水力裂缝与天然裂缝相交作用准则研究

从弹性力学理论出发,建立水力裂缝与天然裂缝相交作用准则。该准则涵盖了水力裂缝与天然裂缝相交作用下的各种模式,以及相交点流体压力从小到大变化过程中可能出现的各种破裂方式。利用该准则,通过模拟计算进行定量分析,探讨了水力裂缝与天然裂缝相交的剪切破裂机制:1在较小范围的低逼近角区域和较大范围的高逼近角区域内,天然裂缝将不发生剪切破裂;2在发生剪切破裂的逼近角范围内,逼近角越大,剪切破裂发生具有"难—易—难"的趋势;3存在一个最小临界剪切破裂应力差,当实际水平应力差小于该值时,无论任何逼近角下,天然裂缝都不发生剪切破裂;4天然裂缝内聚力和内摩擦系数越大,发生剪切破裂的逼近角范围越小;5在低逼近角情况下,无论是高水平应力差还是低水平应力差,水力裂缝都将沿天然裂缝发生转向延伸;6在高逼近角情况下,当应力差大于岩石的抗张强度时,高应力差有利于穿过延伸发生;7在高逼近角情况下,当应力差小于岩石的抗张强度时,水力裂缝在天然裂缝处于张开状态下才会直接穿过天然裂缝延伸;8在应力差极小的情况下,无论为任何逼近角,都可能将会发生穿过和转向的混合模式;9天然裂缝内流体压降对转向延伸和穿过延伸的交界逼近角具有重要影响。     

苏53区块裸眼水平井段内多裂缝体积压裂实践与认识

苏里格低渗透致密砂岩气藏水平井具有储层多、含气井段长、物性差等特点,裸眼封隔器分段压裂是提高单井产气量的有效措施。致密砂岩气藏水力压裂改造主要是在平面上改善储层渗流能力和纵向上提高储层剖面动用程度及有效性,储层改造体积与增产效果表现为明显的正相关。探讨了适合苏53区块裸眼水平井的体积压裂模式,提出了段内多裂缝体积压裂工艺与实现方法,现场试验增产效果良好,为苏里格气田的高效开发开辟了新的技术思路。     

水平井地质模型-数值模型-FSD耦合分段压裂优化研究

为解决水平井分段改造和均衡层间产气差异的难题,从岩石细观力学角度出发,建立了岩石渗流-应力-损伤耦合模型(FSD模型);考虑岩石的非均质性,应用弹性有限元法作为应力分析工具,计算分析岩石的应力场和位移场,对水压裂缝的萌生、扩展过程中渗透率演化规律及其渗流-应力耦合机制和渗流与损伤耦合机制进行模拟分析。采用基于储层特征、完井方式、流体性质及油藏数值模拟等综合信息的Multi Well Simulator开放式软件平台,通过定义损伤断裂延伸准则和FSD模型方程,可以实现油藏数值模拟和FSD动态耦合分析。以D403-2H井为例,建立地质模型-数值模型-FSD模型,对射孔参数、措施层段、分段工具位置等进行优化,对合理划分措施井段和调整产气剖面进行研究。现场应用结果表明,该技术能够有效解决层间矛盾突出的水平井的层间储量动用不均衡的问题。     

咪唑基离子液体IL-MPEG1000的合成及其对PLA性能的影响

本研究合成了一种含聚乙二醇单甲醚(MPEG1000)结构的咪唑基离子液体(IL-MPEG1000),并采用核磁共振(1 H NMR)对其进行了结构确认。通过熔融共混法制备系列含IL-MPEG1000的聚乳酸(PLA)试样,应用差示扫描量热法(DSC)、热失重测试(TG)、扫描电子显微镜(SEM)研究了IL-MPEG1000对PLA性能的影响。DSC结果表明,IL-MPEG1000促使PLA玻璃化转变温度的降低,并导致PLA试样在升温过程中出现了明显的结晶峰与熔融双峰,说明IL-MPEG1000提高了PLA链段的运动能力。SEM观察到含IL-MPEG1000的PLA试样出现韧断现象,表明IL-MPEG1000起着增韧作用。然而,TG分析表明IL-MPEG1000的加入降低了PLA的热稳定性。     

ILs-MPEG对PLA玻璃化转变温度和热稳定性的影响

利用链长不同的含聚乙二醇单甲醚侧链的咪唑基离子液体( ILs-MPEG)改性聚乳酸(PLA),通过熔融共混法制备PLA/ILs-MPEG共混物试样.采用扫描电子显微镜观察了ILs-MPEG在PLA基体中的分散情况,应用差示扫描量热仪和热重分析仪,分别研究了ILs-MPEG对PLA的增塑作用与热稳定性的影响.结果表明,ILs-MPEG可较为均匀地分散在PLA基体中,但随着其侧链长度增加,分散性下降.ILs-MPEG能促使PLA的玻璃化转变温度(Tg)明显降低,表现出显著的增塑作用,同时PLA热稳定性随ILs-MPEG侧链长度增加均呈先增加后减小的趋势.其中,ILs-MPEG800能有效降低PLA的Tg,但对PLA的热稳定性影响最小.     

咪唑基离子液体[C18MIM][Br]对PP结构与性能的影响

通过熔融共混制备聚丙烯(PP)/溴化-1-十八烷基-3-甲基咪唑[C18MIM][Br]共混物,并对其结构与性能进行表征与测试。结果表明,[C18MIM][Br]在PP基体中具有良好的分散性,对PP具有一定的增塑与润滑作用;其能明显提升PP的韧性。     

裂缝性储层缝网压裂技术研究及应用

裂缝性储层压裂井生产能力主要受主裂缝沟通的天然裂缝系统控制区域的大小影响。裂缝性储层压裂改造后,短期产量来自高导流能力的主裂缝,长期产量则主要来自天然裂缝网络。常规压裂以抑制天然裂缝扩展形成主裂缝为主,其控制的渗流区域较为有限,这与压裂增产形成矛盾。因此,要提高压裂井改造效果,需要保证压裂形成的裂缝形态为网络裂缝,沟通更大的渗流区域和更远的裂缝作用距离,充分发挥主裂缝和天然裂缝网络的增产优势。在研究水力压裂裂缝网络形成条件的基础上,对缝网压裂的关键参数进行了分析研究。现场应用结果表明,缝网压裂的增产效果远远高于常规压裂。     

多井同步体积压裂技术研究

多井同步体积压裂是对两口或两口以上的配对井同时进行体积压裂,以增加水力压裂裂缝网络的密度及表面积,达到初期高产和长期稳产的目的。探讨了多井同步压裂井间裂缝网络连通机理,对井间变应力压裂原理进行了分析,并从实例角度给出了多井同步体积压裂的实现方法。现场应用表明,同步压裂能够大幅度提高配对井初始产量和最终采收率。