水力裂缝诊断技术的发展现状

水力压裂施工中，通过水力裂缝诊断可提高增产效果，降低作业成本。近年来，裂缝直接诊断技术在不断更新和进步，应用范围不断扩大，而获得一幅完整裂缝图像的新技术也进入了实用价值。介绍水力裂缝直接诊断技术的最新进展。     

裂缝转向对低渗地层水平井压裂的影响

水力裂缝转向作为压裂过程中的一种重要现象,可造成近井筒裂缝的弯曲,对于裂缝中支撑剂的传输和流体的流动规律具有很大影响,可最终影响水力压裂的成败和人工裂缝的导流能力。统计了长庆油田水平井压裂施工的部分资料,分析了长庆油田水平井压裂的特点。结合二维裂缝的平面应变模型,建立了裂缝转向的曲率半径与地层物性参数和压裂施工参数的关系,并针对性地分析了不同参数对于裂缝曲率半径的影响。结果表明,水平应力差对裂缝的转向距离有决定性的影响,压裂施工排量对水力裂缝高度的增长贡献显著,控制排量、延长注液时间能有效增加裂缝长度。结论对于压裂参数优化设计和水力压裂施工具有参考意义。     

榆树林油田优化压裂研究与实践

以改善低渗透油藏开发状况为目标，开展优化压裂工艺技术研究，利用以往压裂资料、岩样和测井曲线综合分析，得出了最小主应力大小、杨氏模量及泊松比等，确定了水力压裂的裂缝垂向延伸高度和粘土矿物组分，提出了优选低伤害压裂液的必要性；对以往压裂进行了评估，提出了存在的不足，明确了改进方向；利用油藏模拟软件，考虑了榆树林油田为反九点法注水开发，确定了压裂规模；从榆树林油田的油藏特点和压裂工艺两方面优选了压裂液配方和支撑剂；利用水力裂缝模拟软件，确定了裂缝的几何尺寸和导流能力；对施工参数进行了优化。提出了现场压裂施工的质量控制体系。通过现场试验，取得了较好效果，验证了压裂优化方案的合理性、可行性。     

水力压裂地表变形的FLAC模拟研究

从理论上分析了倾斜仪裂缝动态监测技术的基本原理，应用FLAC3D模拟分析软件建立了水力压裂过程地层及垂直裂缝模型。通过模拟研究，分析了地下裂缝对其上部地层岩石的影响作用过程，得到了水力压裂施工过程中施工井地表倾斜变形的规律。对水压裂缝监测的倾斜仪监测技术的数据解释有积极意义。     

重复压裂时水力裂缝的垂向延伸

利用长源距声波测试资料,对油层上、下隔层之间的最小主应力差值进行了量化分析研究。依据最小主应力差值的计算结果,应用三维水力裂缝模拟软件,对压裂施工中所形成的水力裂缝延伸状态进行了研究,通过施工后的井温测试资料,经与第一次压裂时的裂缝延伸状态进行对比,度为重复压裂与第一次压裂所形成的裂缝是不同的,在地层压力相对于第一次压裂时降低的情况下,裂缝高度小于第一次水力裂缝的高度。     

限流压裂设计和数值模拟方法研究

基于三维水力裂缝几何模型，根据限流压裂设计中流体流动与循环电路中电流流动的相似性，建立一个计算限流压裂设计中各层注液量分配的数值模型。根据所建立的模型，对比分析了炮眼个数、地层特性等因素对限流压裂施工的裂缝几何参数的影响程度，得知影响限流压裂设计中裂缝几何参数的主要因素是各层炮眼个数、最小主应力和地应力差。因此，进行限流压裂设计必须综合考虑炮眼个数、地层特性等因素对限流压裂施工的裂缝几何参数的影响，以准确预测各层裂缝几何参数和改造程度。     

提高新站油田重复压裂效果技术研究

针对新站油田的特点，分析以往重复压裂效果差的原因．并对常规重复压裂技术采取了改进措施。该技术包括重复压裂时机选择；水力裂缝优化技术；对以往压裂液配方加以改进得到更适合重复压裂的压裂液以及堵老裂缝压新裂缝技术。最后取得了比较好的现场施工效果，提高了重复压裂工艺的整体水平。     

水平井分段体积压裂复杂裂缝形成机制研究现状与发展趋势

水平井分段体积压裂是油气储层中复杂裂缝网络形成的重要技术之一，准确了解复杂裂缝网络形成机制、预测复杂裂缝网络形态对非常规油气资源高效开发具有重要意义，同时也是水力压裂设计优化的理论基础。围绕非常规储层复杂裂缝形成机制，国内外学者根据"应力阴影"效应对水力裂缝同步扩展、水力压裂顺序对多裂缝动态延伸影响、层理面对水力裂缝纵向扩展遮挡效应和天然裂缝与水力裂缝交互动态等方面，分别建立了相应的水力压裂模型，并从数值模拟角度对其进行了定性分析。通过总结国内外研究现状，并从模型建立假设条件、数值模拟模型思想和模型局限性3方面对现有模型进行了剖析，并对未来研究方向提出了建议，研究结果可对未来水力压裂复杂裂缝形成机制研究提供借鉴。     

水平井分段体积压裂复杂裂缝形成机制研究现状与发展趋势

水平井分段体积压裂是油气储层中复杂裂缝网络形成的重要技术之一，准确了解复杂裂缝网络形成机制、预测复杂裂缝网络形态对非常规油气资源高效开发具有重要意义，同时也是水力压裂设计优化的理论基础。围绕非常规储层复杂裂缝形成机制，国内外学者根据"应力阴影"效应对水力裂缝同步扩展、水力压裂顺序对多裂缝动态延伸影响、层理面对水力裂缝纵向扩展遮挡效应和天然裂缝与水力裂缝交互动态等方面，分别建立了相应的水力压裂模型，并从数值模拟角度对其进行了定性分析。通过总结国内外研究现状，并从模型建立假设条件、数值模拟模型思想和模型局限性3方面对现有模型进行了剖析，并对未来研究方向提出了建议，研究结果可对未来水力压裂复杂裂缝形成机制研究提供借鉴。     

水力压裂多裂缝产生机理及影响因素

在对某些复杂地层进行水力压裂施工时，常会遇到异常高压及脱砂现象，有时还会导致施工的失败，而多裂缝是产生这些现象的主要原因。本文从水力压裂的原理出发，采用机理剖析的方法，分析了导致多裂缝产生的主要因素。分析认为，多裂缝的格局取决于小裂缝能否顺利连接，地应力状况对裂缝的连接与起裂方位有重大影响；天然裂缝的发育程度是决定多裂缝起裂的重要因素；地层的倾斜与井眼斜度、起裂方位、射孔等对裂缝的连接起支配作用。搞清多裂缝的产生机理对水力压裂过程中预防多裂缝的产生有着重要的意义。     

水力压裂在边台潜山裂缝性低渗油藏的应用研究

依据辽河田边台潜山裂缝性低渗油藏的压裂试验研究，认为，裂缝性能渗油藏水力压裂需解决的主要问题为加砂过程中容易出现早期脱砂和压裂液对天然裂缝的伤害。探讨了张开型天然裂缝油藏压裂研究方法及其施工优化程序，设计与实施中，适当增加了施工排量，压裂液表现粘度与前置液百分数，并采用在前置液中加入一定浓度的粉陶防滤失剂来充填张开的天然裂缝，使其综合滤失系数下降，首次在水力压裂上使用油藏模拟（ＳｉｍｂｅｓｔⅡ）进     

水力喷射压裂工艺在水平井的应用

水力喷射压裂工艺包括水力喷砂射孔、水力喷射压裂、停泵裂缝闭合、压裂液返排4个阶段。该工艺首先在老井选层压裂施工中应用取得了成功,避免了下桥塞、下顶封、验串等繁琐工序,工艺简单、成本低廉,安全可靠。多级水力喷射压裂工艺在水平井中的成功应用,实现一趟管柱多级水力喷砂射孔,不仅具有以上优势,还节省射孔费用。此技术在二连地区的广泛应用,取得了理想的压裂成果。     

非均质性页岩水力压裂裂缝扩展形态研究进展

水力压裂是目前中国构建页岩油气储层复杂裂缝网络的主要技术之一，而页岩储层内部矿物组分差异以及不连续界面（层理、天然裂缝）的广泛分布使其具有强烈的非均质性，直接影响并制约了储层水力压裂改造效果。基于页岩微观矿物组分非均质性和宏观结构非均质性2方面，系统阐述了水力压裂裂缝扩展形态的研究进展。首先，分析了矿物组分差异引起的脆性程度对水力压裂裂缝扩展形态的影响；其次，总结了影响水力压裂裂缝与天然裂缝相互作用模式的关键地质因素和工程因素，探讨了水力压裂裂缝与天然裂缝相互作用机制；最后，研究了页岩层理对水力压裂裂缝穿层扩展的影响机理，阐述了层理面倾角、胶结强度及密度等关键参数对层理面开裂、水力压裂裂缝穿层和扩展形态的影响规律。综述了现阶段非均质性页岩水力压裂研究中存在的问题及发展趋势，为压裂设计优化提供了重要的理论依据。     

水力压裂技术的发展现状

综述了近期国内外水力压裂工艺技术的发展现状，着重探讨了优化压裂设计、压裂液和支撑剂、裂缝检测和控高技术、端部脱砂压裂和重复压裂等技术的应用和发展情况。指出应研究和发展裂缝的控制技术，在中高渗透地层中应用端部脱砂压裂技术，扩大水力压裂的技术范围，发展矿场实时监测技术，提高施工的成功率。     

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储集岩层通常具有明显的层状结构，煤岩层尤其如此。为提高煤层气井水力压裂施工的有效性，结合实际对水力压裂目的岩层采用横观各向同性体这一力学模型来进行研究，从而运用弹性力学理论和材料强度理论，对煤层横观各向同性体水压致造缝机理进行了深入的认识和探讨，认为形成裂缝的关键因素是地应力及其分布和岩层力学的固有特性，压裂液的性质和注入方式同时也对裂缝形成有一定影响；在岩石力学物理性质测试中，应充分考虑岩石的各向异性特性，以便取得各项弹性参数；所获研究结果对水力压裂设计与施工有指导意义。     

低渗透裂缝性油藏压裂施工工艺技术

裂缝性低渗透油藏由于裂缝的发育程度、 产状、 力学性质及充填性的不同, 在水力压裂中会表现出不同的压力行为。老新地区地层隐性裂缝发育, 是导致压裂施工难度大的主要原因。裂缝性低渗透油藏水力压裂并不需要高砂比, 适当地增加规模, 有效地沟通储层的天然裂缝是保证油井高产稳产的关键。裂缝性低渗透油藏水力压裂需解决的关键性问题是有效控制压裂液向天然裂缝的滤失, 有效的降滤措施（ 加大降滤失剂的量） 、 控制排量施工、 增加前置液量可以提高施工成功率。通过研究, 结合现场施工情况, 对裂缝性低渗透油藏施工机理进行分析, 对施工参数进行优化, 取得了较好的效果。     

水力压裂横向多裂缝延伸模型

随着储层改造复杂性的增加，研究者已认识到，水力压裂多裂缝现象与早期砂堵、施工压力升高等现象密切相关，但是，目前还没有完整的横向多裂缝模型来描述裂缝延伸压力与闭合应力的同时增加。为此，通过建立计算裂缝端部应力强度因子的不连续位移法，来考虑裂缝轨迹的变化、多条转向裂缝之间闭合应力的相互影响程度；同时结合物质平衡原理与压力平衡原理来描述多裂缝之间的流量动态分流；最后结合裂缝壁面滤失规律的变化、三维裂缝的延伸规律，来模拟不同方位处或同方位处起裂的多条裂缝同时延伸时，流动压力的变化。计算实例表明，与单条裂缝相比，多条裂缝同时延伸时，裂缝净压力升高、裂缝长度变短；不同方位起裂的多个裂缝，由于转向轨迹与应力场的不同，离理想方位越远则流动阻力越大。此模型为现场施工提供了依据。     

高能气体压裂工艺技术适应性及优化设计应用研究

高能气体压裂属负压效应增产增注措施之一。介绍了岩石破裂产生多条裂缝与瞬间高负压效应的增产增注机理，对老井负压效应和新井正压、负压、脉冲、差速高能气体压裂工艺以及射孔与高能气体压裂联作技术、高能气体压裂与水力压裂联作技术等进行了详细论证。同时，对单井施工方案优化设计中的储层伤害原因、工艺类型选择、施工参数确定等进行了分析，为减少二次作业污染奠定了基础。     

页岩气储层水力压裂物理模拟试验研究

为了给彭水地区页岩气开发提供技术支持,进行了页岩储层水力压裂物理模拟试验研究,建立了一套页岩储层水力压裂大型物理模拟试验方法。利用声发射监测系统实时监测了页岩压裂裂缝的产生与扩展演化过程,观察了水力压裂裂缝形态,并探讨了压裂液黏度、地应力差异系数、压裂液泵注排量等因素对水力裂缝形态及其扩展的影响。试验结果表明,随着压裂液黏度降低、地应力差异系数减小,水力裂缝沿着天然裂缝方向延伸,将原有天然裂缝沟通并形成网络裂缝。根据泵压曲线变化结果,提出在实际压裂施工过程中采用变排量的方式提高压裂改造体积,这可为页岩气压裂优化设计提供依据。      

水力压裂裂缝高度控制分析

本采用正交分析方法，通过对裂缝三维延伸的模拟计算，较为全面地分析了地层参数、施工参数和压裂液性能对裂缝延伸影响的主次关系。并认为：合理调整压裂液性能。并结合适当的工艺措施，可以有效控制水力压裂裂缝高度延伸。