页岩储层支撑裂缝导流能力实验研究 被引量：17

1

作者 毕文韬 卢拥军 +2 位作者 蒙传幼 曲占庆 崔静 《断块油气田》 CAS 北大核心 2016年第1期133-136,共4页

为深入了解页岩储层支撑裂缝导流能力的大小及裂缝有效性,开展了支撑剂粒径、类型、铺置方式对导流能力影响的实验研究,并进行了循环应力加载模拟开、关井过程引起的地层应力波动对页岩储层导流能力影响的实验研究。结果表明:低闭合压力... 为深入了解页岩储层支撑裂缝导流能力的大小及裂缝有效性,开展了支撑剂粒径、类型、铺置方式对导流能力影响的实验研究,并进行了循环应力加载模拟开、关井过程引起的地层应力波动对页岩储层导流能力影响的实验研究。结果表明:低闭合压力下,粒径越大,导流能力越高,随着闭合压力的增大,大粒径支撑剂导流能力下降迅速;支撑剂均匀铺置与完全混合铺置相比,前者导流能力较好;开、关井过程引起的地层应力波动对页岩导流能力的影响较大。以上因素的研究对压裂方案设计优化和现场施工具有一定的理论指导意义。 展开更多

关键词 压裂 支撑剂 导流能力 地层应力波动 导流实验

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相国寺储气库储层微粒运移伤害实验研究及应用 被引量：5

2

作者 高新平 彭钧亮 +3 位作者 韩慧芬 周玉超 李力民 冯艳 《钻采工艺》 CAS 北大核心 2020年第3期46-49,59,I0003,I0004,共7页

储气库强注强采、反复注采的生产特征决定了储层特征在不断变化,使用常规方法难以准确评价微粒运移对储层的伤害大小。为了给储气库注采方案的科学制定提供实验技术支持,以碳酸盐岩裂缝-孔隙型储气库储层为研究对象,针对储气库实际生产... 储气库强注强采、反复注采的生产特征决定了储层特征在不断变化,使用常规方法难以准确评价微粒运移对储层的伤害大小。为了给储气库注采方案的科学制定提供实验技术支持,以碳酸盐岩裂缝-孔隙型储气库储层为研究对象,针对储气库实际生产,建立了一套基于生产特征的实验方法;采用岩心伤害评价仪、扫描电镜及浊度仪开展微粒运移对储层伤害的实验研究,定量分析驱替压差递增、波动、正反向的变化引起微粒运移对储层的损害大小。研究结果表明:①基于生产特征建立的实验方法,驱替方式为压差递增、波动、正反向,驱替压差1.5~10 MPa,实现了模拟实际生产全特征的实验评价;②碳酸盐岩裂缝-孔隙型储气库储层微粒运移的第一临界压差4 MPa,第二临界压差8 MPa;③驱替压差波动更容易使前期堵塞孔喉的微粒发生进一步运移,产生自然解堵或新的堵塞,4~8 MPa的驱替压差产生解堵的效果,8~10 MPa的驱替压差产生新的堵塞;④驱替压差方向的变化,可使微粒在喉道及孔隙中来回振荡,使部分大微粒破碎成小微粒进而运移出,使储层渗透率在一定程度上得到改善,缓解储层的伤害。结论认为,碳酸盐岩裂缝-孔隙型储气库在注、采过程中控制一定的生产压差,不但能够满足生产需要,而且减小地面设备负荷,同时能有效缓解由于微粒运移导致的储层伤害。 展开更多

关键词 储气库 碳酸盐岩 裂缝-孔隙型储层 微粒运移 驱替压差 驱替方式 储层损害

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页岩储层水力裂缝网络多因素耦合分析 被引量：25

3

作者 刘玉章 修乃岭 +5 位作者 丁云宏 王欣 卢拥军 窦晶晶 严玉忠 梁天成 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期61-66,共6页

为优化压裂设计、提高页岩储层的改造效果,基于室内真三轴水力压裂模拟实验、现场压裂实践和理论分析的方法,从页岩绪层岩石的脆性指数、水平应力差、天然裂缝的力学特征和发育程度、液体黏度和施工参数等方面分析了页岩储层压裂形成缝... 为优化压裂设计、提高页岩储层的改造效果,基于室内真三轴水力压裂模拟实验、现场压裂实践和理论分析的方法,从页岩绪层岩石的脆性指数、水平应力差、天然裂缝的力学特征和发育程度、液体黏度和施工参数等方面分析了页岩储层压裂形成缝网的受控因素。结果表明:页岩储层的水力裂缝网络发育程度受到地质因素和工程因素的双重作用;从储层地质因素上看,岩石的脆性指数越高、天然裂缝越发育、天然缝胶结程度越差,越有利于形成缝网;从压裂作业的因素看,压裂液黏度越低以及压裂规模越大,越有利于形成充分扩展的缝网。在分析单个因素的基础上,建立了多因素耦合的缝网发育指数来表征页岩储层水力裂缝网络发育程度,并用于评价页岩储层压裂后水力裂缝的复杂程度。 展开更多

关键词 页岩 裂缝网络 脆性 应力差 黏度 天然裂缝 压裂(岩石) 评价

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考虑支撑剂及其嵌入程度对支撑裂缝导流能力影响的数值模拟 被引量：39

4

作者 吴国涛 胥云 +2 位作者 杨振周 杨立峰 张静 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期65-68,共4页

目前支撑剂粒径、铺置浓度、嵌入程度对裂缝导流能力的影响主要为实验研究,缺乏相应的理论计算模型研究,而理论计算模型会促使压裂方案设计更加合理、可靠,增加施工的成功率,达到预期的改造效果。为此,根据Carman-Kozeny公式,建立了一... 目前支撑剂粒径、铺置浓度、嵌入程度对裂缝导流能力的影响主要为实验研究,缺乏相应的理论计算模型研究,而理论计算模型会促使压裂方案设计更加合理、可靠,增加施工的成功率,达到预期的改造效果。为此,根据Carman-Kozeny公式,建立了一种考虑支撑剂在岩石表面嵌入的支撑裂缝导流能力数值计算模型,利用实验数据对理论模型进行拟合校正,并通过校正后的理论模型计算了20～40目、30～50目和40～70目支撑剂在不同铺置层数、不同嵌入程度条件下的裂缝导流能力,分析了铺置层数、嵌入程度对导流能力的影响。结果表明:支撑剂粒径越大、铺置层数越多,裂缝导流能力越大;在单层铺置情况下,嵌入程度对导流能力的影响较大,嵌入程度从0增加到33%,导流能力降低85%。所建立的模型为致密油、页岩气等不同类型储层的粒径优选、砂比优化提供了参考和依据,也为后续考虑支撑剂嵌入的相关软件研究提供了理论模型。 展开更多

关键词 支撑剂嵌入 支撑裂缝 导流能力 嵌入程度 数值模拟 计算

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页岩气水力压裂裂缝缝网完善程度概论 被引量：11

5

作者 刘玉章 杨立峰 +3 位作者 王欣 丁云宏 王永辉 邹雨时 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期34-39,共6页

受页岩气实际储层条件和施工工艺技术的限制,相同或相近的改造体积内的人工裂缝网络分布状态千差万别。仅用改造过的页岩气藏体积(SRV)进行改造效果的表征和评价,有可能导致评估认识上的偏差甚至错误。为此,利用人工裂缝扩展数值模拟技... 受页岩气实际储层条件和施工工艺技术的限制,相同或相近的改造体积内的人工裂缝网络分布状态千差万别。仅用改造过的页岩气藏体积(SRV)进行改造效果的表征和评价,有可能导致评估认识上的偏差甚至错误。为此,利用人工裂缝扩展数值模拟技术和产能数值模拟技术,研究了人工裂缝和天然裂缝的空间分布状态、改造过的页岩气藏内部的压力状态和采出程度,提出了页岩气缝网、理想缝网、页岩缝网完善程度3个概念。研究成果表明:(1)在开采结束时,各目标区域根据被改造过页岩气藏内气体采出程度和生产时间,可以划分成"改造相对完善区""改造过渡区"和"改造不完善区"等3类;(2)缝网最终形态参数和储层特性是影响缝网完善程度的两个主要因素,对于特定的气藏在井眼轨迹给定的情况下,人工裂缝的方向、长度、导流、高度和空间位置是影响页岩气缝网完善程度主要因素。结论认为,页岩气水力压裂裂缝缝网完善程度理论的提出,丰富了页岩储层改造技术理论体系,对致密油气等其他非常规储层裂缝系统的表征也具有借鉴作用。 展开更多

关键词 页岩气 储层改造 缝网理想 缝网完善程度 改造完善区 改造过渡区 改造不完善区

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致密油水平井体积压裂产能影响因素 被引量：29

6

作者 徐加祥 杨立峰 +3 位作者 丁云宏 高睿 刘哲 王臻 《大庆石油地质与开发》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期162-168,共7页

为了分析水力裂缝与天然裂缝对致密油储层体积改造后产能的影响,以新疆S油田储层物性、原油物性以及天然裂缝走向和密度等为基础,利用COMSOL with MATLAB混合编程建立了致密油水平井体积压裂后的复杂缝网模型;考虑基质与裂缝的应力敏感... 为了分析水力裂缝与天然裂缝对致密油储层体积改造后产能的影响,以新疆S油田储层物性、原油物性以及天然裂缝走向和密度等为基础,利用COMSOL with MATLAB混合编程建立了致密油水平井体积压裂后的复杂缝网模型;考虑基质与裂缝的应力敏感,模拟了致密油在储层基质、裂缝和水平井筒的全耦合流动,分析了不同裂缝长度80~140 m、不同裂缝间距10~40 m、不同天然裂缝密度0.5~2.5条/m条件下压后致密油储层产能的变化。通过与矿场数据对比,该模型准确性较高。同时,模拟发现压裂后储层中压力波及区域的扩展过程表现出较强的非均质性,分布在压裂区周围的天然裂缝有助于扩大储层改造体积;增加裂缝长度,减小裂缝间距,较高的天然裂缝密度均能提高油井日产量峰值和累计产量,模拟得到该区块的最优裂缝长度和裂缝间距分别为140 m和10 m左右。油井日产量提高的同时衰减速度加快,特别是较高天然裂缝密度的衰减速度约为较低天然裂缝密度时的4倍,天然裂缝密度和裂缝间距对产能的影响程度较裂缝长度更为显著。 展开更多

关键词 致密油藏 体积改造 复杂缝网 天然裂缝 产能分析

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支撑剂变形及嵌入程度对裂缝导流能力的影响 被引量：9

7

作者 徐加祥 杨立峰 +3 位作者 丁云宏 刘哲 高睿 王臻 《断块油气田》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期816-820,共5页

为了从理论分析的角度研究支撑剂变形及其嵌入程度对裂缝导流能力的影响,在考虑支撑剂之间及其与壁面接触变形的基础上,结合Carman-Kozeny公式,建立了闭合压力作用下支撑剂堆叠层数、支撑剂粒径以及岩石力学参数对支撑剂嵌入程度、裂缝... 为了从理论分析的角度研究支撑剂变形及其嵌入程度对裂缝导流能力的影响,在考虑支撑剂之间及其与壁面接触变形的基础上,结合Carman-Kozeny公式,建立了闭合压力作用下支撑剂堆叠层数、支撑剂粒径以及岩石力学参数对支撑剂嵌入程度、裂缝渗透率及导流能力影响的数学模型,并通过实验数据验证其准确性。模拟结果表明:支撑剂堆叠层数和岩石力学参数是影响孔隙变化的主控因素,且堆叠层数越多,弹性模量越小,裂缝孔隙度越小,支撑剂变形导致的孔隙度减小是其总减小量的22%;相较于提高裂缝渗透率,增加裂缝宽度是提高裂缝导流能力的主要途径。 展开更多

关键词 支撑剂变形 嵌入程度 裂缝渗透率 裂缝导流能力

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页岩储层导流能力影响因素新研究 被引量：11

8

作者 毕文韬 卢拥军 +2 位作者 蒙传幼 曲占庆 崔静 《科学技术与工程》 北大核心 2015年第30期115-118,共4页

支撑剂粒径、铺置浓度、嵌入程度对裂缝导流能力的影响是目前实验的主要研究方向。由于压裂工艺新技术的不断发展,更多影响因素不断出现,因此有必要对支撑裂缝导流能力影响新因素进行研究。使用创新设计的压力试验机首次开展了循环应力... 支撑剂粒径、铺置浓度、嵌入程度对裂缝导流能力的影响是目前实验的主要研究方向。由于压裂工艺新技术的不断发展,更多影响因素不断出现,因此有必要对支撑裂缝导流能力影响新因素进行研究。使用创新设计的压力试验机首次开展了循环应力加载模拟开、关井过程引起的地层应力波动对页岩储层支撑裂缝导流能力影响的实验。实验结果表明:地层应力波动对页岩储层导流能力的影响较大。随着循环加载次数的增加,页岩储层裂缝宽度降低,支撑剂的破碎率开始上升明显,后来趋于平缓。该因素的研究对压裂方案设计优化和现场施工具有一定的理论指导意义。 展开更多

关键词 支撑剂 导流能力 影响因素 地层压力波动 实验

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二氧化碳压裂供液系统设计 被引量：3

9

作者 杨延增 聂俊 +4 位作者 叶文勇 章东哲 赵航博 宋晓梅 谭欢 《钻采工艺》 CAS 北大核心 2020年第4期75-77,I0005,共4页

在CO2压裂技术早期应用过程中,使用常规CO2槽车和CO2增压泵车作为压裂车的主要供液设备,施工过程中由于增压泵车的抽吸作用和地面管路的摩阻,使得CO2槽车中处于临界状态的液态CO2部分气化,导致施工排量难以提高且极不稳定,影响施工的正... 在CO2压裂技术早期应用过程中,使用常规CO2槽车和CO2增压泵车作为压裂车的主要供液设备,施工过程中由于增压泵车的抽吸作用和地面管路的摩阻,使得CO2槽车中处于临界状态的液态CO2部分气化,导致施工排量难以提高且极不稳定,影响施工的正常进行。针对液态CO2气化导致的压裂装备走空泵、排量波动、持续供液难等问题,主要从气体增压装置、控制系统、CO2储罐及地面管汇四部分对供液系统进行设计,通过现场多井次的应用表明该供液系统可大幅提高施工排量,保持整个施工过程的排量平稳,为CO2压裂技术的现场成功应用奠定了坚实的基础。文章主要从技术分析、系统功能、系统结构、现场应用四个方面介绍该供液系统。 展开更多

关键词 CO2压裂 供液系统 气体增压 气化

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CO_2压裂参数对井内温度和压力的影响 被引量：8

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作者 兰建平 龚群 徐治国 《石油机械》 北大核心 2018年第11期97-103,共7页

由于超临界CO_2液体的热物理性质在流动中变化剧烈,不适用于常物性的计算方法,提出了井筒内耦合流体热物性的非稳态流动传热模型。以一个气田为实例,通过数值求解3大控制方程,获得了CO_2的温度和压力沿井深的分布及随施工时间的变化规... 由于超临界CO_2液体的热物理性质在流动中变化剧烈,不适用于常物性的计算方法,提出了井筒内耦合流体热物性的非稳态流动传热模型。以一个气田为实例,通过数值求解3大控制方程,获得了CO_2的温度和压力沿井深的分布及随施工时间的变化规律。数值模拟结果表明:在计算条件下随着井深增加,井筒内CO_2温度和压力均升高;摩擦阻力对井筒内温度场有显著的影响;随着低温CO_2的注入,井筒内各点温度降低而压力上升,最后都趋于稳定;距离地面越近,井筒内的温度和压力越快达到稳定。得到的井底温度和压力变化规律可以为地层裂缝的计算提供更准确的入口参数。 展开更多

关键词 CO2 压裂 摩擦阻力 温度 压力

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基于格子—玻尔兹曼方法的裂缝导流能力流固耦合 被引量：1

11

作者 徐加祥 丁云宏 +3 位作者 杨立峰 刘哲 高睿 王臻 《大庆石油地质与开发》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期94-100,共7页

为了定量研究不同类型支撑剂填充裂缝的导流能力及其影响因素,借助离散元方法构建了不同粒径范围内支撑剂在不同缝宽裂缝中的堆积模型,利用耦合的固体力学和格子—玻尔兹曼方法,分析了在闭合压力作用下支撑剂在水力裂缝中的嵌入程度及... 为了定量研究不同类型支撑剂填充裂缝的导流能力及其影响因素,借助离散元方法构建了不同粒径范围内支撑剂在不同缝宽裂缝中的堆积模型,利用耦合的固体力学和格子—玻尔兹曼方法,分析了在闭合压力作用下支撑剂在水力裂缝中的嵌入程度及缝宽变化,并以此为基础研究了支撑剂粒径和裂缝缝宽对水力裂缝渗透率和导流能力的影响。通过与实验数据进行对比验证了模型的准确性。模拟结果表明,随着初始缝宽的减小和支撑剂粒径的增大裂缝缝宽的减小程度不断增大,最大减小了31.95%,且初始缝宽对其影响较支撑剂粒径更为显著;水力裂缝的渗透率随着缝宽的减小和支撑剂粒径的增大而增大,但是随之应力敏感性更强,闭合压力作用下裂缝渗透率最大减小了93.37%;具有较高渗透率的窄裂缝,其导流能力相对于宽裂缝反而更小,说明相对于裂缝渗透率,裂缝宽度是影响裂缝导流能力的主要因素。 展开更多

关键词 支撑剂 导流能力 嵌入程度 离散元方法 格子—玻尔兹曼方法

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一体化多功能抗盐稠化剂的研制与应用 被引量：7

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作者 罗磊 王渊 +2 位作者 屈刚 杨育恒 贾飞 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2022年第3期383-389,共7页

为满足高矿化度水配液区块压裂作业对液体速溶性、耐盐性、降阻、耐温耐剪切和助排一体化的需求,以丙烯酰胺和丙烯酸钠为聚合物主体结构,添加抗盐单体,通过反相乳液聚合制备出一体化多功能抗盐稠化剂。通过将该稠化剂配制成压裂液并开... 为满足高矿化度水配液区块压裂作业对液体速溶性、耐盐性、降阻、耐温耐剪切和助排一体化的需求,以丙烯酰胺和丙烯酸钠为聚合物主体结构,添加抗盐单体,通过反相乳液聚合制备出一体化多功能抗盐稠化剂。通过将该稠化剂配制成压裂液并开展室内性能评价实验。结果表明,该稠化剂在50000~60000 mg/L矿化度水中30 s黏度释放率达到85%以上,配制的压裂液在模拟现场施工排量10 m^(3)/min条件下降阻率大于75%,在90℃、170 s^(-1)条件下剪切90 min后黏度保持在30 mPa·s以上;在不添加助排剂情况下,压裂液彻底破胶后,表面张力最低24.65 mN/m,界面张力最低1.06 mN/m,残渣含量低于30 mg/L。在新疆油田MH区块某井采用稀释的盐湖水配液进行稠化剂的现场应用,施工过程中切换方便,无需额外添加助排剂,液体性能稳定,满足施工要求。 展开更多

关键词 一体化 多功能 抗盐 压裂液 免混配

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