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夹层型陆相页岩油储层压裂裂缝扩展实验研究
被引量:
1
1
作者
柴妮娜
李嘉瑞
+3 位作者
张力文
王俊杰
刘亚鹏
朱伦
《油气藏评价与开发》
北大核心
2025年第1期124-130,共7页
鄂尔多斯盆地延长组沉积了一套泥页岩及细粒砂质岩,具有丰富的页岩油资源,勘探开发评估资源量合计达十几亿吨。但页岩油储层可动性差、地层埋深浅,水平段层理、断缝、断层发育,裂缝扩展形态未知,体积压裂改造难度大。针对长7段井下储层...
鄂尔多斯盆地延长组沉积了一套泥页岩及细粒砂质岩,具有丰富的页岩油资源,勘探开发评估资源量合计达十几亿吨。但页岩油储层可动性差、地层埋深浅,水平段层理、断缝、断层发育,裂缝扩展形态未知,体积压裂改造难度大。针对长7段井下储层获取的全直径致密砂泥岩岩心和页岩岩心,利用水泥包裹岩心方法开展真三轴室内压裂物模实验,获取水力裂缝形态,揭示弱应力场下页岩油储层水力裂缝扩展机理。实验发现,页岩油储层层状结构较密集,岩石颗粒之间胶结性较弱,压裂液容易沿着层理渗滤,在垂向应力与最小水平主应力之差小于2 MPa时,水力裂缝形态多为水平缝,压裂液主要沿层理或水平的天然裂缝渗滤;垂向应力与最小水平主应力之差增加到7 MPa时,会出现垂向穿层缝,形成局部台阶,最后被弱胶结层理面捕获后,沿层理渗滤延展。因此,压裂施工时,优选垂向应力与最小水平主应力差值较大的区域进行施工(井口位于山顶),有利于水力裂缝垂向延展,增加储层的体积压裂效果,提高页岩油产量和增大经济效益。
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关键词
夹层型
页岩
油
储层
水力
压
裂
实验
最大水平主应力
水力
裂
缝形态
天然
裂
缝
数值模拟
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职称材料
致密砾岩水力裂缝扩展大型矿场实验
被引量:
5
2
作者
张景臣
石善志
+3 位作者
郭晓东
吕振虎
张兆鹏
董景锋
《深圳大学学报(理工版)》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期173-182,共10页
砾岩储层由于砾石的存在而具有极强的非均质性,砾岩压裂成缝机理复杂.受限于岩样尺寸和实验条件,室内压裂物理模拟受砾石尺寸效应影响显著,裂缝扩展时间尺度小.为真实记录裂缝动态扩展过程,反映现场实际工况条件下的压后裂缝宏观整体形...
砾岩储层由于砾石的存在而具有极强的非均质性,砾岩压裂成缝机理复杂.受限于岩样尺寸和实验条件,室内压裂物理模拟受砾石尺寸效应影响显著,裂缝扩展时间尺度小.为真实记录裂缝动态扩展过程,反映现场实际工况条件下的压后裂缝宏观整体形态,搭建一套超大尺寸(2.0 m×2.0 m×1.0 m)真三轴水力压裂矿场实验平台,通过万吨级应力加载装置、真实管汇和压裂泵车,实现现场真实工况条件下的砾岩水力压裂模拟.基于该平台,分析了水平应力差、压裂液黏度和单孔进液速率对砾岩压裂裂缝动态扩展过程和压后裂缝宏观整体形态的影响规律.实验结果表明,砾岩压裂趋于在井筒处形成“纵向缝+横切缝”的复杂多裂缝形态,远离井筒后,横切主缝扩展优势逐步显现,局部遇砾形成分支缝;12 MPa高水平应力差条件下,压后近井区域形成多缝竞争扩展的复杂裂缝带,横切主缝向远端延伸优势减弱;压裂液黏度低于50 mPa·s时,压后横切主缝扩展优势显著,当压裂液黏度高于50 mPa·s时,近井区域形成复杂多裂缝形态;单孔进液速率超过0.3 m^(3)/min后,井筒处趋于形成多条纵向缝,易导致段间压窜.研究成果有助于深化认识砾岩储层压裂裂缝真实形态,为砾岩水力压裂方案设计提供理论指导.
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关键词
油
田开发
致密砾岩
矿
场
实验
水力
压
裂
裂
缝扩展
裂
缝形态
限流
压
裂
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职称材料
基于光纤监测的分段压裂多簇均衡性评价与优化建议
被引量:
3
3
作者
刘合
慕立俊
+3 位作者
齐银
陈文斌
拜杰
涂志勇
《钻采工艺》
CAS
北大核心
2024年第6期1-7,共7页
作为庆城页岩油矿场实验室一期工程的一部分,从本井水平井压裂过程中,通过套管外部署的永久式光缆上采集的DAS和DTS分布式光纤监测数据可以用来评估水平井分段多簇压裂模式下的多簇砂液分配动态变化特征。文章详细阐述了水力压裂过程中...
作为庆城页岩油矿场实验室一期工程的一部分,从本井水平井压裂过程中,通过套管外部署的永久式光缆上采集的DAS和DTS分布式光纤监测数据可以用来评估水平井分段多簇压裂模式下的多簇砂液分配动态变化特征。文章详细阐述了水力压裂过程中基于DAS、DTS测量理论基础与各簇进液进砂计算模型,提出了多簇裂缝均一性指数计算方法,得到段簇设计、射孔优化、暂堵等因素对多簇裂缝均衡性的影响规律认识。结合现场实际应用情况得到几点认识:(1)光纤技术是目前评价多簇砂液分配规律的最有效且最直观的技术,能够准确量化评价多簇扩展均衡性;(2)庆城页岩油各簇均有进液信号显示,100%起裂进液;(3)簇间进液进砂分配差异大,计算均一性指数30%~87%,平均61.8%,且仍有提升空间;(4)甜点品质、段簇设计及射孔是影响进液进砂关键因素,暂堵效果不明显。该应用实例为后续开发方案的调整和压裂设计的优化提供了重要依据,同时有助于拓展分布式光纤监测技术在国内非常规油气领域的更加广泛、深入的应用。
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关键词
分布式光纤监测
多簇均衡性
页岩油水力压裂矿场实验
DAS
DTS
段簇设计
差异化射孔
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职称材料
济阳坳陷页岩油注二氧化碳开发技术
被引量:
3
4
作者
李阳
祝仰文
+8 位作者
李宗阳
蒋廷学
薛兆杰
沈子齐
肖朴夫
于洪敏
程紫燕
赵清民
张庆福
《石油勘探与开发》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第4期855-864,共10页
围绕页岩油注CO_(2)开发存在的问题,通过室内实验、数值模拟与压裂工艺相结合的方式,开展了页岩油注CO_(2)萃取置换机理、CO_(2)前置液对页岩力学性质影响的室内实验,模拟了CO_(2)前置压裂和吞吐补能对开发效果的影响,并将成果应用于CO_...
围绕页岩油注CO_(2)开发存在的问题,通过室内实验、数值模拟与压裂工艺相结合的方式,开展了页岩油注CO_(2)萃取置换机理、CO_(2)前置液对页岩力学性质影响的室内实验,模拟了CO_(2)前置压裂和吞吐补能对开发效果的影响,并将成果应用于CO_(2)前置压裂和单井吞吐矿场实践。研究表明:CO_(2)吞吐作用效果受微纳尺度效应及干酪根、吸附油存在等的影响,适当延长焖井时间可提高原油动用程度。在CO_(2)“注、焖”阶段,CO_(2)通过溶解扩散和传质作用提高重烃的动用程度,在CO_(2)“吐”的阶段,CO_(2)主要将较大孔隙中的原油排出至周边更大的孔隙或层理缝中流入生产井。注入CO_(2)前置液有助于保持岩心脆性,降低破裂压力,CO_(2)易沿层理面滤失,从而提高裂缝复杂程度。前置CO_(2)注入量增加会提升增能效果,从而增强地层能量的补充作用。页岩基质渗透率越低、地层压力越低、原油重烃含量越高,注CO_(2)吞吐开发后,采收率提高幅度越大。矿场实践表明,CO_(2)前置压裂后压力保持良好,单井CO_(2)吞吐后可有效补充地层能量,提高单井产能,效果良好。
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关键词
页岩
油
CO_(2)
前置
压
裂
吞吐补能
室内
实验
矿
场
试验
开发效果
提高采收率
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职称材料
高温高压页岩渗吸实验系统设计
被引量:
2
5
作者
王文东
任慈
+3 位作者
孙庆豪
苏玉亮
郝永卯
李蕾
《实验技术与管理》
CAS
北大核心
2023年第9期91-94,101,共5页
结合页岩油储层渗吸提高采收率机理,设计了一套高温高压页岩渗吸实验系统。根据其内置的渗吸置换系统可以模拟页岩油储层焖井期间的渗吸作用,通过温压协调控制系统可以模拟储层的压力与温度条件,结合数据采集系统可以对岩心重量或渗吸...
结合页岩油储层渗吸提高采收率机理,设计了一套高温高压页岩渗吸实验系统。根据其内置的渗吸置换系统可以模拟页岩油储层焖井期间的渗吸作用,通过温压协调控制系统可以模拟储层的压力与温度条件,结合数据采集系统可以对岩心重量或渗吸液量进行精确计量。该套系统能够用于开展页岩渗吸作用影响因素研究,评估页岩油储层的渗吸提采效果,具有可适用性和准确性,有利于激发学生的创新精神,培养学科交叉思维,增强团结协作解决实际工程问题的能力。
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关键词
页岩
油
渗吸
高温高
压
水力
压
裂
创新性
实验
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职称材料
题名
夹层型陆相页岩油储层压裂裂缝扩展实验研究
被引量:
1
1
作者
柴妮娜
李嘉瑞
张力文
王俊杰
刘亚鹏
朱伦
机构
中国石化华北油气分公司石油工程技术研究院
东北石油大学石油工程学院
出处
《油气藏评价与开发》
北大核心
2025年第1期124-130,共7页
基金
国家自然科学基金项目“万米深井PDC钻头冲击破岩机理及提速方法研究”(52274005)。
文摘
鄂尔多斯盆地延长组沉积了一套泥页岩及细粒砂质岩,具有丰富的页岩油资源,勘探开发评估资源量合计达十几亿吨。但页岩油储层可动性差、地层埋深浅,水平段层理、断缝、断层发育,裂缝扩展形态未知,体积压裂改造难度大。针对长7段井下储层获取的全直径致密砂泥岩岩心和页岩岩心,利用水泥包裹岩心方法开展真三轴室内压裂物模实验,获取水力裂缝形态,揭示弱应力场下页岩油储层水力裂缝扩展机理。实验发现,页岩油储层层状结构较密集,岩石颗粒之间胶结性较弱,压裂液容易沿着层理渗滤,在垂向应力与最小水平主应力之差小于2 MPa时,水力裂缝形态多为水平缝,压裂液主要沿层理或水平的天然裂缝渗滤;垂向应力与最小水平主应力之差增加到7 MPa时,会出现垂向穿层缝,形成局部台阶,最后被弱胶结层理面捕获后,沿层理渗滤延展。因此,压裂施工时,优选垂向应力与最小水平主应力差值较大的区域进行施工(井口位于山顶),有利于水力裂缝垂向延展,增加储层的体积压裂效果,提高页岩油产量和增大经济效益。
关键词
夹层型
页岩
油
储层
水力
压
裂
实验
最大水平主应力
水力
裂
缝形态
天然
裂
缝
数值模拟
Keywords
interbedded shale oil reservoir
hydraulic fracturing experiment
maximum horizontal principal stress
hydraulic fracture morphology
natural fractures
numerical simulation
分类号
TE357 [石油与天然气工程—油气田开发工程]
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职称材料
题名
致密砾岩水力裂缝扩展大型矿场实验
被引量:
5
2
作者
张景臣
石善志
郭晓东
吕振虎
张兆鹏
董景锋
机构
中国石油大学(北京)非常规油气科学技术研究院
中国石油新疆油田分公司工程技术研究院
中国石油大学(北京)石油工程学院
新疆泰齐石油科技有限公司
出处
《深圳大学学报(理工版)》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期173-182,共10页
基金
国家自然科学基金青年基金资助项目(51974332)
中石油战略合作科技专项资助项目(ZLZX2020-02-07-03,ZLZX2020-02-07-05)
克拉玛依市重点研发计划资助项目(20212022zdyf0041)。
文摘
砾岩储层由于砾石的存在而具有极强的非均质性,砾岩压裂成缝机理复杂.受限于岩样尺寸和实验条件,室内压裂物理模拟受砾石尺寸效应影响显著,裂缝扩展时间尺度小.为真实记录裂缝动态扩展过程,反映现场实际工况条件下的压后裂缝宏观整体形态,搭建一套超大尺寸(2.0 m×2.0 m×1.0 m)真三轴水力压裂矿场实验平台,通过万吨级应力加载装置、真实管汇和压裂泵车,实现现场真实工况条件下的砾岩水力压裂模拟.基于该平台,分析了水平应力差、压裂液黏度和单孔进液速率对砾岩压裂裂缝动态扩展过程和压后裂缝宏观整体形态的影响规律.实验结果表明,砾岩压裂趋于在井筒处形成“纵向缝+横切缝”的复杂多裂缝形态,远离井筒后,横切主缝扩展优势逐步显现,局部遇砾形成分支缝;12 MPa高水平应力差条件下,压后近井区域形成多缝竞争扩展的复杂裂缝带,横切主缝向远端延伸优势减弱;压裂液黏度低于50 mPa·s时,压后横切主缝扩展优势显著,当压裂液黏度高于50 mPa·s时,近井区域形成复杂多裂缝形态;单孔进液速率超过0.3 m^(3)/min后,井筒处趋于形成多条纵向缝,易导致段间压窜.研究成果有助于深化认识砾岩储层压裂裂缝真实形态,为砾岩水力压裂方案设计提供理论指导.
关键词
油
田开发
致密砾岩
矿
场
实验
水力
压
裂
裂
缝扩展
裂
缝形态
限流
压
裂
Keywords
oil field development
dense conglomerate
mining site experiment
hydraulic fracturing
fracture expansion
fracture morphology
flow-restricted fracturing
分类号
TE348 [石油与天然气工程—油气田开发工程]
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职称材料
题名
基于光纤监测的分段压裂多簇均衡性评价与优化建议
被引量:
3
3
作者
刘合
慕立俊
齐银
陈文斌
拜杰
涂志勇
机构
中国石油勘探开发研究院
中国石油长庆油田公司
低渗透油气田勘探开发国家工程实验室
中国石油长庆油田公司油气工艺研究院
出处
《钻采工艺》
CAS
北大核心
2024年第6期1-7,共7页
基金
中国石油集团公司科技专项“非常规储层改造关键技术研究”(编号:2023ZZ28)。
文摘
作为庆城页岩油矿场实验室一期工程的一部分,从本井水平井压裂过程中,通过套管外部署的永久式光缆上采集的DAS和DTS分布式光纤监测数据可以用来评估水平井分段多簇压裂模式下的多簇砂液分配动态变化特征。文章详细阐述了水力压裂过程中基于DAS、DTS测量理论基础与各簇进液进砂计算模型,提出了多簇裂缝均一性指数计算方法,得到段簇设计、射孔优化、暂堵等因素对多簇裂缝均衡性的影响规律认识。结合现场实际应用情况得到几点认识:(1)光纤技术是目前评价多簇砂液分配规律的最有效且最直观的技术,能够准确量化评价多簇扩展均衡性;(2)庆城页岩油各簇均有进液信号显示,100%起裂进液;(3)簇间进液进砂分配差异大,计算均一性指数30%~87%,平均61.8%,且仍有提升空间;(4)甜点品质、段簇设计及射孔是影响进液进砂关键因素,暂堵效果不明显。该应用实例为后续开发方案的调整和压裂设计的优化提供了重要依据,同时有助于拓展分布式光纤监测技术在国内非常规油气领域的更加广泛、深入的应用。
关键词
分布式光纤监测
多簇均衡性
页岩油水力压裂矿场实验
DAS
DTS
段簇设计
差异化射孔
Keywords
distributed optical fiber monitoring
multi-cluster equilibrium
HFFL
DAS
DTS
segment-cluster design
differential perforation
分类号
TE357 [石油与天然气工程—油气田开发工程]
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职称材料
题名
济阳坳陷页岩油注二氧化碳开发技术
被引量:
3
4
作者
李阳
祝仰文
李宗阳
蒋廷学
薛兆杰
沈子齐
肖朴夫
于洪敏
程紫燕
赵清民
张庆福
机构
中国石油化工股份有限公司
中国石化石油勘探开发研究院
中国石化胜利油田分公司勘探开发研究院
中石化石油工程技术研究院有限公司
出处
《石油勘探与开发》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第4期855-864,共10页
基金
中国石化科技部基础前瞻项目“陆相页岩油流体运移机制的数学表征方法”(P22213-4)。
文摘
围绕页岩油注CO_(2)开发存在的问题,通过室内实验、数值模拟与压裂工艺相结合的方式,开展了页岩油注CO_(2)萃取置换机理、CO_(2)前置液对页岩力学性质影响的室内实验,模拟了CO_(2)前置压裂和吞吐补能对开发效果的影响,并将成果应用于CO_(2)前置压裂和单井吞吐矿场实践。研究表明:CO_(2)吞吐作用效果受微纳尺度效应及干酪根、吸附油存在等的影响,适当延长焖井时间可提高原油动用程度。在CO_(2)“注、焖”阶段,CO_(2)通过溶解扩散和传质作用提高重烃的动用程度,在CO_(2)“吐”的阶段,CO_(2)主要将较大孔隙中的原油排出至周边更大的孔隙或层理缝中流入生产井。注入CO_(2)前置液有助于保持岩心脆性,降低破裂压力,CO_(2)易沿层理面滤失,从而提高裂缝复杂程度。前置CO_(2)注入量增加会提升增能效果,从而增强地层能量的补充作用。页岩基质渗透率越低、地层压力越低、原油重烃含量越高,注CO_(2)吞吐开发后,采收率提高幅度越大。矿场实践表明,CO_(2)前置压裂后压力保持良好,单井CO_(2)吞吐后可有效补充地层能量,提高单井产能,效果良好。
关键词
页岩
油
CO_(2)
前置
压
裂
吞吐补能
室内
实验
矿
场
试验
开发效果
提高采收率
Keywords
shale oil
carbon dioxide
pre-pad fracturing
huff-n-puff for energy replenishment
laboratory experiment
field test
recovery efficiency
enhanced oil recovery
分类号
TP328 [自动化与计算机技术—计算机系统结构]
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职称材料
题名
高温高压页岩渗吸实验系统设计
被引量:
2
5
作者
王文东
任慈
孙庆豪
苏玉亮
郝永卯
李蕾
机构
中国石油大学(华东)石油工程学院非常规油气开发教育部重点实验室
中海石油(中国)有限公司上海分公司
出处
《实验技术与管理》
CAS
北大核心
2023年第9期91-94,101,共5页
基金
山东省研究生教育质量提升计划项目(SDYKC21026)
中国石油大学(华东)教学改革项目(QN-202002)
山东省教学改革项目(SDYJG21017)。
文摘
结合页岩油储层渗吸提高采收率机理,设计了一套高温高压页岩渗吸实验系统。根据其内置的渗吸置换系统可以模拟页岩油储层焖井期间的渗吸作用,通过温压协调控制系统可以模拟储层的压力与温度条件,结合数据采集系统可以对岩心重量或渗吸液量进行精确计量。该套系统能够用于开展页岩渗吸作用影响因素研究,评估页岩油储层的渗吸提采效果,具有可适用性和准确性,有利于激发学生的创新精神,培养学科交叉思维,增强团结协作解决实际工程问题的能力。
关键词
页岩
油
渗吸
高温高
压
水力
压
裂
创新性
实验
Keywords
shale oil
imbibition
high temperature and high pressure
hydraulic fracturing
innovative experiment
分类号
TE349 [石油与天然气工程—油气田开发工程]
G642.423 [文化科学—高等教育学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
夹层型陆相页岩油储层压裂裂缝扩展实验研究
柴妮娜
李嘉瑞
张力文
王俊杰
刘亚鹏
朱伦
《油气藏评价与开发》
北大核心
2025
1
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职称材料
2
致密砾岩水力裂缝扩展大型矿场实验
张景臣
石善志
郭晓东
吕振虎
张兆鹏
董景锋
《深圳大学学报(理工版)》
CAS
CSCD
北大核心
2024
5
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职称材料
3
基于光纤监测的分段压裂多簇均衡性评价与优化建议
刘合
慕立俊
齐银
陈文斌
拜杰
涂志勇
《钻采工艺》
CAS
北大核心
2024
3
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职称材料
4
济阳坳陷页岩油注二氧化碳开发技术
李阳
祝仰文
李宗阳
蒋廷学
薛兆杰
沈子齐
肖朴夫
于洪敏
程紫燕
赵清民
张庆福
《石油勘探与开发》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
3
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职称材料
5
高温高压页岩渗吸实验系统设计
王文东
任慈
孙庆豪
苏玉亮
郝永卯
李蕾
《实验技术与管理》
CAS
北大核心
2023
2
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职称材料
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