高能气体压裂流体漏失量的计算

在考虑流体渗流时的惯性力扣粘性阻力损失的情况下，推出了高能气体压裂过程中流体渗流的偏微分方程扣漏失量的计算公式，并对高能气体压裂形成的多裂缝体系进行了数值模拟，计算出了高能气体压裂过程中流体通过裂缝壁的漏失量，这对有效计算裂缝体积、评价压裂效果和压裂设计是非常重要的。     

高能气体压裂瞬态压力耦合分析

高能气体压裂的瞬态压力分析是压裂设计、优化和控制的基础.本文提出了一个高能气体压裂瞬态压力分析模型,包括火药燃烧、压井液体运动、井筒流体通过射孔孔眼的泄流和裂缝中流体流动等分析内容.由于高能气体压裂工作介质的气——液混合流体的可压缩性,以上各项分析严重耦合.采用合适的数值计算模式,可以计算出瞬态压力的每一过程.计算实例结果表明.与实测结果吻合较好.根据这个压力分析模型,综合考虑装药参数、射孔参数、地层参数、压井参数等对施工结果的影响,能预测高能气体压裂的压力变化过程和裂缝范围,实现对高能气体压裂的优化和控制.     

裂缝非达西渗流对气井水力压裂设计的影响

水力压裂技术是低渗透致密气藏增产的主要手段。在水力压裂裂缝中,气体在裂缝内高速流动产生的非达西渗流使裂缝的有效导流能力和裂缝长度大大减小,从而影响了水力压裂井的产能。在考虑气体非达西渗流的基础上,建立了非达西渗流条件下裂缝有效渗透率和裂缝参数的计算方法,研究了非达西渗流对水力压裂设计参数(裂缝长度、宽度)和产能的影响。结果表明,考虑非达西渗流时的水力压裂必须设计比达西渗流条件下更短和更宽的裂缝;由于裂缝非达西渗流的存在,气井的产能也有较大幅度的降低。考虑非达西渗流进行水力压裂设计和计算时,不能直接用流体在多孔介质或裂缝中的真实渗透率来计算水力压裂气井的产量,而必须用非达西有效渗透率。     

煤储层高能气体加载压裂下裂缝扩展研究

针对我国煤储层的"三低"特性及水力压裂过程中所产生压降损耗过快及成本较高的难题,开展煤储层的高能气体压裂下的裂缝扩展研究。研究表明:高能气体压裂可在煤储层中产生以3~8为主体的裂缝网络体系,且裂缝方位不受地应力的控制,只与压裂药燃烧释放能量的方位有关,与最大能量释放的角度基本一致。这对煤层气储层的压裂开发以促进其解吸、扩散、渗流过程提供了新的研究思路。     

筛管完井高能气体压裂模拟实验研究

筛管完井高能气体压裂技术是筛管完井油气储层增产的重要手段,进行筛管完井高能气体压裂模拟实验对于探究其增产机理、压裂前后筛管防砂性能变化规律和优化施工工艺具有重要意义。本文充分考虑筛管完井高能气体冲击破岩过程中的瞬态性和复杂性,利用施加围压的水泥靶来模拟筛管完井固体火药高能气体压裂过程,探究裂缝形态及整个压裂过程对筛管防砂性能的影响。研究结果表明:筛管完井固体火药高能气体压裂技术可在地层中产生2~4条经向裂缝;压裂后筛管防砂性能略有下降,旧筛管与新筛管防砂性能相比显著下降,但对后续生产无影响;裂缝条数和筛管防砂性能下降程度与峰值压力和升压速率有关,峰值压力越大,裂缝条数越多。该研究成果对于筛管完井高能气体压裂现场施工具有一定的指导意义。     

爆燃压裂油井产能计算模型与增产效果分析

为了进一步提高爆燃压裂工艺设计与效果预测水平及工程应用效果,基于爆燃压裂原理和油藏渗流理论,利用保角变换方法,建立了爆燃压裂油井产能计算模型(包括流体从油藏边界渗流到爆燃裂缝的渗流外阻模型,和流体在裂缝中渗流入井的渗流内阻模型)并编制了计算软件。以低渗油藏油井F31-10井为例,计算、分析了油藏参数和爆燃裂缝参数对爆燃压裂油井增产效果的影响规律。研究结果表明:爆燃裂缝长度、裂缝数量和爆燃裂缝导流能力对油井增产效果有影响,影响程度由大到小依次是爆燃裂缝长度、裂缝数量和爆燃裂缝导流能力;在爆燃裂缝长度和裂缝数量一定的条件下,存在一个最佳的爆燃裂缝导流能力;爆燃压裂后油井增产倍数为1.365~2.115,且增加爆燃裂缝长度和爆燃裂缝数量比增加爆燃裂缝无因次导流能力对增产更有利。      

安塞油田长6低渗透油藏重复压裂机理与效果分析

采用理论与实际相结合的思路,建立了重复压裂弹性变形方程以及裂缝扩展判据和裂缝流量公式。采用应变能强度作为判据,可以计算出压裂裂缝的扩展方向。裂缝的转向半径随着压裂液视粘度的上升而增大。根据低渗透油藏的生产特点和人工裂缝的渗流特征建立的油藏与裂缝渗流的数学模型可计算重复压裂后流体的采出(注入)量。进行了裂缝导流能力试验,研究了裂缝参数对重复压裂后的动态影响。重复压裂要取得理想的增产效果,一靠尽可能延长支撑缝长,增大泄油面积;二靠增大导流能力。大型重复压裂就是采用大砂量、大排量进行压裂,增大裂缝长度,采用高强度的支撑剂增大了压裂后油层的导流能力。对安塞油田长6层地质特征进行的重复水力压裂作了效果分析。     

高能气体压裂技术研究与应用

阐述了水力压裂、高能气体压裂与爆炸压裂技术的不同；详细介绍了高能气体压裂增产增注机理，高能气体在压裂过程中的机械作用、脉冲冲击波作用、热效应和化学作用以及高能气体压裂技术的施工工艺。并对辽河油田进行的７０口高能气体压裂暗增注情况进行了比较和分析。认为高能气体压裂适用于中、高渗透污染油藏，比较适用于中低渗透裂缝较发育的灰岩、砂岩油藏，而对于花岗岩等致密、坚硬型油藏或泥质过多的油藏不太适用。     

压裂井组非线性渗流模型求解

精细描述低渗透油藏中流体流速与与压力梯度的非线性关系,是准确计算低渗透油藏压裂井组产量的基础。为此,在描述低渗透油藏非线性渗流特征的基础上,建立了低渗透油藏和压裂裂缝耦合的非线性数学模型,该模型根据渗流特征将渗流过程分为非线性渗流阶段和拟线性渗流阶段进行计算。利用Taylor展开对非线性数学模型进行线性化处理,建立了有限差分方程组,并编制了计算机求解程序。算例分析表明:采用非线性数学模型计算出的地层中压力和饱和度的分布符合地层实际情况;五点法井网压裂井组注水井的裂缝导流能力会随着裂缝闭合而降低,注水效果变差,导致油井产量降低。研究结果表明,低渗透油藏和压裂裂缝耦合的非线性数学模型可以较准确地描述低渗透油藏中流体流速与压力梯度的非线性关系,为准确计算低渗透油藏压裂井组产量奠定基础,为低渗透油藏注水开发提供指导。      

浅谈高能气体压裂与水力压裂联作技术

水力压裂与高能气体压裂技术,已在油气田增产措施中得到广泛应用,但水力压裂与高能气体压裂联作技术应用较少。文中对水力压裂和高能气体压裂的造缝机理和渗流规律进行分析,提出了将两种技术进行联合作业的可能性探讨;并通过安塞油田１１口井应用,均见到效果。