マイクロパウダープロッパントの移動と配置則およびそのフィールド応用

科学分野:

• 石油工学
• 材料科学
• 計算流体力学

背景:

• 貯留層体積フラクチャリングは、しばしば不完全なマイクロフラクチャサポートに悩まされています。
• 既存のプロッパントは、複雑なフラクチャネットワークを効果的に満たさない可能性があります。
• 石油回収率を向上させるための高度なプロッパント材料の必要性。

研究 の 目的:

• 貯留層フラクチャリングを改善するための新しいマイクロパウダープロッパントを開発および評価する。
• 複雑なフラクチャにおけるマイクロパウダープロッパントの移動と配置の挙動を調査する。
• 従来のセラサイトプロッパントに対するマイクロパウダープロッパントのフラクチャリング効果を比較する。

主な方法:

• SiO2、Al2O3、およびエポキシ樹脂バインダーを用いたマイクロパウダープロッパント（7-75μm）の開発。
• Fluent 2021ソフトウェアを使用したプロッパントの移動と配置のシミュレーション。
• FracManソフトウェアを使用したマイクロパウダーおよびセラサイトプロッパントのフラクチャリング効果の比較分析。

主要な成果:

• マイクロパウダープロッパントは、「高い前面、低い後面」分布で二次フラクチャを優先的に充填します。
• プロッパント配置は、砂ダム形成に影響を与える粒子サイズに大きく依存します。
• マイクロパウダープロッパントは、セラサイトと比較してフラクチャ複雑性と刺激貯留層体積（SRV）を17.71％増加させます。

結論:

• マイクロパウダープロッパントは、二次およびマイクロフラクチャを含む複雑なフラクチャネットワークへの優れた移動を示します。
• 効果的な砂ダム形成とマイクロフラクチャサポートには、最適な粒子サイズが重要です。
• 開発されたマイクロパウダープロッパントは、シェール貯留層の刺激を大幅に強化し、フィールド応用に理論的なガイダンスを提供します。