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基于避免断层激活机制的组合压裂模式研究 被引量：1
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作者 付海峰 刘鹏林 +3 位作者 陈祝兴 翁定为 马泽元 李军 《石油机械》 北大核心 2024年第1期88-97,共10页
页岩气井多级压裂过程中的套管剪切变形问题日益严重,甚至出现了水力压裂诱发断层激活造成邻井套管变形的现象,这导致相邻水平井压裂不能顺利进行,严重影响了区块产能建设,而降低泵压及排量等现有方法对套管变形控制效果不明显。为此,基... 页岩气井多级压裂过程中的套管剪切变形问题日益严重,甚至出现了水力压裂诱发断层激活造成邻井套管变形的现象,这导致相邻水平井压裂不能顺利进行,严重影响了区块产能建设,而降低泵压及排量等现有方法对套管变形控制效果不明显。为此,基于Mohr-Coulomb准则建立了页岩气井井间断层激活评价模型,揭示了常规压裂模式下井间断层激活机理,提出了一种基于避免水力压裂诱发断层激活机制的组合压裂模式。研究结果表明:常规压裂模式下井间断层区域均会被激活,导致相邻水平井丢段;随井间距增加及水平井夹角减小,水平井丢段长度增加;通过采用拉链-顺序-同步组合压裂模式优化断层附近多井多段压裂顺序,可达到避免断层提前激活、缩短水平井丢段长度的效果。研究结果可为页岩气水平井断层激活及套管变形控制提供理论指导。 展开更多
关键词 页岩气水平井 多级压裂 断层激活 压裂模式 套管变形
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页岩气“井工厂”不同压裂模式下裂缝复杂程度研究 被引量：14
2
作者 刘洪 廖如刚 +4 位作者 李小斌 胡昌权 肖晖 黄园园 张潇宇 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期70-76,共7页
为了不断优化页岩气"井工厂"的压裂模式,通过建立多裂缝相互干扰诱导应力数学模型,在考虑多井多缝的前提下,建立了多裂缝影响下的诱导应力场有限元模型,对单井逐次压裂、跳跃式压裂、两口水平井同步压裂、拉链式压裂以及改进... 为了不断优化页岩气"井工厂"的压裂模式,通过建立多裂缝相互干扰诱导应力数学模型,在考虑多井多缝的前提下,建立了多裂缝影响下的诱导应力场有限元模型,对单井逐次压裂、跳跃式压裂、两口水平井同步压裂、拉链式压裂以及改进的拉链式压裂等5种压裂模式进行模拟,对比分析了不同水平路径下诱导应力的变化情况以及最小水平主应力方向的变化规律,并重点讨论了由于压裂次序不同所导致的诱导应力场差异。研究结果表明:(1)裂缝周围的近井筒地带产生的诱导压应力最大,裂缝尖端处产生的诱导拉应力最大;(2)对于两口水平井压裂,靠近补偿井一侧的裂缝尖端诱导拉应力更大,两井的中间位置主要受到诱导拉应力的作用;(3)最小水平主应力方向偏转主要集中在裂缝尖端区域,裂缝数量增多,最小水平主应力的偏转范围和偏转幅度均增大;(4)改进拉链式压裂在各条路径上产生的诱导应力均为最大,对于靠近两口井中间区域各点的诱导应力值影响尤其大,可以有效增加压裂裂缝的复杂程度。结论认为,该研究成果可以为页岩气"井工厂"压裂的复杂裂缝网络预测和压裂模式优化提供帮助。 展开更多
关键词 页岩气 井工厂 水力压裂 压裂模式 诱导应力 裂缝数量 最小水平主应力 压裂顺序
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致密气藏水平井分段压裂地质模式及降本增效优化研究与应用 被引量：3
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作者 毕曼 胡阳明 +2 位作者 朱李安 杨映洲 马占国 《钻采工艺》 CAS 北大核心 2018年第5期59-62,135,共5页
苏里格致密气藏水平井没有适应的压裂技术模式,导致部分井低产且成本高。文章通过建立了三类水平井压裂地质模型,以及生产动态和压裂软件模拟,开展裂缝参数、施工参数和压裂工艺设计等优化研究,形成了针对性强的三类水平井压裂技术模式... 苏里格致密气藏水平井没有适应的压裂技术模式,导致部分井低产且成本高。文章通过建立了三类水平井压裂地质模型,以及生产动态和压裂软件模拟,开展裂缝参数、施工参数和压裂工艺设计等优化研究,形成了针对性强的三类水平井压裂技术模式,达到Ⅰ类井降本,Ⅲ类井提产的目的。结果表明,压裂地质模型符合率误差<6%;压裂改造技术模式现场试验70口井,无阻流量和初期产量较对比井分别提高12. 5%和7. 7%,核算直接节约费用3 800余万元,促进了水平井效益开发,同时对国内同类气藏具有借鉴和指导意义。 展开更多
关键词 压裂地质模式 水平井 致密气藏 降本增效 灰色理论分析法
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页岩气井间压裂窜扰机理及影响规律 被引量：6
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作者 王文东 喻文锋 +5 位作者 高攀 曾波 苏玉亮 唐登济 黄浩勇 孙昊 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期128-138,共11页
四川盆地南部地区(以下简称川南地区)页岩气水平井体积压裂改造过程中,受地质及工程等因素影响,水力裂缝易与单一方向大尺度天然裂缝沟通并过度扩展,从而诱导邻井压力快速上涨,最终导致压裂窜扰、套管变形等问题,直接影响页岩气单井产... 四川盆地南部地区(以下简称川南地区)页岩气水平井体积压裂改造过程中,受地质及工程等因素影响,水力裂缝易与单一方向大尺度天然裂缝沟通并过度扩展,从而诱导邻井压力快速上涨,最终导致压裂窜扰、套管变形等问题,直接影响页岩气单井产量。为此,针对川南地区页岩气储层压裂窜扰模式多样、机制认识不清以及防控效果有限等问题,建立了全耦合页岩气水平井压裂多簇同步扩展数值模拟模型,并阐明了不同类型压裂窜扰的影响规律,最后提出了有效治理压裂窜扰的方法。研究结果表明:①天然裂缝发育的储层中,水平井裂缝易沿单一方向大尺度天然裂缝优势条带扩展,直接或间接对邻井产生影响,造成其压力涨幅异常;②页岩气水平井通过避免在风险段压裂或降低改造强度在一定程度上可减轻压裂窜扰的影响;③压裂井附近存在衰竭邻井时,裂缝更易往邻井低应力区扩展产生压裂窜扰,窜扰程度与岩石孔隙弹性密切相关。结论认为,合理避开风险段射孔、控制压裂改造强度可有效降低页岩气水平井压裂窜扰的风险,该研究成果可为同类国内外页岩气区块页岩气水平井压裂开发提供技术指导。 展开更多
关键词 川南地区 页岩气 压裂窜扰模式 大尺度天然裂缝 全耦合数值模拟 压裂窜扰影响因素
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非常规油气藏新一代体积压裂技术的几个关键问题探讨 被引量：17
5
作者 蒋廷学 《石油钻探技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期184-191,共8页
体积压裂技术是实现非常规油气藏高效开发的关键,围绕有效改造体积及单井控制EUR最大化的目标,密切割程度、加砂强度、暂堵级数及工艺参数不断强化,导致压裂作业综合成本越来越高。为此,开展了新一代体积压裂技术(立体缝网压裂技术)的... 体积压裂技术是实现非常规油气藏高效开发的关键,围绕有效改造体积及单井控制EUR最大化的目标,密切割程度、加砂强度、暂堵级数及工艺参数不断强化,导致压裂作业综合成本越来越高。为此,开展了新一代体积压裂技术(立体缝网压裂技术)的研究与试验,压裂工艺逐渐发展到“适度密切割、多尺度裂缝强加砂、多级双暂堵和全程穿层”模式。为促进立体缝网压裂技术的发展与推广应用,对立体缝网的表征、压裂模式及参数界限的确定、“压裂–渗吸–增能–驱油”协同提高采收率的机制、一体化变黏度多功能压裂液的研制、石英砂替代陶粒的经济性分析及“设计–实施–后评估”循环迭代升级的闭环体系构建等关键问题进行了探讨,厘清了立体缝网压裂技术的概念、关键技术及提高采收率机理,对于非常规油气藏新一代压裂技术的快速发展、更好地满足非常规油气藏高效勘探开发需求,具有重要的借鉴和指导意义。 展开更多
关键词 非常规油气藏 体积压裂 立体缝网压裂 立体缝网指数 压裂模式 参数优化 提高采收率
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石炭系浅层低压砂岩油藏压裂方式优选 被引量：1
6
作者 陈宏飞 曹旭升 +6 位作者 冯海蛟 彭越 巨世昌 李斯琪 陈文顺 胥新刚 邓青玉 《科学技术与工程》 北大核心 2023年第1期173-182,共10页
新疆油田J230区块石炭系油藏储层中部深度620 m,地层压力8.6 MPa,平均孔隙度7.26%,渗透率分布在0.01~96.1 mD,平均渗透率1.14 mD,属典型浅层低压砂岩储层。近几年,该区进行了水平井多段压裂和体积压裂开发试验,提高了油井初期产量。但是... 新疆油田J230区块石炭系油藏储层中部深度620 m,地层压力8.6 MPa,平均孔隙度7.26%,渗透率分布在0.01~96.1 mD,平均渗透率1.14 mD,属典型浅层低压砂岩储层。近几年,该区进行了水平井多段压裂和体积压裂开发试验,提高了油井初期产量。但是,体积压裂投资规模大,风险高,迫切需要评价不同压裂方式下的油井长期生产特征,为经济可行性评价提供参考。选取了一个典型的裂缝单元,运用数值模拟方法,开展相同支撑剂用量下常规多段压裂与体积压裂下的油井生产规律研究,预测了20年油井累计产量与采出程度。数值模拟研究结果表明:一定支撑剂用量下,不同渗透率储层对应最优压裂方式。当储层渗透率低于1 mD时,体积压裂效果好。当储层渗透率高于1 mD时,普通多段压裂效果好。在相同的支撑剂用量下,体积压裂相对于普通多段压裂具有更高的初产优势,但随着生产的进行,体积压裂的优势逐渐减弱。对于体积压裂,储层的改造程度和改造面积是决定油井长期生产的主控因素,不同渗透率储层存在最优的裂缝簇数。针对新疆油田J230区块石炭系油藏储层物性特征,建议以常规多段压裂为主,在极低渗透率区域辅以体积压裂。研究结果对于西部石炭系浅层低压油藏压裂方式优选有重要的指导意义。 展开更多
关键词 浅层砂岩油藏 压裂模式 裂缝参数优化 数值模拟
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砂层劈裂–压密注浆模拟试验系统研发及试验 被引量：18
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作者 张连震 李志鹏 +2 位作者 刘人太 张庆松 李术才 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期665-674,共10页
劈裂–压密模式是砂层注浆扩散过程的主要模式之一。为研究砂层劈裂–压密注浆扩散过程,研发了一套可视化注浆模拟试验系统,该系统由模拟试验架、地应力加载模块、动态监测模块以及注浆控制模块4部分构成,可实现劈裂–压密注浆扩散过程... 劈裂–压密模式是砂层注浆扩散过程的主要模式之一。为研究砂层劈裂–压密注浆扩散过程,研发了一套可视化注浆模拟试验系统,该系统由模拟试验架、地应力加载模块、动态监测模块以及注浆控制模块4部分构成,可实现劈裂–压密注浆扩散过程的可视化模拟。以青岛地区含黏性土砂层为典型被注介质,开展了砂层劈裂–压密注浆模拟试验,揭示了注浆扩散过程中劈裂通道形态、注浆压力、应力场以及位移场随时间变化规律,获得了试验条件下的砂层劈裂–压密注浆影响范围。研究结果表明:砂层注浆起裂方向与劈裂通道扩展方向均与大主应力方向一致,浆脉厚度在浆脉扩展方向上存在明显衰减;注浆会引起与劈裂通道垂直方向的应力增加,且该应力沿劈裂通道扩展方向衰减,但注浆对平行劈裂通道扩展方向的应力没有显著影响;劈裂–压密注浆对劈裂通道两侧砂层的影响范围非常有限(20～40cm)。最后从单孔注浆量、钻孔布置方面对砂层劈裂–压密注浆设计方法提出了改进建议。 展开更多
关键词 岩土力学 砂层注浆 劈裂–压密模式 模拟试验 扩散规律
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砂层压密特性及其对劈裂-压密注浆扩散过程的影响 被引量：13
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作者 张连震 李志鹏 +2 位作者 张庆松 刘人太 李术才 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期667-675,共9页
劈裂-压密注浆模式是砂层注浆工程中的重要模式,砂层自身的压密特性对劈裂-压密注浆扩散过程具有显著影响,基于此,以山东青岛地区含黏性土砂层为典型砂层介质,通过侧限压缩试验测试了不同条件下的砂层压缩变形曲线,测试压力范围0~2 MPa... 劈裂-压密注浆模式是砂层注浆工程中的重要模式,砂层自身的压密特性对劈裂-压密注浆扩散过程具有显著影响,基于此,以山东青岛地区含黏性土砂层为典型砂层介质,通过侧限压缩试验测试了不同条件下的砂层压缩变形曲线,测试压力范围0~2 MPa,砂层黏性土含量10%~50%,砂层初始含水量12%~28%,分析了黏性土含量及初始含水率对砂层压密过程的影响,从是否形成砂骨架的角度揭示了砂层压密变形机理。采用二次抛物线模型来拟合砂层侧限压缩过程应力-应变数据,建立了可描述砂层非线性压密过程的数学模型,模型参数可通过初始压缩模量及2 MPa下的特征应变量确定。在此基础上,认为劈裂-压密注浆过程中劈裂通道两侧砂层的压密过程近似符合侧限条件,分析了黏性土含量对砂层劈裂-压密注浆扩散过程的影响。研究结果表明:黏性土含量是影响砂层压密特性的主控因素,当黏性土含量低于25%左右时,砂层压缩过程中会形成砂骨架,砂层整体可压缩性较差,反之,不会形成砂骨架,砂层整体可压缩性较好;存在最优初始含水率(20%左右),当砂层初始含水率由最优初始含水率增加或者减少时,相同压力条件下砂层压缩量均会减小;砂层压密过程数学模型曲线与试验数据较为一致,所创建的数学模型可较好地描述砂层压密过程;相同注浆时间条件下,黏性土含量与注浆扩散过程中的劈裂通道开度正相关,而与浆液扩散半径及注浆压力负相关;在相同注浆终压条件下,黏性土含量与浆液扩散半径正相关。在砂层劈裂-压密注浆设计中应充分考虑砂层压密特性对注浆扩散过程的影响。 展开更多
关键词 砂层 注浆 劈裂-压密模式 压密特性 注浆扩散规律
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