射孔方式对压裂压力及裂缝形态的影响

利用大型真三轴压裂模拟试验系统,通过模拟地层条件,监测压裂过程及其压力情况,观察裂缝的起裂及其延伸形态,进行射孔方式对压裂压力及裂缝形态的影响研究.研究结果表明,在地应力的大小和分布确定的情况下,破裂压力随着射孔角度的增大而升高,随着射孔排数的增加而降低.为有效降低地层破裂压力、提高压裂成功率及效果,射孔方位应选择0°方向,射孔密度在套管强度容许的前提下越大越好;单排射孔形成的裂缝形态较为简单,多排射孔形成的裂缝形态较为复杂,裂缝条数增加且形态各异.     

压裂气井非达西流动模拟研究

在压裂气井中,低粘气体在高导流支撑裂缝中的渗流阻力降低,渗流速度加快,气体渗流入井的流动由达西流变为非达西流,目前基于达西流动假设所制作的预测压裂井生产动态的典型图版,对压裂气井生产动态的计算结果与实际相较大。为此在引入非达西因子基础上,首次推导建立了压裂气井中真实气体在地层－－裂缝中非达西渗流的数学模型,采用有限差分法得到该模型的数值方程和求解方法,推导了非达西因子的数值计算法,模拟计算了压裂气     

压裂裂缝拟三维延伸的数值模拟

为了使压裂设计更符合实际情况,近年来倾向于使用裂缝三维延伸的数学模型。本文以I D Palmer缝高模型为基础,应用线弹性断裂理论,建立了适合层状分布油气层压裂时裂缝拟三维延伸动态尺寸计算的数学模型,模拟了裂缝三维延伸过程中裂缝尺寸随时间的变化关系。     

射孔—高能气体压裂复合技术研究

对增加油气产量的射孔－高能气体压裂复合技术进行了详细的研究，重点对射孔－高能体压裂复合器的设计原理进行了深入的探讨，其中包括枪管的耐压设计，枪身螺纹强度的设计，枪身内火药燃烧速度与压力范围及温度的定量关系。     

水力压裂过程中射孔冲蚀效应的数值模拟研究

针对水力压裂过程中射孔冲蚀效应使得射孔簇处射孔数目难以确定的问题,使用FrackOptima全三维水力压裂软件和前期研究建立的射孔冲蚀模型建立算例。通过边界元进行网格离散,使用时间步长算法进行流固耦合数值模拟,定量研究射孔冲蚀效应对裂缝最终形态、压裂液流量分布、射孔摩阻、射孔直径、流量系数、井底压力这6个压裂结果参数的影响规律。研究结果表明：传统非限流压裂过程中射孔摩阻的值和射孔冲蚀导致的摩阻瞬时动态变化较小,因此可以忽略射孔冲蚀效应;而在使用同时多簇限流压裂方法开发非常规油气的过程中,射孔摩阻的值较大且射孔冲蚀导致的摩阻瞬时动态变化较明显,所以必须考虑射孔冲蚀效应。在算例参数条件下,选取8孔/簇可以获得较合适的射孔摩阻,从而较好地平衡应力阴影效应,获得较均匀的多条裂缝发育;同时,确保井底压力在实际压裂安全范围内。     

页岩水平井多级分段压裂物理模拟试验

为明确地应力差、排量以及压裂级数对页岩水平井分段压裂裂缝扩展的影响规律,基于真三轴水力压裂试验系统,以露头页岩试样(300 mm×300 mm×300 mm)为研究对象,结合分段压裂裂缝诱导应力检测和水力压裂试验后试件裂缝三维形态结构新方法,在最大水平应力>垂直应力>最小水平应力条件下,开展页岩露头水平井多级压裂试验研究,探究地应力差、泵注排量和压裂级数对页岩水平井分段多级压裂裂缝扩展的影响规律．研究表明：由于上覆应力低于最大水平主应力,且水平应力差（数值等于最大水平应力减去最小水平应力）不变,上覆应力的减小易导致层理缝的开启;水平应力差越大,产生的横切井筒水力裂缝扩展距离越远;小排量下净压力低,压裂液易滤失,不易产生深穿透的主裂缝;压裂级数少的缝间干扰弱,能够开启相应级数的水力裂缝;地应力状态影响着层理缝及岩样的压实,上覆应力低时,压裂液易渗入层理缝,诱导应力值较小,且较为波动．结合泵注压力曲线和诱导应力曲线能更准确地了解水力压裂裂缝扩展的过程,推进对水平井多级分段压裂裂缝扩展规律的深入研究．     

加筋红土大型三轴试验研究

为充分考虑试验中加筋材料的比尺效应，采用大型三轴剪切仪研究了CAT钢塑复合带加筋红土和对应素土的应力-应变关系。并使用规格化强度指标和准粘聚力原理分析了其加筋机理，表明使用CAT钢塑复合带加筋能够提高红土的强度。而红土加玻璃纤维土工布复合体的三轴试验结果显示，该加筋土强度较素土有可能反而降低。故对于红土等粘性类土，应当慎重选择加筋材料。     

射孔层位优化方法与分层压裂技术研究

低渗透储层的射孔技术必须配合压裂增产改造技术而开展,其中射孔层位优化是其关键问题之一.针对准噶尔盆地西北缘储层地质特性,提出了一种射孔层位优化的实用方法,即采用多种射孔方案,通过对不同射孔方案与压裂方案的模拟结果进行比较,优选射孔方案,尽量使各层都得到均衡、有力的改造,并且防止压裂时压窜目的层上、下水层或应力较小的夹层.该方法在准噶尔盆地西北缘勘探实践中,结合限流法分层压裂技术和封隔器分层压裂技术进行应用,取得了显著成效.     

分段压裂用可溶桥塞研究及试验

在研究材料溶解机理的基础上,明确了均匀溶解性和可控溶解性为可溶材料的关键性能,设计了可溶镁铝金属材料.试样测试结果表明,在溶液Cl-质量分数为1％、温度为90℃的条件下,设计的可溶材料的平均溶解速度为0.184 g/h.在对比国内外桥塞结构设计优缺点的基础上,结合辽河油田压裂需求,基于溶解差异性理念和最优化承压、锚定、...     

水平井泵送射孔影响因素分析

水平井泵送射孔时的关键施工参数为泵送排量,采用建立的考虑射孔枪串组成、特征、泵送液性质以及流体冲击力计算方式的泵送排量计算模型,分析泵送液浮力、射孔枪与套管之间的摩阻系数、射孔枪电缆头、枪斜、泵送液密度、桥塞工具、泵送液冲击力、液体流速计算方式、射孔枪重量对泵送排量的影响.分析结果表明,浮力、摩阻系数、泵送液密度、冲击力计算方式和枪重对泵送排量的影响非常大,计算时不能忽略,其余参数可忽略.     

压裂井特征值试井解释方法研究

在Tiab直接计算参数基础上,将其技术扩展到有限导流压裂井,利用压力和压力导数双对数曲线的特征进行分析,而不需要进行典型曲线拟合与回归分析,特别是压裂井应用典型曲线拟合需要作很多典型曲线族.通过实例分析,说明该方法简单、适用可靠.     

天然裂缝性气藏水平井试井典型曲线计算方法

考虑井筒储集和表皮效应，建立了天然裂缝性盒型封闭气藏中水平井三维渗流的数学模型，在获得数学模型解的基础上，针对解的复杂性，研究了压力响应的有效计算方法，获得了正确计算每项无穷级数所需的最小收敛项数，基于无穷级数的最小收敛项数，研究了井筒压力响应的计算方法，并且五用数值积分和拉氏反演计算了用于识别渗流特征和试井分析的典型曲线，提出的计算方法对于快速计算天然裂缝性气藏中水平井试井分析的典型曲线具有实用价值。     

煤层气井微破裂试验测试技术及应用

根据煤层气勘探开发新区内煤储层参数资料和实际应用情况，研究了微破裂试验的测试工艺技术和数据分析方法，介绍了微破裂试验的测试方法，设备组合，施工程序以及数据分析解释，并通过实例阐述了微破裂试验在煤层气井测试工作中的应用，结果表明，在煤层气勘探开发新区，注入压降试井测试前进行一次微破裂试验，可以获取有用的储层信息，为煤层气井的试井试验提供重要的参数依据。     

底水油藏中水平井分段射孔和打开程度的优化设计

射孔完井水平井产能与打开段数和程度密切相关,将油藏动态和水平井多相流联立起来得到水平井的总动态.把油藏中流体的流动作为水平井的流入条件,用多相流模型计算井筒压力分布.同时考虑气液比、粘度变化以及其他相关参数对流动动态的影响,借助计算机编程来模拟计算,以某油田-底水油藏水平井为例,借助数值模拟来优化设计该井射孔完井时的打开程度和射孔位置,以获得较高的产能.     

多层合试的表皮系数校正

海上油气田开发成本高,大多数开发井试井时均采用多层合试方法。对于多层合试的试井分析,解释方法和流程均与普通单层测试时完全一样,解释的表皮系数并不能真正反映该套储集层的平均表皮系数。为获取储集层真实的流动系数和产能,从理论角度出发,在无因次渗流模型中,通过引入层间干扰等效表皮系数,提出一种新的表皮系数校正方法,并用实例进行验证。目前该方法已经在渤海油田广泛应用,具备一定的适应性及推广性。     

Z油田大斜度压裂井产能数值模拟研究

针对Z油田具有代表性的7口大斜度压裂井建立了单井砂岩模型、孔隙度模型、渗透率模型,形成了Z油田天然裂缝发育储层大斜度压裂井产能数值模拟方法,数值模拟给出了不同层段（S1段、S3段和D2段、D3段）、不同井斜角（60°、75°）、不同裂缝参数和生产压差条件下大斜度压裂井产能模拟结果。通过探井试油资料与数值模拟预测结果对比分析可知,该数值模拟方法的计算结果与实际试油结果吻合,从而为Z油田大斜度压裂井产能预测分析提供了科学依据。     

TDS法在均质油藏早期试井中的应用

目前试并解释方法主要是图版拟合法,其在求取地层和井简参数时较为繁琐,且解释得到的结果具有多解性.对于低渗透油藏,由于储层物性较差,要获得质量很好的试井曲线难度较大.而且由于测试时间的限制,很多试井曲线都观察不到晚期径向流动阶段,而图版拟合法对于这种情形无法进行合理解释.介绍TDS法在均质无限大油藏的应用,TDS法对晚期径向流动阶段观察不到的情形进行了解释.     

考虑吸附影响的凝析气井压力降落试井分析

凝析气井的试井解释，基本上仍沿用干气井的单相拟压力方法，或在解释中根本就没有考虑多孔介质对凝析油、气的吸附影响。大量实验与理论研究表明，多孔介质吸附对凝析油、气的渗流具有较大的影响，在考虑吸附影响的凝析气井渗流微分方程的基础上，建立了不稳定试井解释数学模型，将多孔介质吸附影响直接纳入了模型之中。提出了多种外边界条件下的压力降落试井分析方法。实例分析表明，与不考虑多孔介质吸附影响的情况相比，因多孔介质吸附的影响，试井解释有效渗透率将降低，表皮系数增大，气井有效泄流半径与单井控制储量亦将降低。对于重烃含量较高和孔隙度较低的凝析气藏，多孔介质吸附的影响将更加明显。研究表明，多孔介质界面现象对凝析气井的渗流特征与试井解释的影响不应忽视．