川西侏罗系致密砂岩气藏裂缝特征

川西侏罗系致密砂岩储层中，存在局部构造、卸载、层理及溶蚀等数种裂缝类型，而由地史过程中的隆升卸载作用形成的古卸载裂缝是主导裂缝，也是油气富集、成藏及产出过程中的主要渗滤通道。     

地层压裂时岩石残余裂缝的形成

从理论与实验两方面,分析了岩石加载与卸载时不同的变形规律,加载和卸载时岩石的变形是不可逆的.当P/σ与E₂/E₁取得某一确定值时,在卸去边界上的载荷后,裂缝不会完全闭合,结果将产生残余变形.实测的地层岩石加载/卸载σ～ε曲线分析得出,卸载时测的杨氏模量E2高于加载时的杨氏模量E1的值;且卸载时测得的泊松比值也高于加载时测得的泊松比值.表明了卸载过程中原生存在于岩样中的孔隙和裂隙在加载过程中造成的闭合不能完全得到恢复,卸载后岩样形成了残余裂缝.实践也表明,水力压裂中不用砂支撑裂缝,有时也是有效的;气体压裂由于工艺方面的原因,至今也没有能进行加砂的气体压裂,然而施工的井均不同程度见到增产/增注效果.因此,实践证实高速对裂缝表面的冲刷及岩石的不可变形客观存在.     

镇泾地区曙光油田延长组构造裂缝分布评价

根据曙光油田延长组岩心、常规测井等资料,对研究区井剖面中的裂缝发育情况及平面上裂缝的分布情况进行了预测,并对地层中裂缝的参数进行了计算。结果表明,地层中主要有构造成因的垂直裂缝、高角度斜交裂缝及重力卸载作用形成的层理、纹理缝,垂直缝及高角度斜交缝是主要的有效裂缝,裂缝延伸长度大且无充填或充填少量的方解石。由于地层中的有效裂缝主要是构造裂缝,因此采用反映构造变形的主曲率法和构造滤波技术对研究区的构造裂缝发育情况进行了预测评价。研究结果表明:构造轴线、高点、构造鼻隆等变形大的部位且正向构造叠加次数多的区域,裂缝相对越发育。     

裂缝性气藏压裂关键技术

结合川西和国内外裂缝性油气藏在压裂施工实际,在裂缝性气藏压裂施工过程中,由于天然裂缝开启导致的压裂液过量滤失、主裂缝难以形成和延伸,施工过程中表现出高的施工压力和低砂比阶段快速砂堵等难点,通过压前裂缝诊断技术、压裂施工过程中的综合降滤、实时裂缝诊断技术是确保裂缝性气藏压裂避免沿天然裂缝延伸形成张开程度不一的多支缝,确保施工过程中形成具有一定缝宽的主裂缝的关键。为后期加砂压裂提供了基础保障。
     

裂缝性和基质性碳酸盐岩在堵漏前后的应力敏感性研究

塔中奥陶系碳酸盐岩储层裂缝和孔隙发育,钻进过程中极易发生漏失,当采用堵漏浆进行封堵时,堵漏材料会充填裂缝和孔隙,此时不同类型碳酸盐岩的渗透率会产生不同的变化。通过试验,对比研究了裂缝性和基质性碳酸盐岩在堵漏浆浸泡处理前后的应力敏感性,同时对比分析了二者的渗透率恢复率与有效应力的关系,并从作用机理上探讨了二者应力敏感行为的差异性。研究表明,裂缝性碳酸盐岩在堵漏浆处理前后的应力敏感性都要远高于基质性碳酸盐岩。堵漏材料对孔隙和裂缝空间造成影响程度的不同,是二者渗透率随有效应力加载和卸载过程中产生明显差异的主要原因。      

复杂裂缝产生机理研究

目前的水力压裂理论多数是建立在单裂缝延伸基础之上的，这种假设在大多数情况下都能满足工程实践的需要。随着储层改造复杂性的增加和认识手段的提高，逐渐认识到有复杂的裂缝形态存在，包括转向裂缝、鱼刺状小裂缝、不同方位的多裂缝、同方位的多裂缝及纵向上的多裂缝等。这些复杂的裂缝形态与裂缝尺寸、改造效果及压裂施工的成败直接相关。结合射孔方式、地层特点、地应力结构及裂缝产生的微观过程，阐述了各种裂缝形态的产生条件，从而提高压裂设计的针对性与压裂施工的成功率。     

压裂过程中多裂缝产生因素分析及处理措施

压裂过程存在多裂缝是近年来对压裂技术的新认识,多裂缝的存在对压裂施工及压后产能都会产生较大的负面影响,而处理多裂缝是压裂改造技术的一个难点。从提高压裂成功率及压后效果的角度出发,分别分析了多裂缝的形成原因及几何形态,研究了多裂缝的理论特性,在研究现场施工曲线的基础上归纳了多裂缝敏感性特征,最终从根本避免产生多裂缝和减少多裂缝的负面影响两个方面提出了优化钻井方案、优化射孔井段、采用定向射孔、优化施工排量及增加液体黏度等多种措施。同时笔者提出了处理多裂缝问题的艰巨性,需要进一步研究新工艺、新措施,为进一步认识、研究和处理多裂缝提供了理论依据和技术支持,为复杂储层的压裂改造提供了参考。     

页岩气水平井分段压裂裂缝参数对产能影响数值模拟研究

页岩气是赋存于页岩裂隙、微细孔隙及层面内的非常规天然气。储气方式以游离气和吸附气为主,气体在页岩储层中的流动主要经历三个过程:(1)在压降作用下,裂缝系统中的页岩气流向生产井底同时吸附在基质表面的页岩气开始解析。(2)在浓度差的作用下,基质中的页岩气向裂缝系统扩散。(3)在势的作用下,裂缝系统(天然裂缝和压裂诱导裂缝)中的自由气以渗流的方式流向井底。     

稳定电场压裂裂缝监测技术

在压裂施工时,对压裂施工井加载稳定电压电场,同时在地面设计和布置测点时,监测地面测点和压裂井筒间的电位差。由于井筒和压裂裂缝中充满良导体,内部电位处处相等,相当于监测地面与裂缝前端电位差。在自主研发的高精度电位法监测仪基础上,利用这种监测工艺和方法,能够实时监测压裂裂缝起裂点每个时刻的裂缝方位和长度,监测数据解释结果清晰地显示了裂缝在地层中的整个发育过程。同时,多井监测结果显示,在压裂过程中,压裂裂缝主要发育单裂缝、相邻的双裂缝和网状裂缝,形成了稳定电场压裂裂缝监测技术。该技术也可以应用于注水、调剖等油田储层开发过程。     

碳酸盐岩岩心裂缝分析方法

裂缝发育规律分析是裂缝性储层评价中的一个既重要又棘手的环节。如何利用有限的取心资料分析和评价储层裂缝，对裂缝性油气藏的勘探开发有着重要意义。本文从最基础的现场岩心裂缝描述入手，介绍了定性、定量分析岩心裂缝特征及刻度测井的一般方法。该方法具有一定的通用性，并在塔北奥陶系裂缝性灰岩储层评价中应用，取得了较好效果。     

麻黄山地区延安组、延长组储层裂缝特征及识别

麻黄山地区延安组、延长组是典型的低孔、低渗砂岩储层,裂缝是储层的主要渗滤通道,且油气聚集成藏及开发效果与裂缝关系密切。因此,裂缝特征及识别研究是该区储层评价中的重要内容。目前,应用新的测井技术可以有效识别裂缝,但受到资料数量限制,无法进行规模应用。作者从岩心裂缝研究入手,系统分析了储层中裂缝的常规测井曲线响应特征,应用逐步判别分析法对裂缝进行识别,对今后勘探开发具有指导意义。     

基于ABAQUS的裂缝性漏失过程动态模拟研究

裂缝性漏失最为普遍、复杂且难以解决，由于现场难以对其漏失过程进行准确预测，导致目前裂缝性漏失堵漏成功率较低。基于损伤力学原理，利用ABAQUS软件中的cohesive单元模拟漏失过程中裂缝的起裂和扩展，建立了三维地层裂缝性动态漏失模型。通过分析漏失过程中裂缝形态、井周应力及地层孔隙压力的变化情况，得到了裂缝性漏失过程的动态规律。研究结果表明，随着漏失时间的增加，裂缝的开度受扩展压力的影响先降低后逐渐增加；随着裂缝开度的增加，裂缝长度的增长幅度逐渐变缓；漏失裂缝的扩展使得裂缝开口（0°位置）附近井周压应力逐渐下降，在垂直于裂缝开口附近井周压应力逐渐增加；井周附近孔隙压力受钻井液侵入的影响，随着时间的增加逐渐增大。      

裂缝性油气藏渗流系统模型与应用研究综述

介绍了研究裂缝性油藏的渗流特征的意义.针对裂缝油气藏中的渗流问题,总结和评价以往研究者提出的不同裂缝渗流模型和数值求解方法.着重介绍了裂缝性油气藏多重介质物理模型,包括等效孔隙介质、离散裂缝网络、双重介质、双重裂缝、三重介质和分形模型的特点、数学描述方法及应用,比较了各种模型的优劣及局限性.分析了裂缝性油气藏渗流力学存在的复杂性和面临的挑战,指出今后研究趋势,对裂缝性油气田开发过程中的渗流工作提供一定参考.     

裂缝性储层中复杂压裂缝网形成过程的数值模拟

水力压裂技术是油气田增产的重要措施。页岩、砂岩等储层常发育不同程度的天然裂缝,在对裂缝性储层进行水力压裂改造过程中,储层中天然裂缝的存在对水力裂缝尤其是压裂缝网的形成及其发育程度具有十分重要的影响。基于有限元原理的岩石破裂过程分析系统的数值模拟,通过建立发育天然裂缝的二维平面应变模型,研究在储层水力压裂过程中,水力裂缝及复杂压裂缝网的形成过程,并对其影响因素进行分析,同时引入适合于储层复杂裂缝分形维数测定的统计方法——基于盒数法的网格覆盖法,对数值模拟的压裂效果进行评价。结果表明:天然裂缝的发育程度与压裂改造效果关系密切,水力裂缝遇天然裂缝发生分叉,并沿天然裂缝扩展滑移或直接穿过天然裂缝,形成复杂水力裂缝及复杂压裂缝网;天然裂缝发育密度越大,其迹长越长,水力裂缝的分形维数越大,对裂缝性储层改造效果越好。     

考虑多种因素影响支撑裂缝几何尺寸的数值模拟

使用拟三维裂缝几何形态模型,综合考虑裂缝扩展过程中支撑剂的沉降、压裂液的流变性和滤失性变化及裂缝中的温度分布,给出了裂缝几何尺寸和支撑剂在裂缝中分布的计算方法,做了实例计算,用该方法可较准确地计算支撑裂缝的几何尺寸。     

户部寨地区沙河街组三段储层裂缝特征

东濮凹陷深层的沙三段储层为致密砂岩,储层物性较差,但储层中裂缝发育,极大地改善了储集性能。盐间层高压流体引起的天然水力破裂作用,以及东营期末期抬升卸载与应力释放引起的天然破裂作用,是该区微裂缝的重要成因。     

基于离散裂缝模型的裂缝井渗流压力场分析

人工压裂技术是低渗透油藏开采的重要技术手段,为深入了解垂直裂缝井生产过程中地层压力分布规律,基于离散裂缝模型,对人工裂缝进行降维处理,实现对裂缝的合理简化,在保证计算精度的同时有效提高计算效率.以此为基础建立裂缝井渗流压力计算模型,利用有限元方法进行离散求解,得到不同时间地层中压力的剖面图.通过对定压边界下单裂缝井和多裂缝井的计算可以看出,对于定产量生产的油井,在相同的生产时间内,裂缝内压力下降幅度明显高于地层,压力也比周围区域偏低.对于同一地层中的不同裂缝,裂缝导流能力越强,流体在裂缝内流动时消耗压力越少,井底压力等值线越稀疏.井底附近等压线为一组近似椭圆,其长轴长度与裂缝长度有关.     

天然裂缝对水力压裂的影响研究

在对石炭系天然裂缝发育地层进行水力压裂施工时，常会遇到异常高压及脱砂现象，有时导致施工的失败，而多裂缝是产生这些现象的根本原因。从裂缝的微观延伸出发，理论上剖析了井壁附近天然微裂缝在裂缝连接、裂缝延伸方面的作用：在水力裂缝延伸沿程的天然裂缝会改变水力裂缝的传播方向，从而导致裂缝的连接性能变差，产生多条水力裂缝；在射孔边缘的天然裂缝，虽然在方位上对裂缝连接极为不利，但仍可能成为水力压裂裂缝的最初通道，直接改变裂缝的延伸方向，使得裂缝自然连接的过程变缓或失败。针对上述情况，作为应对措施，一是加入细陶或微陶，封堵部分狭窄裂缝，兼降滤作用；二是，前置液中加入柴油，降低滤失：三是缩小射孔段的长度，减少裂缝的起裂点。     

裂缝性储集层油藏的特征

本文研究裂缝性油藏在开发过程中遇到的若干问题，如压差在开发过程中的动态，酸处理对裂缝性储集层强化开采的影响，各种完井方法及开发层系的采油效果，开发过程对岩石变形的影响等。     

基于FracMan的储层裂缝建模技术

基于离散裂缝网络模型的裂缝建模是目前最先进的裂缝建模技术,FracMan是在该技术基础上发展起来的裂缝建模软件。通过对FracMan原理及实现方法进行分析,指出了FracMan在裂缝建模中较传统双孔连续统一体方法存在巨大优势及特色。此外通过简单示例,对单井裂缝方位、裂缝密度参数分析,综合地震、测井、岩心、露头等基础数据,建立了示例工区裂缝模型,最后在肯定了离散裂缝网络模型技术理论和方法的先进性后,指出了其在应用中存在的不足。