真三轴重复压裂裂缝扩展实时监测教学演示实验研究

诱导裂缝转向是重复压裂中一个重要的研究方向。多次压裂导致裂缝间的互相干扰和影响,实验结束后无法准确描述每次形成的裂缝形态。为解决这一问题,将声发射技术引入真三轴水力压裂实验过程中,不仅可以实时监测裂缝的扩展规律和形态,而且能有针对性的改变注入压裂方式形成转向裂缝。该实验对研究压裂过程中裂缝扩展和重复压裂过程中裂缝干扰和转向具有较强的支撑作用,同时可以可培养学生实践操作能力和压裂理论认识。     

水力波及压裂技术及其在沁南深煤层中的应用

为了提高山西沁水盆地南部深部煤层产气量,结合其地质特征提出了在多口相邻井中实施水力波及压裂的技术思路。使用位移不连续法,对诱导应力进行了模拟计算,经分析可知:水力波及压裂在裂缝周围局部区域产生的诱导应力使得水平主应力发生反转,有利于水力裂缝转向延伸过程中充分沟通煤层中面、端隔理等弱结构面,在煤层中形成复杂裂缝网络。现场应用表明:水力波及压裂井见气时间短,单井平均产量高,具有较好推广价值。     

致密砂岩储层压裂裂缝扩展形态试验研究

为研究致密砂岩储层水力压裂裂缝扩展形态及空间展布规律,利用真三轴水力压裂模拟实验系统,分析了水平应力差、压裂液黏度以及排量对复杂缝网形成规律的影响。研究结果表明:低水平应力差(3 MPa)下,水力裂缝更容易发生转向,趋向于沿着相对薄弱的天然裂缝和层理面延伸,使得裂缝趋于复杂,有利于致密砂岩储层形成复杂的裂缝网络;在水力裂缝扩展中,低黏度压裂液能充分保证滤失,在裂缝中流动摩阻小,有利于裂缝尖端的破裂,而且形成复杂缝网;压裂液泵注排量越大,破裂压力越大,裂缝越容易多处起裂,使得压裂裂缝形态趋于复杂。研究结果为致密砂岩储层现场压裂施工提供参考。     

裂缝监测技术在水平井中的应用

水平井可在薄油层中增大井筒过油层范围,实现高速注采,提高产能。某油田区块投产水平井均采用水力压裂投产方式完井,而经济有效的水力压裂应尽可能地让裂缝在储层内延伸,防止裂缝穿透水层或低压渗透层。现场作业表明,水力压裂的效果往往不十分明显,有时由于穿透隔层导致失败,造成油层压力体系破坏,影响油田的整体开发效果。因此常常需要了解、研究裂缝扩展规律并采取有效措施控制裂缝的扩展形态,从油田实践看,由于受监测手段的限制,对裂缝扩展规律的认识还十分有限。该油田通过应用微地震裂缝监测技术、压裂前后密闭井温测试、大地电位等多种裂缝监测技术,进行裂缝扩展规律的认识和研究,并通过多种裂缝监测结果比较,对水平井压裂过程中产生的人工裂缝形态有了较为清楚的认识,且对区块内其它水平井压裂过程中的施工控制及压后的效果分析有十分重要的指导作用。     

压裂裂缝内支撑剂沉降及运移规律研究现状与展望

世界范围内非常规油气藏具有储藏面积大、储量巨大、开发潜力大的特点。当前对于开发非常规油气藏占有重要的增产改造的手段就是利用水力压裂对油气储层进行压裂改造。由于在水力压裂过程中,储层压裂改造的最终效果取决于由裂缝内支撑剂的沉降及运移规律影响着的支撑剂颗粒在压裂裂缝内的铺置情况。因此,研究压裂裂缝内支撑剂沉降及运移规律对未来增加非常规油气藏的产量枀具必要性。根据非常规油气藏水力压裂后裂缝中支撑剂的沉降和运移规律研究现状和发展历史,探讨了压裂裂缝中支撑剂沉降和运移规律的发展趋势。     

影响采油井压裂裂缝转向因素及敏感性分析

压裂是油气藏增产、增洼的一项主要措施。压裂过的井层在生产一段时间后,由于种种原因会失效。为了继续获得高产和经济的开采效益,须进行转向压裂。由于对转向压裂的机理认识不清,导致大量的转向压裂井不能取得理想的增产效果,增产有效期短,部分井甚至无效,浪费了大量的人力和物力资源,严重制约了油田高效开发。为了尽可能提高采油井转向压裂井的增产效果,依据油藏应力场理论及油气井生产渗流理论建立了初次压裂裂缝和油水井生产过程对于裂缝附近应力场的影响模型。研究了初始水平地应力差、初始裂缝长度、初始裂缝宽度、生产压差和渗透率对转向压裂井裂缝转向的影响,并通过正交实验设计及其直观分析方法明确了各因素对裂缝转向影响程度,在诸多影响因素中,初始水平地应力差是影响裂缝转向的最主要因素,生产压差次之,储层渗透率与初始压裂裂缝宽度的影响居中,初始压裂裂缝长度对裂缝转向的影响最小,可用以指导转向压裂的选井选层。     

大庆油田A区块压裂后产能影响因素研究

水力压裂是目前应用最为有效的一种增产措施,目前对于老区油井都会采取压裂的增产措施,其增产机理主要体现在增大渗流面积、连通地层深处、减少驱动距离等方面,但是对于压裂后裂缝形成规律以及压裂后产能影响因素需针对不同区块的地质特征进行分析。笔者通过理论公式分析大庆油田A区块地层裂缝形成规律,并模拟压裂后产量变化规律,判断A区块压裂前后产量影响因素,优化裂缝参数,研究结果表明:裂缝的半长对压裂后油井产量影响较大,当泵注排量较高时,地层岩石受力较大,造成其压裂后缝高较高,最终根据模拟结果优化裂缝参数,设计相应的泵注程序,对大庆油田A区块油井压裂的实际施工具有重要的指导意义。     

支撑剂的沉降规律研究

水力压裂是油气藏增产的一项重要技术,形成高导流能力的填砂裂缝是水力压裂成功的关键,支撑剂则是压裂施工的关键材料。支撑剂在裂缝中的沉降分布规律影响着压裂施工的好坏,因此研究和掌握支撑剂在裂缝中的沉降规律,对石油压裂工艺发展具有重要意义。本文主要采用可视化缝隙导流沉降装置进行支撑剂在裂缝中沉降模拟实验,对比分析砂堤形态及支撑剂沉降速度,从而达到优选支撑剂的目的。     

多裂缝压裂设计及其实施效果分析

水力压裂是当前油气开采工程中最重要的增产技术之一。从水力裂缝的几何形态上区分,水力压裂作业可能形成垂直裂缝或水平裂缝。而水平裂缝是石油工程在较浅地层中进行水力压裂作业时常见的裂缝形态,但是相对垂直裂缝所作的研究工作较少,由于缺乏水平裂缝压裂理论方面的研究,实际工程在压裂水平裂缝时受到很大困扰。本文则针对这一问题对水力压裂水平缝问题进行了系统的研究,并且得出一层多缝提高了储层动用程度,扩大了泄油范围,进而提高了采收率。     

低渗透油藏重复压裂工艺中的裂缝转向影响

文章主要对低渗透油藏重复压裂工艺中的裂缝转向影响进行分析。包括重复压裂工艺中的裂缝转向概述、相关模型建立以及裂缝转向影响分析。希望通过本次的分析,可以为此项工艺技术的应用提供一定参考。     

转向压裂造新缝影响因素分析

从力学的观点看,裂缝的方向总是垂直于最小主应力方向,重复压裂的裂缝方向依然取决于地应力状态,转向裂缝井转向压裂前应力场的方向由叠加后的应力共同确定。如果初始最大水平应力方向上的应力小于初始最小水平主应力上的当前应力,则发生了应力重定向。本文利用人工制作试验岩样模拟地层岩石相关力学参数,通过水力压裂试验分析研究转向压裂新裂缝开启规律。     

油层水力压裂微裂缝演化模型研究

水力压裂是世界范围内广泛应用的成熟增产技术。在最近二十年内,水力压裂在技术水平与经济效益上比以前有显著的提高,成为低渗储层增产增注的主要手段。在以往的油层水力压裂描述过程中,往往只是针对主裂缝延伸轨迹研究,然而近年来大量的实验表明,油层水力压裂在形成裂缝的过程中,常常伴有岩石的逐步劣化,裂缝的形成是由许多的原始微小裂缝增长、扩大、汇合形成的,因此研究水力压裂微裂缝扩展演化是十分重要的。本文根据应变能理论,建立油层水力压裂微裂缝演化模型。     

水力喷射打孔定向挖潜技术研究

本文根据某油田渗透性低,储层非均质严重,转向压裂角度不可控制,剩余油定向挖潜难度大的现状,探索剩余油挖潜新方法,应用水力喷射打孔技术对目的层套管及水泥环开窗,通过水力喷射在油层中钻出多个直径30-40mm、长度20-100m的垂直于井筒的径向孔道,通过后续压裂工艺和参数优化,实现裂缝在孔道深部起裂,在井间构建多条平行裂缝,实现剩余油定向挖潜。     

压裂井生产动态数学模型及其数值解法

水力压裂作为低渗透油气田增储上产的首选措施,在稳产高产和新油气田勘探开发中发挥着日益重要的作用。压裂设计、施工材料和施工参数的选取是影响水力压裂成效的关键因素。在储层特征与裂缝几何尺寸相同的条件下,压裂井的增产效果及其生产动态取决于裂缝的导流能力,压裂设计、施工材料和施工参数的选取是围绕如何创造长期有效的支撑裂缝而开展工作。如何预测和模拟压裂后的裂缝导流能力及其在生产过程中的变化是进行压裂设计、施工材料和施工参数选取的重要环节。本文结合压裂后油气渗流机理,建立生产过程中裂缝内压力分布和生产动态模型,进行数值模拟,预测压裂后油气井在生产过程中裂缝内的压力分布和生产动态,用于指导并修正压裂设计、施工材料和施工参数的选取。解决这一问题具有重要的实际意义,能够解决油田上许多以往难以解决的问题。     

岩石Π型断裂韧度剖面的预测研究

水力裂缝的起裂、扩展和转向主要受岩石Π型断裂韧度的影响,岩石断裂韧度参数的获取对水力压裂施工设计有重要的影响。然而,直接测量岩石断裂韧度具有费用高、可用岩心数量有限、转向时间长等缺点,因此,本文在直切口巴西圆盘方法的基础上发展了Π型岩石断裂韧度新型测量法,并在在测井资料的基础上建立了求取岩石断裂韧度剖面的数学模型,为后续压裂施工设计提供了纵向上连续的准确的岩石断裂韧度数据。     

压裂液对储层的损害及其保护技术

石油开采是非常重要的化工行业,关系到国家发展,也对百姓生活产生了非常重要的影响。压力是指采油过程中利用水力作用使油藏形成裂缝的一种方法,又称油层水力压裂,压裂液在水力压裂中起着非常重要的作用,但在压裂液广泛应用于水力压裂的过程中,一些化学方法和化学药剂的使用,不可避免地对石油储层产生了损害,本文主要从宏观角度对压裂液对储层的损害及其保护措施展开论述分析。     

老井压裂方案优选

针对大老爷府油田储层特征及压裂技术需求,井下作业工程公司不断完善老井压裂技术,优化压裂设计方案,在转向压裂、尾追纤维等压裂新技术上取得重要进展,重点解决了各迭加小层的有效动用、水力裂缝与井网最佳匹配的难题,优化了压裂规模并提高了裂缝导流能力,单井增油水平逐年提高。本文通过对压裂优化方案的详细论述和现场施工效果的分析总结,为吉林油田复杂非均质油藏压裂提供了科学的压裂技术模式。     

射孔对水力压裂的影响因素及对策

水力压裂裂缝的形成不均和射孔的方式有关系,而且和射孔的方位、密度有直接的关系。射孔对地层主应力场产生作用,压裂施工时,影响到裂缝的状态。有必要研究射孔对水力压裂的影响,分析各种影响因素,采取有效的技术措施,解决射孔对水力压裂的影响问题。     

裂缝有效渗透率影响因素的分析计算

水力压裂已成为低渗储层开发重要技术手段,通过压裂产生的人工裂缝有效的改善储层的渗流能力,进而实现增储上产的目的。目前压裂工艺已被广泛的应用于低渗储层的开发中,但对于压裂所产生人工裂缝的有效渗透率计算及分析仍然需要进一步研究。本文分析了影响人工裂缝有效渗透率的相关因素,利用迭代法推导了有效渗透率计算公式,为水力压裂效果评价提供借鉴。     

柿庄南3#煤煤体结构对水力压裂的影响

水力压裂作为当前煤层气开发中最普遍的储层改造措施,面临着地质因素和工程因素的双重影响。地质因素无疑是煤层气开采的先决条件,而诸多地质因素中,煤体结构严重影响水力压裂裂缝延展。以沁水盆地柿庄南区块3#煤层为研究对象,选取12口施工参数相近煤层气井,采用测井方法,计算GSI值对煤体结构进行识别与表征;其次根据水力压裂裂缝数学模型计算出裂缝在煤储层水平最大主应力方向上延伸的最大范围,建立煤体结构与缝长关系。研究结果表明:当煤体结构为原生煤、碎裂煤,GSI值较大,水力压裂所形成的裂缝相对较长,压裂效果较好;煤体结构为碎粒煤,GSI值较小,煤层破碎程度较高,采用常规水力压裂不利于裂缝的延展,因此水力压裂应规避碎粒煤。该研究结果对煤储层改造具有一定指导意义。