煤层气水力压裂增产机理及效果评价方法研究

90%以上的煤层气以吸附状态附着在煤的内表面上,煤层气的产出是一个区别于常规天然气的"排水—降压—解吸—扩散—渗流"的复杂过程。我国煤层气储层条件较差,具有低孔、低渗、非均质性强的特点,普遍存在常规开采方式开发效果差的问题。为提高煤层气单井产量,实现商业化开采,必须对储层进行增产改造,促进排水降压,提高煤层气单井产量,水力压裂改造技术是当前煤层气增产的首选方法,也是已被证明的煤层气开采的一种有效的增产方法。论述了水力压裂增产渗流机理及其效果评价方法,并进行了实例分析。表明通过对煤层进行水力压裂,能够改善井底渗流条件,提高储层的渗透能力;煤层渗透率、表皮系数及裂缝导流能力和裂缝半长是评价煤层气水力压裂增产效果的主要参数。     

脉冲爆燃压裂技术在煤层气井中的应用

脉冲爆燃压裂技术利用火药能源在近井带燃烧产生多级脉冲气体压力,在裂缝方向不受地应力控制的前提下,使地层产生多条裂缝体系,改善了地层近井带的导流能力。为验证脉冲爆燃压裂技术在煤层气井的应用效果,选择部分井层开展了现场试验及使用效果评价。结果表明,在煤层气井实施脉冲爆燃压裂措施,工艺简单,成本较低,不污染煤层,对提高煤层气井开发初期出水量,解除煤层气储层近井带污染及堵塞,提高产气量,具有较好的效果。     

非均质厚储层多级射孔压裂裂缝扩展规律

为研究常规压裂与多级压裂两种不同改造方式下的裂缝扩展规律及增产机理,制备力学参数接近真实地层的人造岩心,采用真三轴加载方式模拟地层真实三向地应力环境,自主设计并开展了常规射孔压裂与多级射孔压裂物理模拟实验。研究结果表明:多级射孔笼统压裂时纵向应力均质情况下,岩石在射孔位置同时起裂,产生的多条裂缝在垂直方向同时扩展,扩展的裂缝会在裂缝尖端周围产生局部应力,从而彼此干扰,出现复杂裂缝情况。多级射孔分段压裂当第一条裂缝存在时,缝内的压力会改变周围的应力场,进而改变局部最大和最小主应力的方向,进行第二次压裂时,新的裂缝会受到第一条裂缝的局部应力场影响,沿着新的应力方向扩展,并不会与第一条裂缝重合,从而引起空间裂缝的形态变化。相同条件下多级射孔压裂比集中射孔笼统压裂的裂缝面积大,相同施工规模条件下射孔分段数目越多裂缝越复杂,裂缝与储层接触面积越大。针对低渗透非均质厚储层而言,推荐采用多级射孔、分段注入方式进行压裂。     

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。     

中国中阶煤和高阶煤的储层特性及提高单井产量主要对策

中国山西河东地区中阶煤储层的含气量比较低、含气饱和度低，而储层渗透性好，储层能量比较大；山西沁水盆地南部高阶煤储层的含气饱和度比较低，渗透率小，储层能量低。文章针对这些特点，进行了精细的地质对比研究，提出了提高气产量的对策。认为最大限度地降低储层的废弃压力可提高采收率；应通过改善钻井液、采用欠平衡钻井和羽状水平井钻井技术，最大限度地降低钻井工程对煤层气储层造成的伤害；同时还要利用合理的固井程序和水泥浆、套管射孔完井技术和压裂技术；通过排水降压提高有效压差及注入CO₂来达到加快煤层气解吸和提高解吸量的目的。实践表明，该技术对提高单井气产量意义重大。     

沁水地区煤层气储层多脉冲压裂技术试验及应用研究

沁水盆地煤层气储量较为丰富,煤层埋深较浅,煤储层孔隙度、渗透率低,目前主要以水力压裂改造煤气层储层达到投产增产目的。针对沁水地区浅层煤层气储层地质特征及开发特点,水力压裂地层破裂压力不明显,二次压裂增产效果不理想等问题,开展了煤层气储层多脉冲压裂技术的试验应用研究与探索。重点论述了浅层煤层气多脉冲压裂技术设计方法、装药结构设计、作用机理与工艺设计及全封闭井口多脉冲压裂设计等,总结分析了三口井现场试验的效果及存在的不足。该工艺技术应用试验的成功为浅层煤层气压裂开发提供了新的增产技术与途径。建议进一步完善工艺和优化设计方法,在单井多脉冲试验应用的基础上,开展煤层气多脉冲压裂技术与水力压裂复合工艺研究,以提高综合压裂效果。     

我国首口煤层气井二氧化碳压裂成功

目前,国内煤层气储层改造基本采用水基压裂液携砂的压裂工艺,但该工艺裂对煤层气储层伤害较严重。二氧化碳伴注压裂液携砂压裂技术通过向煤层内注入二氧化碳,以降低煤储层中甲烷的分压以加快甲烷的解吸,有效将甲烷从煤层中置换出来;注入气体还增加了煤层气向井筒流动的推动力,有利于压力封闭型煤层气藏克服存低渗透煤层中的流动阻力,从而增加了煤层气井的产量,而且对煤层气储层伤害较轻微。     

多级脉冲爆燃压裂作用过程耦合模拟

针对多级脉冲爆燃压裂作用过程瞬态性、多场耦合复杂性,建立多级脉冲爆燃压裂过程耦合求解方法,并进行模拟计算和矿场应用分析。将多级脉冲爆燃压裂作用过程分解为火药爆燃加载、压挡液柱运动、射孔孔眼泄流、裂缝起裂和裂缝延伸5个子系统,基于给定的基本假设建立各子系统的动力学模型,并借助节点系统分析方法得出多级脉冲爆燃压裂过程耦合求解方法,既可定量计算合理装药量,又可对爆燃压力、裂缝形态进行定量动态预测。通过模拟计算分析了多级脉冲爆燃压裂过程中爆燃压力、压挡液气液界面位移、裂缝长度的变化规律,并将全过程按时间分为5个阶段。矿场应用结果表明:基于该方法开展的多级脉冲爆燃压裂在设计药量下可成功压裂油层并降低破裂压力,确保后期措施顺利进行。图6表1参30     

多级脉冲气体加载压裂裂缝扩展及增产效果分析

多级脉冲气体加载压裂松弛岩层地应力、压裂地层的过程中,通过引入加权函数,应用弹性力学、断裂力学理论建立了多裂缝条件下裂缝起裂扩展模型,并采用与时间相关的爆生气体压力分布方程,模拟了爆生气体驱动下缝长、缝宽的变化过程,分析了不同裂缝参数对产能和表皮系数的影响.结果表明,裂缝起裂后向前延伸直到止裂,止裂后裂缝会发生一定程度的闭合;不同的裂缝条数会产生不同的最终缝长;多极脉冲气体加载压裂能够显著增加油井产量,降低储层表皮系数,裂缝的长度对油井产量的增加起决定作用,在压裂弹能量一定的情况下应该设计增加裂缝长度,减少裂缝条数.实现了对多级脉冲气体加载压裂的优化与控制.     

径向缝网压裂工艺技术在超低渗储层的应用

体积压裂工艺在长庆低渗储层应用普遍,但由于注采井网的限制,随着射孔方位的确定,大多水力裂缝只向着最大主应力方向延伸。为了能够形成复杂的缝网结构,更大程度增加泄油体积,进一步改善近井地带渗流情况,为此提出了径向缝网压裂工艺思路,该工艺结合"高能气体压裂+多级暂堵多裂缝压裂"理论,首先通过高能气体压裂手段在井筒周围形成若干径向裂缝,而后采用"多级暂堵"方式,依靠油溶性暂堵剂多次投加,使得缝内净压力产生波动,强制裂缝沿着高能气体已形成的多条径向裂缝方位延伸,沟通微裂缝,最终形成网状裂缝,改善井筒周围与远井地带的渗透性。该工艺在现场应用7口井,试验井与邻井对比,单井日增油提高1.4 t,平均单井产量提高67.5%。实践证明径向缝网压裂工艺可以对超低渗储层具有良好适用性,为超低渗储层改造效果的提高提供了有力的依据。     

Evaluation of the coking resistance of catalysts of steam conversion of hydrocarbons

Translated from Khimiya i Tekhnologiya Topliv i Masel, No. 10, pp. 9–10, October, 1991.     

石油企业知识型员工流失的原因分析与思考

对石油企业知识型员工流失的现状进行了描述,并分析了流失的原因;阐述了稳定知识型员工队伍的基本思路;从提高待遇、增进感情、发展事业、制度创新四个方面提出了相应的对策。对石油企业的人力资源管理理念的创新进行思考。