciadas basadas en zonificación de permeabilidad y características geológicas acopladas. Los resultados proporcionan una base experimental y teórica confiable para el diseño preciso de planes de fractura y optimización del régimen de desalojo en el bloque Zitong, ofreciendo también una referencia importante para el desarrollo eficiente de reservorios similares de arenisca compacta profunda en la cuenca de Sichuan.

关键词

reservorio de arenisca compacta profunda; fuerza capilar dinámica; retardo de humectación; fluido de fracturación; permeabilidad

阅读全文

以上内容由讯飞翻译自动生成,翻译内容仅供参考。对于因使用本网站翻译内容产生的相关后果,本网站不承担任何商业和法律责任。

The above content is generated by Large Model Translation. The translated content is for reference only. We do not assume any commercial or legal responsibilty for any consequences arising from the use of our website