井下低频脉动注水技术理论及方法

针对油层堵塞、油藏非均质性严重,导致水驱采收率较低这一实际问题,提出了井下低频脉动注水技术。分析了井下低频脉动注水技术提高水驱采收率机理,介绍了几种国外具有代表性的井下低频脉动注水工具,阐述了胜利油田研制开发的JMZ5／25型井下低频脉动注水工具。对提高水驱采收率具有重要的现实意义。     

井下低频脉动注水技术分析

针对稳压注水会导致水驱采收率低的问题,提出了井下低频脉动注水技术。分析了井下低频脉动注水技术提高水驱采收率机理,介绍了国外几种典型的井下低频脉冲注水工具及其推广应用情况,阐述了胜利油田JMZ5/25型井下低频脉动注水工具样机研制和室内试验情况,得出试验结论:(1)增压器换向可靠,增压比达到1.8∶1的设计要求;(2)蓄能器密封良好,30MPa压力无泄漏;(3)脉冲控制阀密封可靠且动作符合设计要求。最后就低频脉动注水技术提出了几点认识和建议。     

水力压裂优化设计研究及应用

压裂优化设计的主要参数是无因次采液指数、无因次支撑剂数、无因次裂缝导流能力,弄清它们之间的关系是水力压裂优化设计的关键。经对裂缝优化设计的基本理论进行分析,结合自主研发的OptiStim系统,对水力压裂过程展开了研究分析得知,高渗地层采用压裂增产效果优于低渗地层,使用优质支撑剂、增加支撑剂量能提高压后产量。但为优选出最佳的水力压裂设计方案,需要根据油井具体情况,综合考虑各方面因素。     

变裂缝导流能力下水力压裂整体优化设计方法

就油田开发过程中水力裂缝导流能力不断降低这一特点,提出了注水开发的低渗透油田变裂缝导流能力下水力压裂整体优化设计的新方法。该方法以注采井组为研究对象,建立了新的经济模型。考虑了压、注、采的费用或收益,并应用模拟退火算法优化缝长和裂缝导流能力。计算结果表明,提高裂缝妆始导流能力民是低渗透油田压裂效果的基础。     

支撑剂嵌入对水力压裂裂缝导流能力的影响

根据室内实验,对蒙纳尔钢片、砂岩岩心板和泥岩岩心板在相同的铺置浓度和相同的裂缝闭合应力下的缝宽、渗透率以及导流能力进行了比较,就支撑剂嵌入对于裂缝宽度、渗透率以及导流能力的伤害等影响做了详细的研究。研究发现,支撑剂在裂缝闭合后将不可避免的嵌入到岩层中,砂岩纯度越高,其嵌入越小,从而对于支撑裂缝缝宽和导流能力影响越小,泥质含量越高,则其嵌入越严重,支撑裂缝的导流能力损失就越大;而对于蒙纳尔钢片几乎没有嵌入,其导流能力跟嵌入几乎没有关系。     

水力压裂形成裂缝形态的研究

油层水力压裂形成的裂缝形态与油层是否有天然裂缝和油层所地应力及其相岩石抗张强度有关，本文通过对吉林，大庆油田的水力压裂形成缝形形态研究，认为油层构造是压裂所形成缝形形态的重要条件，但油层三向应力是决定因素，进一步研究认为同一时代地层的地应力的相对大小的关系是固定的，不因地层埋藏深度而变迁。     

水力压裂支撑剂现状及展望

综述了国内外油气井水力压裂用支撑剂的发展状况，对目前现场应用的支撑剂进行了性能对比分析，就适应不同闭合压力地层压裂用支撑剂提高导流能力的途径和选型进行了阐述，重点分析了国内陶粒支撑剂的技术现状，并提出了今后支撑剂技术的发展趋势。     

井下微地震监测技术在公003-H16井水力压裂中的应用

井下微地震监测技术是目前国际上公认的最先进的裂缝监测技术,利用该技术对公003-H16井水力压裂裂缝形态进行了监测。井下微地震监测结果与压裂施工曲线进行紧密结合后,对及时优化压裂参数、实时调整施工方案提供了重要依据。井下检波器监测到的最远微地震事件信号距离检波器达到950m,监测结果清晰地反映了压裂井地层地应力方向与大小,地层非均质性,水力压裂产生的裂缝方位、缝长、缝高、缝宽等参数,为该区块以后油井的部署与储层改造提供了重要参考。     

水力压裂关键技术分析与研究

传统的水力压裂分析一般是基于岩石的抗拉强度、断裂力学的破坏准则或是Mohr-Coulomb准则的线弹性断裂力学理论（LEFM）,很难对大型水力压裂中观测到的多缝起裂和分支延伸等方面进行合理的解释和模拟。为此,系统分析和讨论了基于岩石断裂力学强度理论的水力压裂研究存在的问题和不足,运用分形理论、岩石损伤力学、细观岩石力学、非线性动力学和岩石断裂力学等相关领域的最新研究成果,结合水力压裂现场实践,从一个崭新的视角对水力压裂岩石破裂机理、裂缝延伸规律和裂缝真实形态描述等方面进行了分析和对比,分析了水力压裂双翼对称裂缝和多裂缝起裂延伸机理、压裂对天然裂缝系统的影响、压后产量变化特征和重复压裂作用增产机理,提出了若干新问题和新思路,为压裂优化设计的进一步改进和完善具有重要的意义。     

压裂井裂缝导流能力研究

裂缝导流能力是水力压裂中一个重要的设计参数。在国内外已有研究的基础上，着重考虑了裂缝导流能力随着时间和缝长的变化，建立了模拟压裂井裂缝导流能力的二维单相的物理模型和数学模型，并对模型进行了数值求解。通过给出的实例计算，从一定程度上验证了模型的实用性和可行性，对准确认识裂缝导流能力、完善压裂设计、优化油气井的增产措施都提供了有益的指导。     

高砂比压裂技术及其发展

高砂比压裂是一种砂比大于常规压裂砂比的压裂技术。在相同的裂缝导流能力条件下，高砂比压裂造缝短，成本低，在注水开发油田和中高渗透率油藏压裂中具有很大的发展前景。     

水力压裂支撑裂缝导流能力计算与分析

水力压裂已广泛用于油气藏开发,而裂缝导流能力是压裂优化设计的重要指标.目前很少有研究涉及到楔形裂缝的导流能力,而水力压裂后裂缝多呈现为近井筒处开口大,远井筒处开口小的楔形.在考虑支撑剂嵌入、裂缝形态(楔形)的基础上,建立了支撑裂缝导流能力计算模型,通过与文献中的数据对比验证了模型的准确性,并分析了关键参数对裂缝导流能力的影响.结果表明:沿着裂缝远离井筒,导流能力降低,降低趋势为裂缝跟端附近降低快、趾端附近降低慢;支撑剂嵌入导致有效流动空间减小、裂缝导流能力降低;裂缝宽度一定时,支撑剂越小,裂缝有效流动空间越小,导流能力越低.该文提出的支撑裂缝导流能力计算模型很容易嵌入到压裂数值模拟软件中,具有广泛的应用前景.     

页岩储层水力压裂支撑裂缝导流能力影响因素

支撑裂缝的导流能力是评价页岩储层水力压裂施工效果的一项重要参数,其大小受到多种因素影响。文中开展了支撑剂类型、颗粒大小、铺砂浓度等对支撑裂缝导流能力影响的室内实验研究。结果表明:陶粒的导流能力明显高于石英砂和覆膜砂,在低闭合压力条件下,20~40目陶粒的导流能力最大,在高闭合压力条件下,组合支撑剂的导流能力明显高于单一支撑剂;铺砂浓度越大,裂缝导流能力越大;循环应力加载模式下,裂缝导流能力比稳载时下降了31.7%,经过滑溜水和胍胶压裂返排液污染后,裂缝导流能力分别下降了33.9%和76.5%。研究成果指导了X-4井的现场压裂施工,该井措施后产气量较高且稳定生产,压裂增产效果较好。     

水力压裂裂缝测量技术—技术种类、测量原因及如何测量

对各种裂缝测量技术作了介绍，说明了每种测量技术的优点与缺点，对5种现场压裂过程、裂缝测量过程进行了详细讨论，由此说明了根据裂缝测量技术进行压裂方式（水力压裂或其它压裂方法）、压裂参数优选工作的重要性。     

水力压裂裂缝闭合的三维数值模拟在测试压裂分析中的应用

本文描述了一种对均质和层状油气藏条件下平面非支撑水力压裂裂缝的闭合进行数值模拟的三维数值模型。该模型可模拟在裂缝闭合时缝高从高应力区回缩情况下的双斜率测试压裂递减曲线。讨论了模拟结果在测试压裂分析中的应用。     

煤岩径向井-脉动水力压裂裂缝扩展规律与声发射响应特征

径向井-脉动水力压裂是一种煤层高效增透新方法。利用声发射仪和伺服式脉冲疲劳试验机,开展了煤岩径向井-脉动水力压裂室内实验。基于广义关联积分分形维数计算方法与型煤岩样声发射信号响应特征,分析了压裂过程中微裂缝发育特点和宏观裂缝扩展规律,探究了径向井分支数、长度、脉动频率和振幅等参数对压裂效果的影响规律。实验结果表明,低压脉动压裂阶段声发射信号相对分散,脉动能量促使微裂缝发育;高压脉动压裂阶段声发射信号相对集中,脉冲能量促使主裂缝快速延伸;呈非对称展布的径向井眼数量越多、长度越长,煤岩增透效果越好。实施径向井-脉动水力压裂时应控制初始脉动压力低于煤岩起裂压力,适当延长低压脉动作用时间,使微裂缝在近井地带充分发育,以降低主裂缝延伸压力,形成更大尺度宏观裂缝。     

非达西流在水力压裂凝析气井中提高产能方面的作用

水力压裂是提高凝析气井产能的一种普遍的方法,以前的模拟研究所预测的油井产能的提高比实际在油田观测的要高得多。本文展示了非达西流和凝析液聚集在提高水力压裂凝析气井产能方面的巨大作用。双水平的局部网格改进的应用是为了保证模拟出符合实际裂缝宽度的非常小的网格块。实际的裂缝宽度必须使用精确的非达西流模型。大的裂缝宽度模拟低估了非达西流在水力压裂中的作用。还有很多因素影响着产能的提高,例如：裂缝长度、裂缝导流能力、井口产量和分析得到的地层参数。如果忽略非达西流的影响,那么产能的提高可以被高估3倍。结果显示了凝析液聚集在富气和贫气凝析油藏长期油井生产能力中的影响。