一种页岩气井压后评估的远井可压指数评价方法

页岩储层地质特征复杂、区域差异性明显,为取得较好的压裂改造效果,压前评价和压后评估均是必不可少的工作。对于页岩气井的压后评估工作,产能测试是压裂改造效果最为直观的表征手段之一,但是由于单井开发成本和经济性的要求,开展此项工作的页岩气井极为有限。因此,为了量化、便捷并准确的评价压裂效果和压裂施工措施适应性,在蒋廷学等提出的运用各压裂段的施工液量、砂量建立远井可压指数模型基础上,进一步对模型中参数的选取和计算方法进行改进,提升远井可压模型的准确率。通过实例验证,改进后的远井可压指数模型所计算得到的各段的可压指数可与产能测试结果符合率达80%以上,为压裂方案的制定和优化提供理论指导。     

多尺度体积压裂支撑剂导流能力实验研究及应用

裂缝有效导流能力是评价压裂施工效果的主要参数，也是影响压裂增产效果的最重要因素之一。设计了多尺度裂缝导流能力实验方法，采用单一粒径和组合粒径的铺置方式，研究了闭合压力、粒径组合方式、铺砂浓度及应力循化加载条等因素对多尺度主裂缝及分支缝内支撑剂的导流能力变化的影响。实验研究结果表明:随着闭合压力增加，大粒径支撑剂与小粒径支撑剂的导流能力差距逐渐变小，主裂缝及分支缝内支撑剂导流能力逐渐降低，而且这种降低趋势存在明显的转折点。组合粒径铺置条件下，主裂缝及分支缝内支撑剂组合均存在最优的组合方式。主裂缝及分支缝内支撑剂铺置砂浓度越高，导流能力也越高；随着闭合压力增大，高浓度铺砂与低浓度铺砂条件下的导流能力差距逐渐变小。应力加载破坏对支撑剂导流能力的影响是不可逆的。现场应用表明，在满足压裂工艺要求前提下，通过支撑剂组合方式及加砂方式的合理优化，可有效提高裂缝导流能力及压后产量。研究结果为体积压裂方案优化及现场施工提供基础数据依据。      

新型疏水缔合聚合物压裂液破胶性能研究

性能良好的压裂液不仅要求具有良好的流变性能和悬砂性能等,还必须具有良好的破胶水化性能,以提高压裂液的返排率,减少对储层的伤害。该研究以过硫酸铵(APS)作为破胶剂,探讨了疏水缔合聚合物压裂液(SRFG)破胶液粘度随破胶温度、破胶时间和破胶剂浓度的变化规律;研究了破胶液的表面张力随破胶温度和破胶剂浓度的变化规律;最后比较了三种不同聚合物压裂液的破胶性能。结果表明:单一使用过硫酸铵,保持其浓度0.05%和破胶时间0.5~2h不变,SRFG压裂液最低破胶温度为60℃;随着过硫酸铵浓度和破胶温度增加,破胶变得更加彻底,更有利于降低破胶液表面张力;SRFG压裂液与市售A和B聚合物压裂液的破胶性能相当,SRFG压裂液返排效果优于A、B聚合物压裂液。     

页岩气水平井分段压裂优化设计新方法

针对页岩气水平井分段压裂形成的复杂性裂缝量化表征困难、压裂优化设计方法不成熟的问题,对已有裂缝复杂性指数表征方法做了进一步深化,考虑各分支裂缝沿主水力裂缝方向的分布密度及其相互间渗流干扰波及面积,提出了新的裂缝复杂性指数表达式,使其不仅仅是一个范围,而是一个具体数值。围绕最大限度提高裂缝复杂性指数的压裂优化设计目标,从配套施工参数的优化与控制、最终预期产量的预测等方面入手,给出了针对水平层理缝/纹理缝发育储层、高角度天然裂缝发育储层的压裂优化设计方法及流程,并提出了天然裂缝分布密度及延伸缝长的定量描述方法。该压裂优化设计新方法在涪陵焦石坝某井进行了试验,其无阻流量比邻井约高26%,证明该新方法能有效提高页岩气水平井分段压裂的效果,对页岩气的经济有效开发具有重要意义。     

含砂压裂液流变规律实验研究

为了达到较理想的压裂效果，现场施工会泵注携带支撑剂的压裂液进入地层，研究含砂压裂液的流变规律可以为压裂液在管道和裂缝中的携砂能力预测提供更加准确的理论依据。将压裂液和支撑剂看作整体进行流变实验，研究混合流体表观黏度随剪切速率变化的规律和机理。含砂压裂液流变实验结果显示，压裂液在加入支撑剂后，在一定剪切条件下黏度低于压裂液本身黏度，另外实验还观察到含砂压裂液表观黏度随剪切强度的变化呈现先降低后升高的“V”形趋势，这是由于固液混合流体的内部结构变化与支撑剂颗粒扰动共同作用的结果。含砂压裂液特有的流变行为同样受到支撑剂浓度、粒径和液体温度等因素的影响。强剪切条件下颗粒碰撞作用明显，含砂压裂液表观黏度随浓度增大而增大，弱剪切条件下，含砂压裂液由于支撑剂造成的附加剪切破坏，表观黏度随浓度增加会先下降后升高。并且含砂压裂液黏度与颗粒粒径以及流体温度呈现反相关关系。      

深层页岩气水平井多尺度裂缝压裂技术

深层页岩气（埋深3 500.00 m以深）资源量丰富,但存在压裂施工压力高、加砂困难和压裂后产量低等问题,尚未实现商业化开发。为此,通过模拟地层条件的三轴应力-应变试验分析了深层页岩的变形特征,发现深层页岩具有较强的非线性变形特征,导致深层页岩压裂后平均裂缝尺度偏小;在此基础上,总结深层页岩气井的压裂经验,提出了深层页岩气水平井多尺度裂缝压裂技术:采用酸预处理或中途注酸、粉砂段塞打磨等技术降低施工压力,利用大阶梯变排量、变黏度多级交替泵注模式实现对多尺度裂缝的改造,增加小粒径支撑剂比例实现对多尺度裂缝的长效支撑。该技术在川东南某井进行了现场试验,压裂效果明显改善。这表明深层页岩气水平井进行多尺度裂缝压裂具有可行性,并能提高深层页岩气井的压裂效果。      

灰色拓扑预测方法在评价压裂效果中的应用

应用灰色拓扑预测方法，由压裂前的油井日产油数据，建立了GM(1，1)模型群，并预测了在压裂有效期内该井不压裂时的产量动态，从而可真实地评价压裂的增产效果。该方法尤其适用于压裂前产量波动比较大的情况。经矿场资料验证，可信度较高，可作为科学评价压裂效果的重要依据。     

复杂断块砂岩油藏中估算水力裂缝方位的动态分析方法及其应用

以二连地区阿南油田阿11断块为例,针对复杂断块油藏的特点,以注采井组为研究对象,综合应用注采动态曲线分析法,辅之以动液面资料、开发生产数据及油层的储渗特性参数等,由渗流机理推断出注入水的主要波及方向就是最小水平主应力的方位,进而可推断出水力裂缝的方位。经钻井井斜推断法及油藏数值模拟法验证,此方法可信度高,现场可操作性强。它为压裂的优化设计以及注水开发井网的调整和完善,提供了新的思路和方法。     

油藏数值模拟技术发展综述

对国内外油藏数值模拟技术的有关文献进行了广泛深入的调研。内容包括：数学模型、模型的求解方法及一些最新的发展概况，最后给出了认识和未来可能的发展趋势。