煤层气井水力压裂压力曲线分析模型及应用

为了确定煤层气井水力压裂裂缝参数,应用连续性方程建立了基于动态滤失系数的压力曲线分析模型.采用有效应力原理研究了有效应力影响下渗透率和孔隙度的变化对动态滤失系数的影响,应用压力曲线分析模型对使用不同黏度压裂液的煤层气井进行了研究.结果表明:综合滤失系数随有效应力减少量增大呈指数形式增加;天然裂隙闭合以前,煤储层的滤失与压力相关,拟合压力的求取应在天然裂隙闭合以后;随着压裂液黏度的增加,裂缝的半翼缝长和压裂液效率增加,裂缝宽度减少,但压裂液效率增加缓慢;煤储层表现出压裂液的高滤失和低效率特征,动态滤失系数为原始值的22.65倍,压裂液的效率仅有13.1％,计算结果与煤储层压裂易形成短宽裂缝的理论相一致.     

砂砾岩储层压裂液滤失模型研究

砂砾岩储层由于砾缘缝和微裂缝较发育,压裂液滤失较复杂,时常导致压裂施工失败.结合砂砾岩储层特征,在认识砂砾岩储层压裂液滤失机理的基础上,将砾石含量和粒径与砂砾岩的裂缝体积联系起来,将压裂液滤失过程考虑为滤饼区、侵入区和双重滤失区,应用达西定律和双重介质流体渗流理论建立砂砾岩储层压裂液滤失模型.模型预测结果与实验测试的结果符合度较高,进一步分析表明砂砾岩的砾石含量和大小对滤失系数影响不大,压差、压裂液黏度和滤饼渗透率是影响砂砾岩储层压裂液滤失系数的主要因素,微裂缝发育程度是影响砂砾岩储层滤失系数的主要特征,提出增加压裂液的造壁性能和使用降滤失剂是降低砂砾岩储层压裂液滤失的有效措施.     

浅析滤失性研究现状

压裂酸化是目前油气田增产的主要手段,而压裂液/酸液的滤失性是影响增产措施成败的一个重要参数。在国内外大量文献调研的基础上,系统地阐述各种滤失性的计算方法和数学模型,分析总结各种模型的适用性及其优缺点,并提出滤失性研究亟待解决的问题和以后的发展方向。     

浅析滤失性研究现状

压裂酸化是目前油气田增产的主要手段,而压裂液/酸液的滤失性是影响增产措施成败的一个重要参数。在国内外大量文献调研的基础上,系统地阐述各种滤失性的计算方法和数学模型,分析总结各种模型的适用性及其优缺点,并提出滤失性研究亟待解决的问题和以后的发展方向。     

压裂液滤失的二维数值模拟

结合油藏工程和数值模拟技术 ,根据压裂施工过程中滤失的压裂液在地层中二维流动和压裂液为非牛顿型流体的实际 ,建立了非牛顿型压裂液的二维动态滤失模型 ,用数值方法求解 ,并将计算结果与一维模型结果进行对比分析。计算表明 :仅考虑压裂液垂直于裂缝壁面一维流动所计算的滤失速度会偏小 ,并且这种差值会因地层渗透性的增加而加大。二维方法由于考虑了压裂液的非牛顿特性和二维流动 ,其结果也比一维模型更符合现场实际 ,可以减少压裂施工的风险 ,提高压裂设计的可靠性。     

裂缝伤害对套管射孔压裂井产能影响分析

在套管射孔压裂井中,存在影响井生产动态的裂缝伤害:瓶颈裂缝和压裂液滤失形成的滤失带伤害.运用分析方法研究了上述伤害对井产能的影响.分析结果表明两种类型的裂缝伤害都会降低压裂井产能,与滤失带伤害相比,瓶颈裂缝大幅度地降低了井产能,最大降幅达7倍.虽然压裂液滤失对井产能的影响没有瓶颈裂缝那么大,但也降低多一半.在实际施工中,应采用各种措施消除瓶颈裂缝和减小压裂液滤失.     

三维压裂压力递减分析方法

在前人提出的拟三维压力递减分析模型基础上,建立了解释压裂后压力递减的三维模型,模型考虑了压裂液的续流影响.利用所建模型分析的压裂停泵后的压力递减数据,可计算裂缝几何参数(裂缝宽度、高度、长度)、压裂液滤失系数、地层应力强度因子、压裂液效率和裂缝延伸时间等,为调整大型压裂设计方案和新区整体压裂优化设计提供可靠的参数.研制了一套windows环境下的解释软件,运用该软件可获得有关评价参数.用计算实例说明了三维压裂压力递减分析方法的适用性和可靠性.     

裂缝性低渗透储层压裂技术研究

运用小型压降可以判断天然裂缝存在与否,以及天然裂缝的张开压力大小.裂缝性储层并不需要高导流能力的人工裂缝,沟通更多的储层区域和天然裂缝是保证油井压后高产稳产的关键.通过支撑剂优选、压裂液优化、施工工艺优化这三个方面的研究,来有效控制压裂液向天然裂缝的滤失,保证施工的成功率.     

高煤级煤储层水力压裂裂缝扩展模型研究

为了研究煤层气井水力压裂后的裂缝扩展规律,以沁水盆地南部煤层气井为例,基于区内煤储层的物性特征和水力压裂工程实践,根据水力压裂原理,采用数值分析的方法,探讨了研究区的煤层气井水力压裂后的裂缝形态与裂缝展布规律,提出了研究区煤层气井压裂过程中的综合滤失系数计算方法,构建了高煤级煤储层水力压裂的裂缝扩展模型,并进行了验证.研究结果表明:区内煤层气井压裂后形成的裂缝一般扩展到顶底板的泥岩中,且以垂直缝为主,裂缝形态符合KGD模型.区内常规压裂井的裂缝长为47.8～177.0m,平均90.6m.裂缝缝宽为0.013～0.049m,平均0.028m.模型计算结果与实测值、生产实践较为吻合.     

安棚油田压裂砂堵因素分析及解决方法

安棚油田储层埋藏深,属于典型的高温高压特低孔特低渗裂缝砂岩油气藏.其地质特征决定了压裂施工难度大,压裂砂堵频繁,施工成功率低.经分析,储层因素、工况因素等复杂因素导致形成压裂砂堵,采用"砂团"注入和油溶性降滤失剂综合降滤失等技术可解决压裂砂堵问题.     

裂缝性油藏酸液滤失模型研究

酸液在酸压裂缝内流动时,有少数较大的岩石孔隙或天然裂缝首先受到过量酸液的溶蚀而迅速增长形成蚓孔,使滤失主要在蚓孔内发生.因此研究天然裂缝性油藏酸液滤失,必须考虑酸蚀蚓孔的影响.基于裂缝性油藏酸压中酸液的流动反应特性,建立了酸蚀蚓孔的增长模型、酸液在蚓孔内流动反应模型和滤失的酸液在地层中流动模型,提出了便于现场应用的裂缝性油藏酸压滤失计算方法;就影响蚓孔增长及滤失的裂缝净压力、蚓孔密度和酸液粘度等因素进行了实例计算分析,对于现场酸压施工中有效控制酸液的滤失具有重要的意义.     

Characterization of Hydraulic Fracture with Inflated Dislocation Moving Within a Semi-infinite Medium

Hydraulic fracturing is accompanied by a change in pore fluid pressure. As a result,this may be conveniently represented as inflated dislocation moving within a semi-infinite medium. Theory is developed to describe the pore pressures that build up around an inflated volumetric dislocation migrating within a saturated porous-elastic semi-infinite medium as analog to hydraulic fracturing emplacement. The solution is capable of evaluating the system behavior of both constant fluid pressure and zero flux surface conditions through application of a superposition. Characterization of horizontal moving dislocation processes is conducted as an application of these techniques. Where the mechanical and hydraulic parameters are defined,a priori,type curve matching of responses may be used to evaluate emplacement location uniquely. Pore pressure response elicited at a dilation,subject to pressure control is of interest in representing hydraulic fracturing where leak-off is an important component. The effect of hydraulic fracturing on fracture fluid pressure is evaluated in a poroelastic hydraulic fracture model utilizing dislocation theory. A minimum set of dimensionless parameters are defined that describe the system. Pore fluid pressures recorded during hydraulic fracturing of a well in the San Joaquin Valley of Central California is examined using the proposed model. The estimated geometry of the hydraulic fracture is matched with reasonable fidelity with the measured data.     

压裂基液配制及再生工艺系统的研制与应用

对压裂施工剩余压裂基液回收再利用的可行性进行了现场实验研究,对其结果进行了分析,找到了不同黏度的压裂基液（清水以黏度为1mPa．s计）相混合,其混匀后的黏度的计算方法。该技术全年共创116．17万元的经济效益。回收再利用的压裂基液投人现场压裂施工应用后,效果显著,达到了对油层改造的目的。     

国外清洁压裂液的研究进展

粘弹性表面活性剂（VES）基压裂液（又称为清洁压裂液（ClearFRAC)）的使用改变了传统聚合物压裂液对支撑剂的输送方式，可以消除残余聚合物对支撑剂充填层的堵塞，并能提高充填层的导流能力。总结和回顾了目前国内现有压裂液体系及存在的问题，对国外清洁压裂液的研究状况、理论基础、研究进展及井场应用情况进行了综述。井场应用结果及与瓜胶压裂液体系组分对比表明：清洁压裂液性能优于聚合物压裂液，具有高效、低伤害、配制简单的特点。最后对目前我国开展清洁压裂液的研究提出了一些建议。     

用全波列测井资料预测地层破裂压力的应用研究

预测地层的破裂压力在钻井施工、钻井液的选取及水力压裂等方面有着重要的意义。本文系统介绍了利用声波全波资料和岩石力学理论预测地层的破裂压力和压裂裂缝高度的方法．用该方法对吉林某区块一口井的破裂压力和压裂裂缝高度进行了预测，并通过现场资料进行了验证，结果表明破裂压力预测的精度是比较高的，误差控制在4％以内，从而提供了比较合理的钻井液密度参考值和人工压裂时的压力参考值。由此可见，该方法对合理选取钻井液密度和压裂施工具有重要的指导意义。也说明了在破裂压力预测模型中，引入了广义构造应力系数的合理性。     

压后综合评估的模糊方法研究

针对各种技术评估结果的不一致性、模糊性以及技术本身的不成熟性,研究压裂综合评估问题。通过引入模糊数学理论,提出了综合评估有关压裂参数(如裂缝长度、裂缝导流能力、裂缝闭合压力等)的模糊线性回归模型及其求解方法,综合各种确定性、不确定性、模糊性、灰性的信息,获得客观科学的综合评估结果。通过实例分析和应用,说明了模型和方法的有效性和实用性。     

煤层气井压裂伤害机理及低伤害压裂液研究

分析压裂液对煤层的伤害机理和液体吸附引起煤基质的伤害程度,总结清洁压裂液和活性水压裂液的性质,并针对这两种压裂液存在的问题提出改进措施.     

GRJ-11压裂基液性能的研究

就压裂基液配制的6个因素通过现场实验研究，对其结果进行了分析，将其因素的影响机理进行了阐释，通过正交试验确定了压裂基液配制的最佳条件。优化条件配制的压裂基液投入现场压裂施工应用后，效果显，达到了对油层改造的目的。     

体积压裂裂缝网络对导流能力的影响

体积压裂产生的裂缝网络不同程度地影响裂缝的导流能力,从而影响油气井的产能。把体积压裂产生的裂缝看做是一个矩形凹槽,利用带有不同连接方式凹槽的模板来模拟经过体积压裂产生的裂缝网络,其凹槽的截面形状、大小相同,连接方式不同。把储层经过体积压裂产生的裂缝网络看做有若干个凹槽相互并连或串连而成。用实验方法测量每个模板凹槽的总长度以及通过凹槽的流体流量和模板两端流体的压力差。结果表明,通过不同连接方式凹槽的流体流量相同时,模板两端的压力梯度不同;说明体积压裂产生的裂缝网络不同程度的影响到流体的导流能力。建立了在达西渗流条件下的裂缝网络导流能力计算模型,并用实验方法回归出不同连接方式裂缝的导流能力经验公式,从而得出体积压裂产生的裂缝网络的导流能力的计算公式,为油气井的产能预测提供理论基础。     

三种压裂液体系在现场施工应用中的比较

从配方、机理、加砂量、产量四方面对羟丙基胍胶压裂液体系、羧甲基胍胶压裂液体系、清洁压裂液体系进行数据分析,确定了其摩阻梯度、伤害产层的大小顺序。