周边脱砂压裂模型优化设计

周边脱砂压裂技术是压裂技术从常规压裂到脱砂压裂,再到端部脱砂压裂技术之后发展起来的一种新的技术,只有该技术才可能在压裂中形成相对较短、较宽裂缝。目前对于脱砂压裂裂缝扩展模型的研究大都忽略了裂缝纵向流动。为此,在前人的研究基础上,针对周边脱砂压裂的特点将带缝高压降影响的拟三维模型引入到脱砂后裂缝扩展模型,在脱砂后模型中考虑缝宽方向压降对裂缝扩展的影响,推导了适合周边脱砂压裂的脱砂后新模型;并在此基础上开发了适合周边脱砂压裂扩展的模拟软件,模拟结果与现有商业软件(三维)模拟结果相吻合,证明建立的脱砂后模型考虑因素全面,对脱砂后缝宽预测更符合实际。     

周边脱砂压裂支撑剂的优选

周边脱砂压裂是有别于常规加砂压裂的一种特殊压裂工艺方法，它可以在一定程度上改变裂缝的正常尺寸，达到造“短宽裂缝”的特殊目的，以满足某些中高渗透油藏压裂改造的特殊需要。调研了周边脱砂压裂技术的发展现状，分析了周边脱砂压裂机理和稳定性原理，建立了砂桥的稳定性模型和渗透率模型，为支撑剂的优选建立了理论基础。根据得出的理论设计了支撑剂粒径对砂桥渗透率影响实验和支撑剂强度与导流能力实验，得出了周边脱砂压裂支撑剂优选原则。     

周边脱砂压裂支撑剂的优选

周边脱砂压裂是有别于常规加砂压裂的一种特殊压裂工艺方法,它可以在一定程度上改变裂缝的正常尺寸.达到造"短宽裂缝"的特殊目的,以满足某些中高渗透油藏压裂改造的特殊需要。调研了周边脱砂压裂技术的发展现状,分析了周边脱砂压裂机理和稳定性原理,建立了砂桥的稳定性模型和渗透率模型,为支撑剂的优选建立了理论基础。根据得出的理论设计了支撑剂粒径对砂桥渗透率影响实验和支撑剂强度与导流能力实验,得出了周边脱砂压裂支撑剂优选原则。     

裂缝周边脱砂带对裂缝扩展的控制作用

在脱砂压裂过程中,裂缝周边一旦形成砂桥,裂缝会在周边法向（缝长和缝高方向）停止增长,而缝宽则以较快的速度增长并形成相对意义上的“短宽裂缝”。从岩石造缝机理、流体力学和渗流力学的角度探讨了裂缝周边脱砂带对缝长和缝高的控制作用,并对“脱砂质量”问题作了简要分析。     

裂缝导流能力优化研究

利用压裂油井产能预测模型 ,研究了无因次裂缝导流能力对缝内流量分布规律及地层流体流入井底流动模式的影响。裂缝参数分析结果表明 ,对于渗透率大于 1× 10 -3 μm2 的地层 ,常规压裂所获得的无因次裂缝导流能力普遍偏小 ,没有发挥裂缝应有的导流作用 ,影响了压裂效果。在技术条件允许的情况下 ,对低渗透地层实施脱砂压裂 ,能限制缝长 ,提高裂缝的导流能力     

诱导脱砂技术在渤海油田的应用

由于工具结构的限制,端部脱砂技术在渤海油田压裂充填作业中并不适用,为减少工具砂卡风险,实现油井增产效果,我们运用了诱导脱砂的方法进行压裂充填。该文根据渤海油田给定井的资料和信息,对其进行了压裂充填模拟。在满足裂缝无因次导流能力的前提下,设计诱导脱砂压裂充填的施工:对施工砂量、泵注程序、施工压力、裂缝尺寸等参数进行优化。根据该设计施工的井,增产效果良好,稳产周期较长。同区块其他油井运用此项技术也达到了增产、稳产的效果,实践证明,诱导脱砂压裂充填技术能较好地应用于渤海油田。     

高渗透油层端部脱砂压裂技术研究

端部脱砂是一种能够在一定程度上控制缝长的特殊压裂技术，广泛运用于高渗透地层压裂改造。从理论到应用系统地介绍了高渗透油层端部脱砂压裂的脱砂过程、脱砂机理、裂缝的防砂机理，并给出了端部脱砂压裂滤失和裂缝数学模型及其求解方法，最后用实例说明该工艺的增产效果，并对工艺的实施提出了要求和建议。     

玛湖凹陷风城组页岩油藏水平井压裂裂缝扩展模拟

水力压裂是玛湖凹陷二叠系风城组页岩油藏有效的开发手段,但压裂裂缝扩展特征不明确。针对该区水平井压裂起裂难和加砂难的问题,亟需开展水力压裂模拟,明确天然裂缝、岩石力学性质和施工参数对压裂效果的影响。依据玛页1H井实际泵压、压裂液排量、加砂量等压裂施工参数,采用Abaqus软件和Petrel软件建立二维压裂裂缝扩展模型和三维水力压裂模型,开展压裂裂缝扩展数值模拟。结果表明,压裂改造效果与天然裂缝关系密切,天然裂缝发育处岩石抗拉强度越小,压裂裂缝越易被天然裂缝捕获;当压裂段内杨氏模量较大时,形成的压裂裂缝缝宽小,且多沿着天然裂缝走向扩展滑移,加砂难度大;当压裂段内杨氏模量较小时,形成的压裂裂缝缝宽较大,可直接穿过天然裂缝,加砂相对容易。     

水平井分段压裂簇间应力作用分析北大核心CSCD

水平井分段压裂是开发页岩气、致密气等非常规油气藏的重要技术措施,而缝间应力干扰的存在使得裂缝的延伸和形态异常复杂,如何确定合理的射孔簇间距成为当前亟待解决的问题。基于断裂力学和流体力学基本理论,建立了水平井分段压裂多簇同步扩展流固耦合模型,分析了储层特性和压裂施工参数对缝间应力干扰程度以及多裂缝扩展的影响规律。模拟计算表明:每条张开裂缝都会对邻近裂缝产生一附加应力场,在其作用下各射孔簇裂缝形态和扩展路径发生明显变化,特别是内侧裂缝由于受两侧裂缝诱导应力的叠加作用,裂缝发育受到强烈的抑制;射孔簇间距、弹性模量、压裂液排量和黏度等对各簇裂缝形态影响显著,而射孔密度的影响较小。现场应用表明,本文所建水平井分段压裂多簇同步扩展流固耦合模型对水平井分段压裂设计及工艺参数优化具有较好的指导意义。     

海上油田薄互层发育储层压裂充填工艺技术研究

渤海海上油田明化镇组、馆陶组是以河流相为主的沉积体系,含油目的层段跨度约300 m,属于典型的薄互层发育储层。由于储层胶结差、层间非均质强、泥质含量高、原油黏度大等原因,多采用压裂充填完井方式生产。受完井作业成本限制、平台数量有限等因素影响,近年来海上完井呈现出防砂井段长、井斜角度大、射孔簇数多等特点,导致海上压裂充填裂缝形态复杂,加砂困难,提前脱砂比例高达15%,压裂充填效果不理想。本论文通过对地层滤失类型、压裂液效率、净压力、地层砂比等施工参数进行分析研究,明确地层滤失类型是影响压裂充填效果的关键因素,并形成了一套根据储层漏失类型对压裂充填工艺参数进行优化调整的设计方法。此设计方法可有效提高海上压裂充填成功率,现场应用表明提前脱砂比例下降至1%,可为其他油田压裂充填作业提供指导与借鉴意义。同时结合国外压裂充填技术现状,推荐海上压裂充填井进行裂缝监测,以指导压裂充填工艺优化,提高压裂充填效果。