基于聚类分析的煤层气二次压裂选井选层方法研究

山西沁水盆地柿庄南区块煤层气井初次压裂生产多年后整体产气量下降,迫切需要进行二次压裂以提高产能,而目标井段的选取对二次压裂的设计施工及增产效果具有极为重要的影响。针对区块二次压裂试验井数少、样本数量有限的问题,提出基于聚类分析的煤层气二次压裂选井选层方法。综合考虑地质储量、可压性和工程三方面因素建立二次压裂选井的层次聚类模型;再根据施工曲线特征设置压裂风险短路条件,排除复压风险高的井,并结合聚类集成算法,最终确定每口井的复压潜力大小。以本区块15口井为例开展了各井二次压裂改造潜力评价,优选B01井为目标井,二次压裂后取得了较好的增产效果。该研究可为井数有限条件下的二次压裂选井选层提供一种有效方法,为后续压裂生产提供依据和借鉴。     

单一煤层重复水力压裂综合选井研究

为减少盲目改造煤层气低产井、有效提高其产气量,从开发单一煤层的煤层气资源条件、煤储层物性及围岩特征、一次压裂效果和排采工作制度等4个方面较系统的分析了重复水力压裂效果的主要影响因素,构建了其一级评价指标和二级评价指标。根据多层次模糊综合评价原理结合煤层气井产气特点,得出了不同级别评价指标的隶属度。以山西柿庄南区块部分煤层气井的勘探开发资料为例进行了重复水力压裂综合选井评价。结果表明:日产气量超过1 000 m3的井目前不需要重复压裂;平均日产气量小于300 m3的井,重复水力压裂需慎重;平均日产气量300~1 000 m3的井是重复压裂改造的首选,但需进一步优化泵注参数。     

多层砂岩油藏难动用储量压裂效果综合评价(增刊)

在调研目前压裂效果评价技术方法的基础上,针对南堡油田多层低渗砂岩储层特点,提出以系统的观点,从产量、技术和裂缝特征三种角度对压裂效果进行综合分析,认为油井评价重点在于地层能量,水井评价需引入视吸水指数这一参数,裂缝特征评价需多种手段联合监测,才能达到预期目的。通过已压裂井效果评价工作,可以为下步压裂选井、优化压裂设计和油气藏管理决策提供依据。     

多层砂岩油藏难动用储量压裂效果综合评价

在调研目前压裂效果评价技术方法的基础上,针对南堡油田多层低渗砂岩储层特点,提出以系统的观点,从产量、技术和裂缝特征三种角度对压裂效果进行综合分析,认为油井评价重点在于地层能量,水井评价需引入视吸水指数这一参数,裂缝特征评价需多种手段联合监测,才能达到预期目的。通过已压裂井效果评价工作,可以为下步压裂选井、优化压裂设计和油气藏管理决策提供依据。     

阜新刘家区水泉层煤层气开发研究与实践

本文首先通过对刘家区水泉层煤层气开发潜力分析,寻找煤层气富集区,筛选有利井;其次深入研究已有的压裂开发经验,深化压裂思路对水泉层进行压裂改造;最后制定合理排采控制方案,切实实施,取得较好效果。措施井实施,证实水泉层煤层气排采可行性,丰富了该区水泉层富集规律的认识,为刘家区水泉层煤层气选井、压裂及排采管理等提供依据和经验。     

萨中油田特高含水期油井重复压裂技术研究

针对萨中油田进入特高含水期重复压裂选层组段难度越来越大,压裂增油逐年降低的实际,开展影响重复压裂效果因素分析,提出控水增液的技术思路,并通过优选重复压裂时机,突破含水界限改造低动用潜力层,加大重复压裂施工规模提高增液量,优化重复压裂层段组合方法等一系列措施,改善了整体压裂效果,使重复压裂增油提高到5.6t,有效期延长到10个月,取得了宝贵的技术经验和经济效益。     

砂煤互层水力裂缝穿层扩展机理

临兴地区含煤岩系地层纵向互层发育煤层、致密砂岩层产层组,当砂煤薄层组合开发时,受界面胶结性质、地应力差、压裂选层、煤层厚度、施工参数等因素的影响,难以判断裂缝是否垂向穿层。为了分析砂煤互层水力压裂裂缝穿层扩展规律,通过选取砂煤天然露头岩样进行交错组合,利用大尺寸真三轴水力压裂系统开展了砂煤产层组组合的物理模拟实验,研究了压裂选层、层间胶结强度、煤层厚度、胶液和活性水对水力裂缝穿层扩展的影响。实验结果表明:在煤岩中起裂时,受煤岩层理和自身天然裂缝的影响,裂缝在扩展过程中,容易发生转向,使得裂缝形态复杂多样,不利于裂缝穿层;在砂岩层中起裂时,砂岩中水力裂缝形态简单,形成水力主缝,容易穿层扩展;当界面胶结强度较弱时,裂缝扩展至砂煤界面,容易发生转向,沿界面扩展,形成水平裂缝;煤层越厚越容易耗散水力能量,使得水力裂缝难以穿层扩展;胶液的造缝能力优于活性水,但其对储层伤害较重,压裂液类型的选取需根据现场压裂所需进行甄选。     

贵州复杂地层应力扰动压裂技术研究及应用

贵州含煤地层煤层多、煤层薄、夹矸多，岩性变化快，其复杂地层特点增加了煤层气井压裂施工难度。以金佳煤矿煤层气井为例，研究复杂地层压裂改造风险及压裂工艺技术，探索应力扰动下二次停泵压裂工艺技术适应性。工程实践表明：金佳煤矿煤系地层岩性变化复杂，地层岩性可划分为5种组合模式；多煤层及多分层煤层采取“避射、扩射、选射、连射、定向射孔”等方式，可降低压裂施工难度；多煤层合层压裂及多分层煤层压裂改造，采取二次停泵压裂工艺，促进地层应力重新分布及压裂裂缝转向，提高了储层压裂改造效果；研究区2口煤层气井实施二次停泵压裂工艺，其压裂施工曲线、停泵后压力变化及产气效果均显示该压裂工艺对储层改造效果较好。     

准噶尔盆地南缘XX勘查区煤层气直井压裂工艺分析

准噶尔盆地南缘XX勘查区地质构造较简单,煤层分布稳定,勘查区内以往仅施工了少量的参数井,未开展过煤层气压裂、排采工作,其周边也无煤层气井的相关工作经验可借鉴。文章以该区施工的第一口煤层气排采井为例,结合该区的地质条件,煤层赋存情况等,分别从目标层(段)、射孔、压裂液配方、支撑剂、压裂方式与规模等方面探讨了适合该区储层条件的煤层气压裂工艺。结果表明,使用光套管注入,投球选压,采用中砂比、大排量的压裂规模进行多层压裂的储层改造方法在该勘查区具有一定的代表性。     

庄5井压裂后效果评价

采用试井分析方法来评价压裂效果，根据压裂缝井试井理论，对庄5井压前压后试井资料进行了对比分析，并结合压裂施工工艺及压后压降曲线分析评价了庄5井压裂层段的压裂效果；得到了造成该井压裂效果不佳的原因主要有四点：①压裂液对地层造成了一定伤害；②压后裂缝半长太短，说明地层没有完全压开；③地层物性变差；④地层存在出水现象。这样为该井的合理开发和制定下步增产措施提供了参考依据。     

白云质泥岩水平井分段压裂工艺应用

中原油田濮城油区部分井层岩性类型以白云质泥岩为主,微裂缝及孔洞发育,但总体上孔渗性较差,经分析认为剩余油潜力较大,决定对水平井濮1-FP1井进行分段压裂改造。通过对储层物性研究、测试压裂分析及压裂软件模拟进行压裂参数优化,确定了适合该井的分段压裂施工参数,优选了压裂液和支撑剂,成功地完成了十段压裂施工,注入总液量2975 m3,加入支撑剂308 m3,压后取得了一定的增产效果。该井多段压裂工艺的成功应用为下一步该区块白云质泥岩储层的压裂改造提供了依据和施工经验。     

地面压裂钻井提高煤层瓦斯抽采效果的研究

根据回采工作面回采时开采层瓦斯对工作面的影响,通过分析屯兰矿采掘时瓦斯涌出量分布情况,结合该矿2#煤层透气性系数及以往瓦斯抽采效果的实际情况,在该矿12501工作面施工1个地面钻孔对开采层2#煤层进行压裂试验,同时在12501轨道巷压裂井前后200 m范围内施工顺层钻孔进行抽采,通过对压裂井影响范围内与不在压裂范围的抽采钻孔抽采效果进行对比分析,得出了压裂井对井下压裂影响的范围及压裂井可以增加低透气性煤层瓦斯抽采效果。     

水力压裂施工中压裂缝高度预测方法研究

对于需要水力压裂提高产量的油田,压裂过程中合理地选择压裂井段及泵压增量是非常重要的.理想的压裂效果是在射孔井段裂缝向地层无限延伸,而纵向延伸不大.实验和压裂工程证明,水力压裂缝的方位总是和最小水平主应力方向垂直,朝阻力最小的方向的延伸.事实上水力缝在沿最大水平主应力方向横向延伸的同时总是伴随着纵向延伸.如果最小水平主应力随深度有一定的变化,即目的层与其上覆地层和下部邻层有一定的应力差异时,能在一定程度上抑制水力压裂缝的纵向延伸.水力压裂缝延伸高度、宽度和长度进行合理的预测分析的目的就是帮助压裂设计人员合理选择压裂井段、泵压增量,压裂液的体积、砂子的用量和泵压等参数,以获得需要的水力缝的纵横向延伸高度,确保压开目的层,避开非目的层,避免水窜问题,达到预期的压裂效果.     

煤储层破裂压力对压裂改造的影响与工程应用

我国煤储层渗透率普遍较低,低渗储层直接进行地面煤层气开发的效益较低,而水力压裂是增加煤储层渗透率和导流能力的有效手段。通过对沁水盆地PN-1井、PN-2井的测井参数进行分析,掌握煤储层的岩石力学特征,为煤储层水力压裂参数优化提供指导。结果表明：2口井的测井数据反演的煤层具有低泊松比、低杨氏模量、低强度、低破裂压力的特点;通过在前置液阶段控制施工排量及施工压力、提高阶段液量,可以有效避免压裂裂缝沿煤层顶底板之间的层间界面延伸及扩展至煤层顶底板;测井数据反演的PN-1井煤层破裂压力与实际压裂施工的破裂压力较接近,误差仅为3.01%,对压裂施工参数优化的指导意义较高;PN-2井煤层破裂压力略低于顶底板岩层的破裂压力,压裂初期的施工排量偏高,导致施工压力达到顶底板的破裂压力,压裂裂缝在顶底板之间延伸形成单一裂缝,改造效果及产气效果均较差。     

煤层压裂施工过程中压力分析及应用

本文在搜集整理近几年国内30多个煤层气井层的压裂资料的基础上,分析了煤层气井压裂过程中瞬时停泵压力梯度与所生成裂缝形态的关系;分析了压裂施工曲线与裂缝形成过程中的各种动态特征,为进一步掌握煤层气井压裂施工规律及评价压裂效果提供了重要依据。     

地面压裂井衰竭期井下接替抽采时空衔接关系研究

为了利用地面压裂形成的有利抽采条件进行地面压裂井衰竭期井下钻孔接替抽采,形成“地面压裂井超前治理+井下钻孔接替抽采”的井上下接替抽采模式,开展了地面压裂井衰竭期井下接替抽采的合理时空衔接关系研究。通过地面压裂井压裂裂缝展布规律分析、地面压裂增透促抽效果井下考察及煤储层参数变化规律数值模拟等工作,掌握了潞安矿区地面压裂井的影响作用及有效影响范围,采用数值模拟方法分析确定了井下接替钻孔与地面压裂井的最优空间布置关系;基于地面压裂井排采曲线,并结合衰竭期井下钻孔接替抽采的需求,探讨了地面压裂井衰竭期的定义和划分方法,提出了地面压裂井衰竭期的判别指标及关键时间节点。研究结果表明：潞安矿区地面压裂井的有效影响范围为井周80 m,在该区域内储层压力可以下降50%左右,透气性系数可以增加0.77～1.40倍,井下接替钻孔单孔抽采纯量平均值可达53.68～131.67 m³/d,提升了井下钻孔的抽采效率;当地面压裂井沿钻孔轴向上的位置固定时,则井下接替钻孔与地面压裂井的法向距离越短,抽采效果越好,当地面压裂井与接替钻孔的法向距离不变时,地面压裂井位于接替钻孔轴向中部位置时井下接替...     

煤矿井上下联合抽采瓦斯关键技术研究及应用

为解决煤矿井下压裂增透效果较差难以高效抽采瓦斯的问题，提出了煤矿井上下联合抽采瓦斯的模式，建立了基于地面井与井下钻孔抽采的方法；利用地面老井和井下钻孔通道，形成了一套长距离、多拐弯、大排量及可携砂的地面压裂井下对接技术。获得了水力压裂裂缝破裂扩展规律，给出了不同条件下煤层水力压裂裂缝形态，得到了压裂半径理论计算公式。提出了井上下联合地面井位置优选原则，给出了基于井上下联合的水力压裂设计方案。在寺河矿开展了井上下联合2个压裂孔的增透抽采试验，试验结果表明：1^#压裂孔累积抽采量为50.31万m³,2^#压裂孔的顺层考察孔2和顺层考察孔3抽采瓦斯纯量分别为238.35万m³和129.29万m³，压裂孔及对比考察孔抽采效果分别提高6.34倍、43.8倍及31.37倍，压裂后平均抽采量比原始钻孔提高33.14倍，压裂后煤层具有较好的增透抽采效果。实现了井上下联合抽采瓦斯，对于同类型的矿井具有较好的指导价值。     

媒层压裂施工过程中压力分析及应用

本文在搜集整理近几年国内30多个煤层气井层的压裂资料的基础上,分析了煤层气井压裂过程中瞬时停泵压力梯度与所生成裂缝形态的关系;分析了压裂施工曲线与裂缝形成过程中的各种动态特征,为进一步掌握煤层气井压裂施工规律及评价压裂效果提供了重要依据。     

湘中煤层气井水力压裂改造效果初评

选择湘中涟源凹陷洪山殿矿区,实施煤层气"参数井+试采井"钻探,并采用电缆输送桥塞+射孔压裂联作工艺对该井4个煤层进行针对性改造。结合钻孔揭示煤系层结构及区域构造煤特点,选择尽量避开煤层主体,针对主力煤层顶底板、夹矸进行射孔,并制定合理的压裂方案。数据显示,煤层气井4层煤的压裂施工基本按照方案执行,达到了设计要求;结合区域资料及微地震监测数据分析,认为构造煤的"顶底板+夹矸"压裂效果存在一定差异,底板压裂优于顶板压裂效果。通过该煤层气井近5个月排采实践,初步证实湖南构造煤顶底板压裂效果明显,达到预期目标。     

选磷浮选机系统研究与设计

对磷块岩浮选工艺中浮选机系统的特殊要求作了简介，重点阐述了选磷浮选机系统的工作原理、主要零部件和机构参数的设计，介绍了选磷浮选机系统的技术性能、规格和生产工艺指标，对选磷浮选机的研究处于国内外领先水平。