水平井压裂裂缝拟三维延伸数学模型研究

对于低渗水平井,水力压裂是一种有效的增产措施。而裂缝几何模型是水力压裂设计的关键问题之一,由于二维压裂模型假设裂缝高度是恒定不变的常数,往往计算的结果跟实际有很大的差距。针对二维压裂模型的不足,进行了拟三维压裂模型的研究,建立了一套新的裂缝拟三维延伸模型,并且对建立的数学模型进行了求解。     

碎软低渗煤层水平井水力喷砂射孔工艺优化

针对碎软低渗煤层水平井煤粉产出危害,提出采用水力喷砂射孔压裂来实现“射孔-增透-控粉”为一体的压裂改造理念,具体工艺包含水力喷砂射孔、高压射流、环空压裂以及水力补射孔清洗。通过成本及工艺对比,选择油管拖动水力喷砂射孔方式进行压裂,并对工艺和关键工具进行优化。首先,优化防反冲蚀破坏一体化硬质合金圆锥收敛型喷嘴,能实现排量2.0～2.5 m³/min时,射流压力为16.5～25.8 MPa。其次,优化喷射器本体,能有效射穿套管、水泥塞,并射入岩石一定深度。配套一体化管柱顺利完成了煤层气U型水平井压裂和补射孔施工各8段,每段射孔时间15 min以上,并充分顶替返排煤粉,投产3年后产气量仍达到3500 m³/d以上,表明优化工艺达到了碎软低渗煤层改造效果。与连续油管分段压裂技术相比,油管拖动水力喷射压裂单段压裂作业成本降低了28.5%。     

氮气、水交替非混相驱油机理及室内试验研究

从氮气的物理性质出发,研究氮气、水交替非混相驱油机理;然后从实验出发,对氮气、水交替非混相驱油驱替机理、驱替效率、饱和度分布、压力分布以及油田含水率变化过程等问题进行了实验研究;结果表明,氮气、水交注驱油效率明显高于纯水驱驱油效率,不同的驱替方式对最终驱油效率影响很大。