致密储层覆压裂缝应力敏感性试验研究

川西坳陷深层须家河组气藏烃源岩丰富,成藏地质条件优越,是四川盆地天然气勘探和开发的重要区域。须家河组气藏由于储层致密,埋藏较深、地层压力高异常及圈闭形成历史过程复杂,导致勘探和开发难度极高,因此对须家河组气藏开展增产工艺技术研究．目前,地层压裂是川西坳陷深层气藏增产的一项重要措施。但从现场施工发现,效果并不理想。因此,有必要加深对该区地层破裂压力特性的认识,尤其是对岩石力学性质的研究。渗透率应力敏感性与裂缝宽度应力敏感性都能反应出地层压裂情况,研究裂缝宽度应力敏感性对该区储层改造具有重要的意义。     

大倾角煤层L井压裂起裂模型的建立及优化

在煤层气压裂过程中,当井眼应力大于煤层的拉伸强度时,煤层就会被压开,形成压裂裂缝。但到目前为止,针对大倾角煤层L井的压裂技术研究却几乎很少,这就使得在进行L井压裂施工时可能会盲目的增大压力,进而导致施工设备的损坏。本文首先针对煤层倾角大的特点,分析了井筒周围的应力状态;其次,根据断层力学、弹性力学,建立大倾角煤层L井破裂点及破裂压力计算模型,最后,采用约束变尺度法对模型进行了优化求解。     

地层破裂压力计算综述

地层破裂压力的预测对于油气井的安全快速钻进、完井、以及油气井的压裂增产措施都是很重要的。准确的掌握破裂压力（梯度）可以预防漏、塌、喷、卡事故的发生,同时也是制定泥浆方案,设计套管程序,确定套管下深的重要依据。目前,国内外预测地层破裂压力的方法很多,作者对其进行了整理,方便根据情况对破裂压力的求取。     

直井定方位射孔技术在樊170井应用

本文分析了直井定方位射孔技术在樊170井应用情况,并与同区块邻井樊143、樊167井应用普通射孔工艺应用情况进行对比分析,认为在低孔低渗储层压裂措施改造中采用定方位射孔工艺可以降低地层破裂压力及压裂施工压力,最大限度沟通裂缝性油气层的天然裂缝,解决了压裂施工时常规射孔孔眼有效率低、压裂弯曲摩阻大等问题,减小地面压裂施工难度,提高了低孔渗储层压裂改造效果。     

气藏压裂水平井稳态产能模型

本文通过水平井井筒压降模型,应用动量守恒定理,通过气藏压裂水平井地层渗流和水平井筒管流的耦合得到产能模型,并给出了模型的求解方法。运用该模型对西南油气田某低渗气藏进行了实际计算,同时分析了井筒半径、水平段长度、裂缝半长等参数对井筒压力损失和水平气井产能的影响。结果表明：水平井筒内的压力损失对压裂水平气井的生产动态有一定的影响;水平井水平段长度存在一个最佳长度值,裂缝半长也存在一个最佳长度值。     

页岩储层地应力研究进展

对于低孔、低渗致密性页岩储层,其有效开发手段是进行水力压裂改造,而地应力是水力压裂改造的核心参数,直接影响水力压裂的最终效果。在对国内外地应力研究成果全面调研和深入分析的基础上,总结了页岩储层地应力的测量方法,探索了储层岩石力学关键参数对地应力的影响,介绍了储层应力场模拟的有限元方法。页岩储层地应力测量方法主要有水压致裂法、应力解除法、井壁崩落法和声发射法;水平最小主应力和最大主应力与杨氏模量和Biot系数存在正相关关系,而与泊松比基本无关;有限元构造应力场模拟通过构建研究区的几何模型、地质模型、力学模型和数学模型,进行数值模拟,从而获得研究区构造应力场分布,预测构造裂缝的平面展布,对页岩气勘探开发优选有利区,选定钻探井位,制定合适的压裂方案等工作具有重要的研究意义。     

用分形方法研究水力压裂裂缝扩展机理

根据岩石断裂力学理论证明了水力压裂裂缝具有与缝内压力分布无关的自相似扩展特征,在此基础上,建立了裂纹扩展的分形弯折模型来描述裂纹的动态扩展,根据这个模型,推导了考虑裂纹分形扩展的裂缝宽度方程,从而可以在给定条件下计算出裂缝维数,缝内压力分布,裂缝延伸速度,裂缝尺寸等。     

大民屯凹陷中段太古宇潜山储层评价技术

大民屯凹陷基岩油藏勘探表明,成藏的主控因素为岩性及裂缝发育程度,即裂缝发育程度控制了油气的富集。因此,应用测井、岩石破裂压力实验、测井多属性反演、迭前反演等技术方法对大民屯凹陷太古宇潜山变质岩岩性、裂缝发育特征进行了预测研究。研究结果为基岩油藏富集区及有利勘探目标预测提供了依据,满足了油田勘探开发的需要。     

裂缝高度控制技术在大牛地气田的应用

在水力压裂中,当油气层很薄或上下隔层为弱应力层时,裂缝会沿着缝高方向延伸,不仅造成压裂液资源的浪费,而且难以达到油气开发效果的要求。根据对压裂裂缝高度的影响机理研究,在大牛地气田进行了裂缝高度控制的探索,总结了经验。     

模拟地层条件下不同岩性抗张及抗剪强度试验特征

岩石抗张及抗剪强度是油气井钻井工程、完井工程及压裂改造等工作中重要的岩石强度参数。不同岩性饱和地层水条件下的岩石抗张及抗剪强度差别较大：针对实际井下取心,开展了饱和水状态下的岩石抗张及抗剪试验,查明了岩石强度参数与岩性、物性的关系．为研究区钻完井工程及后续储层改造等提供了技术支撑。     

室内研究地层压力保持水平对低渗透油藏渗透率的影响

通过室内流动实验模拟地层压力的升降过程,基于原始地层压力下的油藏渗透率,研究了不同地层压力保持水平下渗透率的保留程度。认识到渗透率越低,地层压力下降对岩石的伤害程度越大;相同地层压力保持水平下,地层压力初次回升时机越早,地层压力升降次数越多,岩石受伤害程度越小。     

低渗透油藏压裂水平井流入动态分析

本文运用数值模拟软件Eclipse,考虑裂缝导流能力沿缝长以及随地层压力的变化,并考虑水平井井筒摩阻的影响,建立了低渗透油藏压裂水平井的地质模型。利用改进的流入动态绘制方法,绘制出不同参数下油井的流入动态曲线,分析了压裂水平井的IPR曲线特性,研究了变导流能力以及裂缝参数对IPR曲线的影响。     

基于COMSOL的热—流—变形耦合模型在稠油热采中的研究

针对稠油热采开发过程中高温蒸汽注入引起的岩层骨架应力、储层压力、温度耦合变化问题,应用连续介质力学和能量守恒理论,建立了稠油注蒸汽热采开发的热—流—变形耦合分析模型。在此基础上,应用COMSOL软件进行数值模拟计算和分析。计算结果表明:温度波及范围和传播速度与岩石的物性参数孔隙度和渗透率有关,并且在开发过程中热—流—变形耦合效应显著,由于地层流体高温膨胀引起的高压力,会导致位移、变形,甚至地层结构破裂。这个模型可以用于蒸汽注入温度优化和油藏、地质、热-流动力反应、地应力水平等综合作用效应研究。     

低渗油藏分段压裂水平井优化设计研究

低渗油藏需结合分段压裂技术以最大化提高水平井的单井产能。水平井与裂缝参数的配置优化关系是主要的地质设计环节,其中单井初期产能预测是水平井应用效果的重要评价参数。因此,本文创新应用水平井等效半径压裂产能公式,完成初期产能预测,重点研究裂缝与水平井优化对产能的影响。优化参数包括裂缝的方位,裂缝条数,裂缝半长,水平井水平段长度等。根据研究成果,优化设计低渗油藏一口水平井P1,研究认为水平井方向应垂直与地应力方向,水平井段长300m—400m、压裂3条裂缝、裂缝半长130m-140m,中间缝长是端缝的1．2倍,预测产能与实际符合程度较好。     

如何提高济阳坳陷评价井地层压力预测精度

评价井地层压力预测其主要是对已完钻井地层异常压力进行检测,为邻近新井的钻探提供较为可靠的地层压力资料。胜利油田在济阳坳陷探区已经开展了十多年的评价井地层压力预测研究,完成了千余口井的地层压力检测剖面。评价井地层压力预测的推广为探井工程设计提供了必要依据,促进了胜利油田科学化探井设计和科学打探井的进程。而作为一种地层压力预测方法,其预测精度问题一直是讨论的焦点,因此本文结合济阳坳陷多年来的评价井地层压力预测的实践和大量的数据,详细分析了评价井地层压力预测精度的影响因素,指出了地层压力预测方法、正常压实趋势线的确定及参考井的选择等为三种关键的影响因素,进而提出了解决办法,有效的提高了济阳坳陷评价井地层压力预测精度。     

基于试井解释的压裂优选方法研究

为了提高压裂选井的准确性,保证压裂效果,本文对大量压裂井地层测试压力资料及其效果进行研究,归纳总结出五种压力曲线。通过分析证实地层测试压力曲线形态能够综合反映油层及流体的物性特征、受污染或改善程度,压力曲线形态不同,压裂效果也不同,利用压力曲线特征选择压裂井的方法是可行的。     

岩石压缩、回弹与破裂研究

岩石的力学性质主要通过室内岩石实验进行研究,前人的研究主要集中在三个方面：单一岩性岩石在不同围压条件下的变形及应力—-应变曲线;岩石成分、围压大小对岩石应变及抗压强度的影响;岩石卸荷回弹与裂缝的形成。下一步应该加强对不同岩性组合、不同方向压缩、回弹变形与破裂特征及其相互关系的研究。     

煤岩破裂机理及其影响因素探讨

水力压裂是煤层气实现工业开采的重要手段。而煤岩的破裂机理是实现煤层压裂成功与否的重要理论基础。了解煤岩的破裂过程和机理有助于提高水力压裂的成功率和有效率。目前,对于煤岩破裂的研究大部分采用实验的方法,而且对煤岩的破裂过程描述比较多,对于破裂机理的研究相对较少。通过国内外调研,分析总结了煤岩破裂的宏观和微观破裂机理,得出煤岩的破裂相对常规岩石比较复杂,其中煤岩的类型、饱和的气、水以及煤岩组分是影响煤岩破裂的主要因素。     

国内低渗透气藏增产技术现状及发展趋势

目前我国天然气探明地质储量3.86万亿立方米,开发动用仅占有1/3的储量,还有2/3的储量没有动用,天然气开发具有广阔的前景。低渗透气藏一般都具有低孔低渗、裂缝发育、高毛管压力、地层压力异常、岩石致密、高损害潜力等工程地质特征。本文简单介绍了低渗气藏目前国内增产技术现状,主要在增产机理、现场应用工艺技术方面进行介绍;从低渗气藏水力压裂改造和酸化酸压方面,介绍了国内低渗透气藏增产技术发展趋势。     

非线性数值模拟方法在低渗油藏超前注水参数评价中的应用

利用低渗油藏非线性数值模拟方法,在所建立的均质概念模型的基础上,研究了低渗油藏超前注水开发时合理地层压力保持水平、注水强度和超前注水时间等主要开发技术参数的评价方法。数值模拟结果表明：同一开发井网下,渗透率越小。则其合理地层压力保持水平越大,注水强度越小,超前累计注水量越大,超前注水时间越长;合理地层压力保持水平主要与油藏平均渗透率有关。