壓裂套管中的支撐劑運動，包括失控穿孔和有限進入。

穿孔是生產石油或天然氣的井套管上的小孔。 穿孔允許石油或天然氣進入井中並流到地面。

但大多數油井在投入生產之前，都會進行水力壓裂作業，將水或滑溜水從井中抽出並通過穿孔排出，從而在含有石油或天然氣的地層中形成裂縫。 為了支撐裂縫打開，稱為支撐劑的細沙與水一起被泵送。

最近的研究試圖回答以下問題：什麼是最好的支撐劑，什麼濃度，什麼是最好的射孔。

我們的 上次報告 討論了分佈在 200 英尺表面套管上的新的射孔測試。 重點是用於頁岩油或頁岩氣生產的水平井。 這些測試表明支撐劑沒有均勻地離開射孔。 較大的支撐劑（40-70 目）傾向於繞過較早的射孔並在離開較晚的射孔時積累更多。

討論繼續通過與頁岩油或天然氣生產中的不均勻性和逐井變化的其他原因進行比較來解決支撐劑的這種非均勻分佈的重要性。

定向穿孔。

相同的測試方案可用於研究定向射孔。 傳統的射孔是當射孔（穿孔）以螺旋圖案射出時，套管周圍有很多孔。 這個想法是，這保證了在地層中會產生許多像樣的裂縫。

但這是 已經顯示出來 定向的穿孔，例如沿著套管頂部或側面的直線穿孔，將更容易引發裂縫，並且將避免兩個或多個想要從彼此靠近的未對準穿孔開始的裂縫之間的干擾。

一位專家認為，像這樣開始的裂縫會自行包裹在套管周圍，直到找到一個弱應力位置並開始進入地層。

一個有益的結果是定向穿孔可以降低壓裂泵送壓力。

失控穿孔.

另一個好處是避免失控的穿孔，它變得過度擴大並竊取比應有的更多的流體和支撐劑，從而剝奪了沿井的其他穿孔所需的水和沙子。

它們是如何引起的？ 有兩種方式。 首先，以螺旋方式穿孔意味著 孔大小略有不同 （百分之幾英寸）。 例如，水平井底部的射孔槍將在底部射出一個較大的孔，在套管頂部射出一個較小的孔。

底部較大的孔將吸收更多衝過的壓裂水（它對孔尺寸非常敏感），並且這些水和支撐劑將比套管頂部的孔更快地侵蝕底部孔。

其次，重力作用在較大的支撐劑上，即使顆粒很小（1-40 目支撐劑小於 70 毫米），並且其中更多的顆粒傾向於向下沉降並惡化套管底部附近孔眼的失控效果。

結果，越來越多的流量進入底部穿孔，形成惡性循環，導致穿孔失控。

這導致一些運營商僅在套管頂部附近或至少在上半部分進行射孔。

康菲石油公司報導 以多個角度穿孔的階段中較大的孔尺寸變化是“失控穿孔的可能性高出五倍，這些穿孔侵蝕得如此之多，以至於它們佔據了大部分的刺激份額。”

根據康菲石油公司的戴夫克萊默締約方會議
，“一年後，很少有人不做定向射孔； 它的優點是顯而易見的。”

控制誘發骨折的有限入口.

有限的進入是指每個壓裂階段內較少的性能。 而不是 8 或 13 個 perf 集群 之前討論過，可能只有 5 或 10 個。或者每個集群可能只有 6 個而不是 3 或 1 個 perfs。

對於傳統的螺旋孔設計，當壓裂水遇到並進入第一個遇到的孔時，會在這些孔之外誘發失控裂縫，並將過多的水和沙子吸入這些孔中。 這被稱為 跟側偏斜 並且暗示沿井更遠的穿孔可能在其壓裂處理中暴露不足。

由於入口有限且開孔較少，壓裂泵送壓力會上升，但這保證了所有的孔洞都會吸收流體和支撐劑。 地層中誘發的裂縫可能較少，相鄰裂縫之間的干擾較少，因此它們更有效。

一個合乎邏輯的結論是，定向壓裂也將提高限制進入設計的性能。

在頁岩油或氣井中對定向性能和限制進入以及如何優化這些性能的研究是一個理想的應用 地表套管研究 之前報導過。

微支撐劑對射孔的影響。

很 小顆粒支撐劑據《美國石油和天然氣報導》100 年 2022 月報導，大約比 39 目沙子小十倍，可以防止射孔失控。通過比較使用或不使用 Deepprop 完成的壓裂階段，射孔效率在四次內從 54% 提高到 XNUMX% - 在 Eagle Ford 油田進行油井測試。 母公司 Zeosphere Ceramics 表示，井的生產率將受益。

Bill Strobel 報告了在特拉華盆地進行的另一項四口井測試，其中 Wolfcamp A 中的一口 Deeprop 井的產量比沒有微支撐劑的井高出 12.3%。 另一對以 Wolfcamp B 為目標的油井使產量提高了 15.3%。 經過大約一年半的生產，總產量達到 160,000 桶石油當量。

外賣。

失控射孔的不利影響和有限進入射孔的好處是顯而易見的候選者研究 套管測試協議 之前討論過。

由於較大支撐劑的動量（40-70 目），失控的穿孔和有限的進入似乎對頁岩油或天然氣生產的影響比從一系列穿孔中流出的支撐劑的不均勻性更顯著。

進一步的測試（未報告）在一個階段研究了 15 個射孔簇，具有不同的裝藥設計和射孔方向。 這個擴大的項目得到了越來越多的運營商的支持。

總而言之，地面測試協議的結果以及基於測試構建的工程模型對於試圖優化其射孔設計的現場操作員來說應該是一項資產。