脉动水力压裂频率与流量对裂隙演化的作用

脉动水力压裂能够通过强化煤体的疲劳损伤破坏有效改善煤层渗透特性,脉动频率和流量是影响脉动水力压裂煤岩致裂效果的关键参量,但是针对脉动频率和流量对煤岩水力压裂裂隙演化的影响机制研究还不够充分.依托研制的可以持续产生一定频率脉动压力波的脉动水力压裂实验系统,开展了不同脉动频率和流量的脉动水力压裂物理相似实验,分析了静压压裂与脉动压裂压力曲线、声发射能量率、累积能量以及试件宏观破裂形态.结果表明:相同流量时,和静压压裂对比,脉动压裂在增压阶段和峰值阶段表现出不同的特征,其压力上升趋势呈"内凹"特征,后期增速高于前期,且疲劳作用时间长,破裂压力低,裂隙扩展形态复杂,随着脉动频率降低,这些特征更加明显;相同脉动频率时,流量越小,疲劳作用时间长,破裂压力低,裂隙越发育.在作用效果上,脉动频率和流量有一定的相似之处,脉动频率和流量越高,压裂效果越接近静压压裂,而在作用机理上,脉动频率改变了单位时间内的脉动波对试件的冲击次数,流量则是通过脉动波的幅值改变脉动压裂的疲劳效应.结合两个参量组合特点,提出了脉动频率与流量协同控制的脉动压裂工艺.     

脉动水力压裂钻孔密封参数的测定及分析

为了改善脉动水力压裂钻孔密封性能,选择膨胀水泥冻复合材料(简称PD复合材料)作为密封材料,采用具有典型代表性的管径为95mm和108mm的内壁粗糙的无缝钢管作为模拟钻孔,在不同封孔长度条件下,对压裂密封参数进行实验测定分析.结合Lagrange插值法,计算在所需压力条件下,钻孔密封合理长度.结果表明:PD复合材料承压能力与封孔长度成正比,与钻孔直径成反比.当钻孔直径较小时,钻孔密封段内裂隙扩展的困难程度随封孔长度的增加而增加;反之,随封孔长度的增加而减小.脉动频率越高,对钻孔密封的承压性能要求越高,且高频的脉动压力更有利于脉动压裂过程中钻孔密封段内裂隙的产生与扩展.当脉动水力压力为16MPa时,脉动水力压裂过程中合理的封孔长度为13m.     

油田开发压裂施工参数的优化

针对油田压裂施工过程中的参数选择，建立了多目标优化模型，并通过模拟退火算法进行了优化，为提高油田压裂施工的效益提供了一个新方法。     

水力压裂优化设计方法研究

综合根据施工规模预测压裂效果和根据增产要求设计施工规模的两种设计思想体系,将裂缝三维延伸模拟技术应用于压裂施工设计,提出了从地层条件出发、以最佳的压裂效果为目标的水力压裂优化设计方法,通过不断地自动调整各段压裂液体积、地面加砂浓度、支撑剂类型和粒径等施工参数,设计出最优的施工方案,并在此基础上,采用ＶｉｓｕａｌＢａｓｉｃ 语言研制了一套Ｗｉｎｄｏｗｓ 环境下的三维压裂优化设计软件,在现场应用中取得了令人满意的施工效果。     

煤矿井下水力压裂产能主控因素研究

为提高煤储层的透气性,将地面油气开采的水力压裂技术引入煤矿井下进行煤层气的抽采和瓦斯治理。通过对影响煤矿井下水力压裂效果的煤层及煤层气赋存特征、压裂工艺等进行样本统计分析,确定储层透气性、煤体结构、布孔方式是影响煤矿井下水力压裂效果的主控因素,注入液量、注入压力、煤层埋深等因素对其影响较小。研究成果可对煤矿井下水力压裂设计提供参考。     

水力压裂增产技术在上倾尖灭区的应用

应用数值模拟软件CMG,参照上倾区域的特点建立一个典型地质模型,利用等渗流阻力法对位于上倾尖灭区的油井P1进行了压裂处理,通过对比压裂前后压裂井及整个井组的开发效果,确定压裂技术在解决上倾尖灭区供液不足方面具有显著效果。在此基础上,对裂缝与主流线之间的角度及裂缝半长进行了优化,发现裂缝与主流线垂直,裂缝半长为85m时,压裂开发效果最佳。     

煤矿井下水力压裂增透抽采瓦斯存在问题分析及对策

在分析总结我国煤矿井下水力压裂增透抽采已有研究成果的基础上,从理论基础、装备水平、技术工艺等方面探讨了井下钻孔水力压裂取得的成绩与不足,认为目前煤矿井下水力压裂增透抽采理论与技术多借鉴于石油气、煤层气开采的相关研究成果,尚没有完全形成以煤层瓦斯赋存特征、采掘应力场、裂隙场、流场的动态变化特征和井下瓦斯抽采特点等为基础的、特色鲜明的煤矿井下水力压裂理论及技术体系。据此,提出了相应对策:大力发展瓦斯抽采地质学,研究水力压裂前、中、后地应力和水力裂缝演化规律及瓦斯抽采的动态响应特征;进一步提高煤矿井下水力压裂的钻孔、封孔、压裂、测试等相关的设备水平;以缝网改造为煤矿井下水力压裂技术的发展思路,结合井下三场动态变化特征,有的放矢进行水力压裂设计,丰富内涵,扩展外延;大力发展井下与地面联合水力压裂抽采瓦斯及煤气共采等理论与技术。为煤矿井下水力压裂的推广应用提供一定的借鉴。     

压裂双对数曲线在鄂尔多斯盆地大牛地气田的应用

以经典二维裂缝模型为基础,建立施工压力与施工时间的关系,分析双对数诊断曲线4种典型类型的形态及其斜率的变化,以此为基础,结合DPH-5井的压裂施工井段,判定裂缝的延伸模型,分析裂缝在各阶段不同的延伸过程,为大牛地气田压裂施工提供理论依据。     

低渗气藏压裂技术应用研究

苏里格气田地层压力系数低,压后返排困难,常规的压裂施工对储层的伤害较大,影响压裂增产效果.通过全程液氮伴注,增加压裂液返排能量,可加快压后返排速度,降低压裂液对储层的伤害.经过优化施工工艺,优选低伤害、高性价比压裂液体系,形成了适合苏里格气田的压裂改造工艺技术.     

综合应用多种压裂软件技术研究

针对现有各种压裂软件结果不一致性,提出了一种压裂设计和参数优化的实用方法,即通过对多种压裂设计方案与参数优化方法的模拟结果进行比较,优选出最佳的方案.通过实例证明了该方法的实用性和有效性.     

油藏数值模拟在压裂先导试验参数优化中的应用

根据高尚堡深层高94断块油藏地质特征及开发要求,以高94断块注水井组为研究对象,采用数值模拟网格加密技术,对水力压裂裂缝长度和导流能力进行优化。优化结果显示注水井井排方向平行于裂缝方向最优,最佳水力裂缝半缝长65 m,最佳导流能力40μm^2·cm。现场应用取得了较好的开发效果,为高94断块及其他区块难采储量的有效开发提供了技术保证和借鉴。     

川西地区低渗透气藏分层压裂技术应用分析

难动用储量在油气资源中所占比例逐渐增大,且大都表现出储层层系多、间距小及物件条件差等特点.因此,分层压裂工艺成为此类油气藏投产、增产的主要方法.但目前分层压裂存在改造风险性高、难度大、增产效果不明显等难题.结合川西苏码头构造的气藏工程地质实际,分析码浅17-1井和码浅1井在分层压裂中存在的问题,提出了低渗透气藏分层改造关键技术对策.     

低渗透油藏考虑压裂的注采井间压力分布研究

低渗特低渗油藏都要进行压裂才具有经济效益.提出水井爆燃压裂、采油井水力压裂情况下的注采井间压力分布的求解思路,运用达西径向渗流模型、一维条带状渗流模型和拟线性渗流模型相结合的方法,更准确地求解注采压力分布,符合现场实际应用.     

水力喷射定向深穿透压裂技术研究与应用

与常规射孔方式不同,水力喷射钻孔可针对储层有利部位实现定向喷射,以高压水射流钻孔的方式在油层与井筒间形成长度为100m微井眼。利用水力喷射钻孔孔眼的导向作用,继续实施水力压裂改造工艺,在压裂目的层中形成深穿透人工裂缝,以达到储层高效改造的目的。介绍了该技术的工艺原理及实施步骤,结合辽河油区的储层特点,优化了工艺关键参数,提出了火山岩改造的针对性措施,在辽河东部凹陷的探井中成功实施了"水力喷射定向深穿透压裂技术",获得高产工业油流。水力喷射定向深穿透压裂技术在国内应用尚属首次,为火山岩以及其他难动用储层改造开拓了一条新的思路。     

宝浪油田多脉冲热化学加载复合压裂技术的研究

多脉冲加载热化学高能复合压裂技术是一种新型增产增注技术.具有提高能量利用率、增大装药量、延长地层作用时间、增加热化学能量和提高综合压裂效果等优点.现场试验应用6井次,措施工艺成功率100%,有效率100%,达到了增油增注的良好效果.     

超低渗透油藏水平井二次压裂技术研究与应用

华庆X油藏为典型的超低渗油藏,为了提高单井产量,采用以水平井为主的开发方式。但随着开发时间的延长和生产过程中压力、温度等环境条件的改变,部分水平井单井产量递减快,开发效益逐渐变差,急需要通过二次压裂恢复或提高单井产量。目前,国内水平井二次压裂尚处于起步阶段,为此,在通过对国外水平井二次压裂技术分析的基础上,结合华庆X超低渗油藏储层特征和水平井低产原因,开展了二次压裂增产潜力分析、工艺优化及配套管柱研发,形成了以“体积复压为主、加密布缝为辅”的老井二次压裂工艺技术。现场试验表明,6口井的增产效果明显,为超低渗改造水平井提高单井产量提供了技术借鉴。