利用FRACPRO软件进行人工压裂裂缝分析方法探讨

压裂施工设计是压裂施工的指导性文件,一口井压裂施工的成功并不能说明这口井压裂措施的成功,尽管施工达到了设计参数,并不一定说明就能保证压裂效果,压裂效果是油井改造的最终目标,它一定程度上取决于选井选层,施工的效果,另外很大程度上取决于压裂施工设计是否科学合理,压裂施工设计是根据油井所在区块,从油藏工程的角度出发,如考虑油井的开发开采现状,井网井距分布等,优化确定合理的裂缝半长,再根据油井储层地质参数、岩石力学参数等,选取适当的裂缝扩展模型,利用计算机优化计算一定裂缝几何维度所需的砂量、液量以及所需设备功率等等,从而指导压裂施工,在储层中形成所设计的裂缝几何尺寸。     

地应力分析技术研究与应用

岩石力学和地应力参数是油气田开发中的重要研究对象,也是三维水力压裂设计不可缺少的数据。通常地应力参数是通过室内试验、地应力测试、应用测井资料计算等方法来确定。相比其他两种方法,应用测井资料确定地应力具有数据连续,成本低廉的优势。通过总结分析岩石力学参数以及地应力的数学模型,利用相应的计算机软件,结合实例研究杨氏模量、泊松比、地应力等的变化规律。结果表明,所建立的模型准确可靠,计算所得的数据可以用来指导水力压裂施工设计。     

应用测井资料计算地应力以及地层破裂压力——以库车坳陷克拉A井解释为例

在石油勘探开发过程中,人们越来越认识到地应力方向的重要性。水力压裂缝的延伸方向以及注采井网合理布置等,都和地应力的方向有密切关系。现今地应力方向及其大小对于钻井工艺设计、储层压裂改造和开发设计等都具有重要意义。利用DSI测井资料可以获取地层的纵、横波资料,进行岩石机械特性参数计算,依据岩石力学原理,可计算地应力及预测地层破裂压力。     

高邮凹陷区块泥页岩的岩石力学特征参数的研究

高邮凹陷地区先后经历了仪征运动、吴堡运动、三垛运动,该区域断裂发育,评价该区域裂缝发育需要研究岩石力学参数。高邮凹陷区块井大多仅有纵波时差测井值,本文通过采取岩心分析孔隙度求取密度,建立了实验法和利用纵波时差、密度推导横波时差法,提出了采用岩石力学参数评价泥页岩脆性的方法,并且使用分维法评价裂缝的发育程度。结合高邮凹陷地区断裂分布与主应力方向图,处理该地区20口井得到脆性特征参数和裂缝的分维数,总结出该地区裂缝发育的规律,指导该区块泥页岩气藏的压裂设计和开采作业。     

低渗透油藏酸化压裂解堵技术研究

为提高低渗透储层水平井分多段压裂工艺技术效果,分析了研究区主力层位山西组和石盒子组储层地质特征,明确了地层天然气、地层水、地层温度和压力特征,利用测井资料计算动态岩石力学参数,然后寻找动态岩石力学参数和静态岩石力学参数以及压裂施工压力之间的关系,评价地层可压性,通过综合考虑含油气性建立地层分段分簇模型,并利用该模型为研究区水平井分段定簇。微地震地面监测表明,裂缝长度在271～683 m范围,人工缝网的几何尺寸复杂,压裂效果明显。     

东胜气田水平井压裂改造难点分析

东胜气田作为华北石油第二大主力区块,在探索致密油气方面进行了多年的研究尝试,通过加大对储层的地质构造、物性研究、压裂工艺的选择、压裂设计的优化等,不断提升了压裂改造效果,取得了重大突破。本论文现结合压裂现场实际情况,针对东胜气田压裂改造难点,从压裂工艺的选择、控水控缝高工艺研究、施工参数优化、压力异常情况等方面入手进行分析,并提出了解决方案,为指导现场压裂施工提供了依据。     

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。     

利用多极子阵列声波测井计算岩石力学参数与评价井壁稳定性

井壁稳定性评价在钻井施工、钻井液的选取及水力压裂等方面有着重要的意义。利用处理后的多极子阵列声波测井资料提供的准确的纵横波时差,结合岩石密度测井资料计算了岩石弹性力学参数、岩石强度参数,在此基础上确定了地层破裂压力、钻井液密度等参数,同时预测了压裂高度并评价了井壁稳定性,为油田的开发生产提供了准确的参数。     

伊通地区易坍塌地层钻井液安全密度窗口的确定

从井壁稳定的岩石力学机理出发,分析井周的应力分布规律,建立井壁稳定的力学模型。根据库仑-摩尔强度准则和最大拉应力准则,计算井壁坍塌压力与破裂压力。通过计算机软件,用测井资料回归出井深和岩石密度关系,计算垂向地应力,通过压裂资料,结合测井资料计算出水平地应力。采用高压气体冷却钻头,成功钻取泥岩岩芯。在获得力学参数时,通过实验模拟地层条件,对岩芯进行损害,然后测量其力学参数,用于计算易坍塌地层的安全密度窗口。     

致密油压前室内实验评价标准及方法探究

我国的致密油储量丰富,作为我国能源的有效补充,其高效开发也显得越来越迫切。水平井分段压裂技术是致密油气开发的关键。由于致密油储层物性的特殊性,其压裂参数的确定目前没有测试的标准和规范。为准确获取致密油压前所需参数,在查阅国内外致密油储层压裂设计所需参数的基础上,结合我国致密油的开发实践,提出了基于储层全岩分析、岩心分析、岩石力学分析、地应力、流体性能、支撑剂性能等关键参数的测试方法,这些参数对压裂方案设计中的压裂工艺的选取、压裂材料的选择、裂缝形态的扩展等方面有着至关重要的意义,为高效开发致密油资源提供了依据。     

基于测井曲线的临兴区块致密砂岩力学性质研究

为了更加简便地获取岩石的力学参数,基于阵列声波测井和常规测井,采用MTS和GCTS岩石物理参数测试系统,获取岩石的单轴和三轴力学实验,通过动、静态力学参数和单轴、三轴力学参数的相互转换,建立了基于测井方法的岩石力学参数模型,并应用该方法求取研究区盒8段砂岩的岩石力学参数的空间分布。研究结果 表明:研究区盒8段砂岩的杨氏模量为18-39GPa,平均为30GPa;泊松比为0.21-0.30,平均为0.26;单轴抗压强度为41-95MPa,平均值为70MPa;单轴抗拉强度为3.4-7.9MPa,平均值为5.8MPa。全区杨氏模量与泊松比分布不均,杨氏模量南部较高,北部次之,中部最低,泊松比与之相反。该研究可以简便地获取岩石力学参数,为致密气的压裂设计提供依据。     

页岩气水平井水力压裂优化设计

水平井水力压裂技术,对于页岩气的开发是至关重要的,是页岩气获得工业性开发和提高采收率的关键技术。其中,缝网压裂技术是实现页岩气藏高效开采的关键技术,页岩气藏压裂设计最根本的出发点在于如何形成有效的储层改造体积,由于天然气裂缝发育,脆性强的页岩气藏容易形成交错的网络裂缝,因而对于研究页岩气藏压裂裂缝网络的形成过程和网络体积的大小对页岩气藏的开发和开采具有重要的指导意义,计算结果表明:在压裂段储层力学性质和裂缝尺寸设计相同时,每个射孔簇的有效孔眼当量直径从水平井等的跟端到趾端依次增加,通过应力翻转来改变裂缝在储集层中的走向,在压裂设计时,对分簇射孔参数优化,形成均匀裂缝。     

南区劳山油田压裂技术应用研究

针对延长组多数油藏属于低孔低渗储层的特点,根据已有的压裂技术,从压裂参数优化入手,优化施工排量,优化前置液比例。并对万33井进行了压裂施工参数优化举例。最后针对该区块提出了优化改造结论     

基岩裂缝型储层可压性评价

裂缝型油藏天然裂缝发育程度较高,增产改造时需要对油藏可压性进行整体评价,以提高油藏整体改造效果,本文针对基岩裂缝型储层物性特点,开展储层岩石脆性、断裂韧性等岩石力学测试实验,结合裂缝型储层天然裂缝发育特点,对基岩裂缝型储层可压裂性评价技术进行了研究。通过三轴压缩试验与脆性评价、抗拉强度测试、全直径岩心压裂测试,建立基岩裂缝型储层的可压性评价模型,形成基岩裂缝型储层典型区块可压性剖面,确定影响复杂裂缝扩展的主要地质因素,为后期基岩裂缝型储层压裂裂缝形成机理及工艺优化提供指导依据。     

基于多元回归的岩体微观力学性质表征方法

岩石的脆性特征是影响与控制压裂裂缝演化机制与缝网形成的重要参数,现有脆性表征方法均是对岩石整体的脆性进行描述,并未深入分析岩石的微观力学特征对岩石破裂的影响,对指导压裂裂缝走向与改造储层体积方面还缺乏可靠性描述。研究发现岩石的宏观脆性破裂是岩体在受外界载荷的作用下其内部微观裂缝不断萌生、扩展的过程,宏观破裂是微观破裂达到一定程度后引发的表象,微观破裂是造成宏观破裂的根本原因。对岩石微观力学性质研究可揭示其破裂行为的内在本质。文章通过矿物分析衍射仪测定岩心内各矿物成分含量,根据多元线性回归方法分析了岩石在不同矿物分布、含量下,其力学性质变化规律,建立了一种岩石微观力学参数表征方法,为研究岩石破裂规律提供了一条新的途径。     

基于常规测井资料计算煤层力学参数

通过提取沁水盆地柿庄北区块参数井3#煤层横、纵波时差测井数据,建立以密度和纵波时差测井响应值为参数的横波时差多元预测模型。计算结果表明,该模型解释精度高。将建立的拟合模型运用到煤层力学参数的计算中,获得的结果与实验室测试结果基本一致。因此可进行推广,基于此模型计算生产井目标层段连续的力学参数,揭示其纵向上的变化特征,并能够为煤层集中射孔压裂施工提供基础数据。     

美国Tuscaloosa页岩油储层压裂效果影响因素分析

目前水平井压裂技术越来越成熟,水平段长度越来越长,压裂段数越来越多,压裂规模越来越大,同步压裂等大型压裂工艺迅速发展,但压裂效果影响因素分析多为单因素分析。本文综合分析了美国Tuscaloosa页岩油层压裂改造长度、岩石矿物成分、射孔参数、施工参数等因素对经济可采储量的影响程度,得到影响Tuscaloosa页岩油层压裂效果各因素的主次关系为:破裂压力梯度>裂缝闭合压力>支撑剂用量>改造长度>膨胀性粘土含量>段间距>滑溜水比例。储层岩石的力学性质对压裂效果的影响最大,其次才是射孔及压裂施工参数等因素,因此对已压裂井的破裂压力梯度和裂缝闭合压力分别做等值线图,可以为优选井位提供参考,并提高压裂成功率。     

大庆外围低渗透油田地应力变化研究

通过分析岩石力学参数与常规测井曲线的相似性,用多元回归方法求出两者之间的相关参数及回归方程,以井资料为基础建立常规计算泊松比、岩石破裂压力、闭合压力、杨氏模量的测井处理模型,预测岩石力学参数的变化规律;井点利用测井资料对泊松比、杨氏模量、闭合压力进行计算,井间利用地震建立平面地震波阻抗模型,预测井间岩石力学性质变化规律;利用物质守恒原理,做三维平衡剖面,进行构造演化模拟,利用应力场大小和方位在空间上的连续变化,预测出裂缝的规模和方向。     

某区块小井距加密人工裂缝优化现场试验

某区块位于某油田西部薄荷台地区,属于三类区块.加密后形成150×150m井网,在该区块的加密中,存在注水受效不均衡、区块人工裂缝复杂,加密井井距小,压裂规模不易控制等不利因素.本文介绍该区块加密人工裂缝优化现场试验情况及效果.通过对压裂规模及工艺的优化确定了整体压裂方案.试验后日产油达到产能设计目标,含水得到较好的控制,不同储层得到了均衡动用.     

利用测井资料计算基于三轴实验的岩石力学参数

三轴岩石力学实验得到的静态岩石力学参数较真实地反映了地层岩石机械特性。利用有限的实验数据和丰富的测井资料,经岩心归位、动静态岩石力学参数转换,建立了工区岩石力学参数的测井计算关系式,由此获得关键井的连续岩石力学参数剖面。对比发现,测井计算值与归位后的实验值具有相同变化趋势,相对误差较小,可推广应用到工区其他井。