测井资料在低渗储层压裂中的应用

低渗储层中常需要压裂措施增产,水力产生的裂缝受地层应力控制,一般仅有一个方向,分析了裂缝形态与地应力的关系,给出了测井资料计算岩石力学参数、岩石强度参数和连续地应力剖面的方法。根据断裂力学理论,确定裂缝延伸准则,预测出压裂裂缝高度,和井温测井对比,一致性良好。     

水分对瓦斯运移负效应的分析与实验研究

水分对煤层瓦斯运移的影响,是研究水力压裂等煤层增透技术必须考虑的因素。为了提高水力压裂技术在煤层增透应用中的效用,本文针对水分对瓦斯运移负效应进行了分析,并采用WYS-800伺服自动加载系统,设计实验,深入研究了三轴应力状态下,余吾煤业不同含水率煤样的渗透性能,论证了不同含水率煤在不同围压或者不同有效应力的情况下,其渗透率与渗透速度都随含水率不同呈非线性递减趋势。同时上述结论与水力压裂使裂隙结构改变从而渗透率增加的结论结合,以余吾煤矿为例,在工程应用中找到水力压裂的最佳影响半径,为水力压裂井的布置提供一定的理论和技术支撑。     

煤储层水力压裂技术新进展

概述了煤储层的物性特点,增透改造的发展历程,裂缝起裂、扩展、延伸等研究进展;介绍了国内外压裂装备现状,列举了国内主要产品;分析了重复、多层、薄层、通道、水力喷射逐层、体积压裂等新技术的特点;阐述了压裂液污染环境的形式。建议发展环保、区域化水力压裂技术,装备朝着国产化、自主创新型发展,争取使用清洁、环保型压裂液。     

煤岩储层保护技术研究进展

中国煤岩储层具有低孔、低渗、裂缝发育但分布不均等特征,所以煤岩储层比常规储层更容易发生损害。煤岩储层的损害不仅导致煤层气采收率下降,且增加开发成本,延缓工程进程,严重制约煤层气的开发效果。主要从煤层气钻井完井及压裂、排采三个方面,介绍了损害发生的影响因素、过程机理、预防措施等研究进展,指出了煤层气的开发过程中外来流体不配伍、煤粉运移和压力变化等是诱发储层损害的主要因素,如何保护煤岩储层是煤层气经济、高效开发的重要条件。最后提出了煤岩储层保护技术存在的问题以及未来发展趋势,为保护煤岩储层发提供新的思路。     

增强型地热系统储层试验与性能特征研究进展

概括了增强型地热系统场地试验的最新进展,系统地归纳和分析了表征储层性能的主要指标和其影响因素,指出未来增强型地热系统储层性能上的研究热点在于4个方面:准确测量储层激发体积和换热面积、克服水流损失和流动短路、监测储层动态性能、精确模拟和预测储层压裂效果。上述4个方面对完善增强型地热系统储层激发与评价的理论和技术有重要意义。     

水力喷射压裂工艺在郑庄里必区块煤层气开发中的应用

水力喷砂压裂是一种利用水射流独特性质的储层改造技术,集水力喷砂射孔和水力压裂于一体,起裂机理与常规水力压裂有所不同,能够避免传统射孔压裂完井方式对煤层造成的负面影响,对常规L型水平井有着很好的适用性。现场应用结果表明,产气效果优于目前的直井及多分支水平井,该工艺为低渗透煤层气藏的开发提供了新思路。     

保护储层的钻井液研究技术研究现状

通过对储层伤害的室内评价,综述性的分析油、气层的主要伤害机理,以及在开发过程中对储层的伤害机理,提出针对不同储层类型保护储层的钻井液技术,即保护疏松砂岩储层、裂缝性储层、裂缝-孔隙型储层的钻井液技术.     

海拉尔油田凝灰质储层水理性质研究

近年来大庆油田加大了对海拉尔油田的开发力度,但由于海拉尔油田凝灰质储层的结构与岩性复杂,导致水力压裂施工事故频出。为了进一步了解该储层特点,就海拉尔凝灰质储层的水理性质进行了深入研究。通过对储层进行取芯分析以及利用取出的岩芯进行水浸实验,总结出海拉尔油田凝灰质储层的水理性质,为更好地对海拉尔油田进行增产开发提供技术支持。     

增强型地热系统储层建造及其评价

干热岩是指埋深3～10 km范围内的低渗透性高温岩体,其热能开发利用技术称为增强型地热系统。水力压裂是增强型地热系统储层建造的主要手段。综述国内外水力压裂的相关文献,介绍了水力压裂的基本步骤、常见监测手段和压裂效果评价方法以及面临的主要技术问题,总结未来增强型地热系统储层建造技术的重点发展方向,即克服水流损失和短路循环、实时监测储层压裂参数、精确测量储层激发体积和热交换面积以及科学评价储层压裂效果等,以期为中国今后的增强型地热系统工程试验和相关研究提供参考和借鉴。     

低渗透煤储层煤层气开采有效技术途径的研究

概括地介绍了通过实验提示的三维应力作用下,煤体基质岩块与裂缝的渗流物性规律,据此提出三维地层压力是导致煤层渗透性降低的主要因素。基于实验、理论与数值分析,论述了水力压裂技术在改造低渗透煤层中的局限性,其机理是水力压裂技术仅能在煤层中产生极少量的裂缝,而且在压裂裂缝周围还会产生应力集中区,该区事实上成为煤层气开采的屏障区;本煤储层割缝,使煤层卸压的同时,还产生大量裂缝,是改造低渗透煤储层的最有利的技术方向,并研究了有效的割缝高度。     

基于虚拟储层的穿层钻孔水力压裂技术研究

为了提高Ⅲ和Ⅳ类煤的透气性,在渝阳矿进行了基于虚拟储层的穿层钻孔水力压裂技术研究。研究表明:对Ⅲ和Ⅳ类煤使用虚拟储层增透技术后,可有效的改善煤层透气性,提高钻孔的抽采量,压裂前后钻孔日平均瓦斯抽采量提高了25倍,透气性系数提高了110倍,水力压裂钻孔的影响范围可达60 m以上。     

长北气田储层保护钻井液技术研究与应用

长北气田采用裸眼完井方式,钻进中钻井液跟储层的接触时间长,为了减小在水平段钻进过程中钻井液液相和固相侵入对储层的伤害,模拟长北气田地层环境做钻井液对储层的伤害实验,研究出一套适合长北水平段山2气层的储层保护技术。现场5口井的应用结果表明,钻进过程中钻井液对储层的伤害很小,CB8-3完井投产后获得超过230×104m3/d的工业气流,创造单井产量最高记录。表明对裸眼水平段的储层保护钻井液技术取得明显效果。     

煤层气储层水力压裂裂缝扩展模型分析及应用

以往对于水力压裂裂缝扩展模型的研究,主要集中在砂泥岩储层,而对煤储层的研究较少。以沁水盆地安泽区块煤层气储层为例,建立了水力压裂裂缝扩展模型并对该模型的现场应用进行了研究。首先通过煤储层水力压裂裂缝形态的分析,选取相应的裂缝模型;然后运用滤失经典理论并结合煤储层应力敏感性特征,提出了动态滤失系数计算方法,进而建立了裂缝扩展数学模型并对影响缝长的主要因素进行了评价;最后,应用模型对煤层气井的裂缝几何参数进行计算,并与现场裂缝监测数据比较,提出了模型适用的地质条件。研究结果表明:安泽地区煤储层水力压裂以形成垂直缝为主;考虑煤储层应力敏感性后,研究区综合滤失系数从3.36 mm/min1/2增大到4.24 mm/min1/2,在影响缝长的诸多参数中,排量、滤失系数和压裂时间是最主要的3个因素;模型计算缝长和裂缝监测数据吻合较好,但模型应用也有一定的限制条件,适用于水力压裂不压开煤层顶底板,以及天然裂缝发育较少的煤储层。     

煤层气钻井过程中的储层伤害及保护技术研究

近年来,随着社会的不断进步和经济日新月异的发展,我国煤矿产业想要切实优化自身的经济利益,就必须要约束煤层气钻井过程,进一步减少对钻井过程中对储层造成的伤害,改善能源结构,从而更好地构建具有可行性可持续发展管理机制。简要分析了煤层气的形成原理和储层的基本特征,并重点论述煤层气钻井中储层伤害问题,最后并提出相应的保护技术。以期更好地为同行提供一定的参考。     

煤岩气藏损害机理及保护技术研究

低压、低渗煤岩气藏钻井完井作业过程中储层损害严重,严重制约气藏开发成功率。提高煤岩气井单井产能,增大开采效益,必须避免或降低储层损害。介绍了煤岩储层特性,分析了煤岩储层损害机理,指出煤岩储层保护应以保护裂隙为主,总结了保护储层的钻井工艺,钻井液技术及压裂增产措施。提出推进煤岩气藏勘探开发水平的提高,必须重视煤岩储层损害机理及保护技术的的研究。     

水力压裂过程中陶粒支撑剂运移规律及粒级配比优化北大核心

对比了传统石英砂与陶粒支撑剂在压裂过程中的运移情况,认为石英砂压裂产生的砂堤和悬砂区范围明显小于陶粒支撑剂,且造缝能力弱于陶粒;之后,采用物理实验与数值模拟相结合的方法研究了沁水盆地高河地区煤层气井QS01井在压裂过程中陶粒的运移规律及粒径配比。结果表明:在闭合压力相同时,大粒径陶粒的导流能力强于小粒径陶粒;大粒径陶粒随闭合压力增加导流能力下降速度变慢,说明大粒径陶粒在高闭合压力下仍得到了有效的支撑;250~380μm,380~1 000μm和830~1 400μm的陶粒配比为1∶6∶2时,平均支撑剂浓度最大,裂缝导流能力最高;粒径配比为3∶1∶2时,压裂裂缝长度与支撑缝长最大,导流能力最低;粒径配比为1∶1∶1时的压裂效果基本介于其它2种配比效果之间。因此,压裂过程中陶粒粒径配比建议选择1∶6∶2(250~380μm∶380~1 000μm∶830~1 400μm)。     

沁水盆地柿庄南区块煤储层水力压裂缝数值分析

为解决煤储层压裂后的裂缝展布规律无法直接观测的问题,以牛顿流体PKN模型为依据,通过分析柿庄南区块压裂施工工艺及煤储层力学特征,结合支撑剂在牛顿力学中的沉降理论,开展填砂裂缝的数值计算,进行煤储层压裂缝几何特征与支撑剂分布预测。研究表明:随着裂缝长度的延伸,流体压降导致裂缝宽度逐渐降低直至闭合,活性水压裂液不能将支撑剂带入裂缝远端,施工过程中支撑剂迅速沉降并堆积在裂缝近端,其携砂长度远小于造缝长度。建议适当增加压裂液携砂能力,降低支撑剂粒度与重度,可增加裂缝的支撑长度,提高压裂效果。     

焦坪矿区煤储层水力压裂施工工艺优化

通过对焦坪矿区煤储层的研究,发现煤储层具有煤阶低、厚度大、含气量低的特征,最小主应力场方向为北西-南东方向;利用Fracpro PT 2007三维压裂软件对煤层水力压裂施工中的施工排量、前置液量、砂比等施工工艺进行优化,分析了各个因素对压裂效果的影响,现场应用表明,大排量、大砂量、中砂比的施工工艺起到了明显的增产效果。     

煤层气钻井过程中的储层伤害与保护

在分析了煤层气的储存特征的基础上,进一步分析了在钻井过程中钻井压力及钻井液对储层的伤害机理,进而在钻井工艺及钻井液两方面对储层保护进行了分析总结。     

煤储层渗透率与地质强度指标的关系研究及意义

为评估煤储层整体的渗透性,引入岩体力学中的地质强度指标（Geological Strength Index,GSI）来表征煤体结构。挑选有代表性的不同煤体结构煤样,与GSI图版进行比对,获取样品的GSI值,并测试相应的渗透率。地质强度指标（GSI）与渗透率相关性明显,拟合相关系数R²=0.84,表明利用GSI来估算煤储层渗透率是可行的。GSI与渗透率关系表明,水力压裂增透仅适用于Ⅰ和Ⅱ类煤,对寺家庄煤矿15号煤层来说,储层改造的最优目标为GSI_c=52.7。