页岩气水力压裂裂缝缝网完善程度概论

受页岩气实际储层条件和施工工艺技术的限制,相同或相近的改造体积内的人工裂缝网络分布状态千差万别。仅用改造过的页岩气藏体积(SRV)进行改造效果的表征和评价,有可能导致评估认识上的偏差甚至错误。为此,利用人工裂缝扩展数值模拟技术和产能数值模拟技术,研究了人工裂缝和天然裂缝的空间分布状态、改造过的页岩气藏内部的压力状态和采出程度,提出了页岩气缝网、理想缝网、页岩缝网完善程度3个概念。研究成果表明:(1)在开采结束时,各目标区域根据被改造过页岩气藏内气体采出程度和生产时间,可以划分成"改造相对完善区""改造过渡区"和"改造不完善区"等3类;(2)缝网最终形态参数和储层特性是影响缝网完善程度的两个主要因素,对于特定的气藏在井眼轨迹给定的情况下,人工裂缝的方向、长度、导流、高度和空间位置是影响页岩气缝网完善程度主要因素。结论认为,页岩气水力压裂裂缝缝网完善程度理论的提出,丰富了页岩储层改造技术理论体系,对致密油气等其他非常规储层裂缝系统的表征也具有借鉴作用。     

页岩储层水力裂缝网络多因素耦合分析

为优化压裂设计、提高页岩储层的改造效果,基于室内真三轴水力压裂模拟实验、现场压裂实践和理论分析的方法,从页岩绪层岩石的脆性指数、水平应力差、天然裂缝的力学特征和发育程度、液体黏度和施工参数等方面分析了页岩储层压裂形成缝网的受控因素。结果表明:页岩储层的水力裂缝网络发育程度受到地质因素和工程因素的双重作用;从储层地质因素上看,岩石的脆性指数越高、天然裂缝越发育、天然缝胶结程度越差,越有利于形成缝网;从压裂作业的因素看,压裂液黏度越低以及压裂规模越大,越有利于形成充分扩展的缝网。在分析单个因素的基础上,建立了多因素耦合的缝网发育指数来表征页岩储层水力裂缝网络发育程度,并用于评价页岩储层压裂后水力裂缝的复杂程度。     

水平井开采底水油藏水脊脊进规律的物理模拟

采用现代电子摄像监视技术和流动测试手段，建立水平井二维物理模拟系统，观察水平井开采底水油藏时水脊脊进过程，研究水脊形成与发展机理、见水时间和采收率的变化规律。水平段长度较小时，较短时间内就形成了水脊，水脊的两翼比较陡，油水界面变形较大。水平段长度较长时，水脊形成时间推迟，两翼逐渐变缓且对称分布。随着水平段长度增加，水平井生产时见水时间推迟，无水采收率和最终采收率增加。水平段长度相同时，随实验压差增大，底水脊进形成水脊时间提前，水脊的发展速度加快，水平井见水时间提前，水脊两翼界面变陡，无水采收率和最终采收率减小。图8参14     

季铵盐壳聚糖的制备及影响因素

以2,3-环氧丙基三甲基氯化铵(GTA)为醚化剂,与壳聚糖(CS)反应制备了季铵盐壳聚糖。研究了GTA的添加比例,即GTA与CS的物质的量比,以及反应时间、温度、pH值对产物取代度的影响。结果表明:当r(GTA)∶r(CS)为5∶1、反应时间为13 h、温度为80℃、pH值为6～7时,产物取代度最高。     

基于dsPCI33F的高可靠步进电机细分驱动系统

本文基于dsPCI33F高性能单片机,以42HS03步进电机作为驱动对象,设计了一种高可靠细分驱动系统。系统通过上位机对步进电机运行速度和位置进行设置。底层硬件通过定时计算出当前电机运行所需的电流值,查表输出调制脉宽宽度。相对于目前工业场所使用的成熟步进电机驱动系统,本文设计的系统体积灵巧,结构简单。同时控制界面简洁,便于人员操作。本文详细介绍了细分系统硬件电路设计过程和程序流程,最后通过实验验证理论分析的步进电机细分驱动方法,实验结果与理论分析相符,系统运行稳定。     

西峰油田注入水磁处理防垢技术

以西峰油田注入水为研究对象,分析磁处理技术在不同温度、流速、延迟放置时间和磁场强度等条件下的防垢效果;同时研究了磁处理前后水分子聚集体微观结构的变化规律及磁化防垢的机理。结果表明,磁场强度、水流速度、温度以及磁化后延迟时间均影响磁处理防垢效果,其中,温度对磁处理的防垢效果影响最大;对于Ca2+浓度为1 800 mg/L的水样,在油藏温度条件下,磁场强度为99.22 A/m(7 900 Oe)、水流速度为5 mL/min时的防垢率为9.66%,而常温条件下的防垢率则高达85.34%;同时,在外加磁场的作用下,氢键结构被破坏,聚集水分子中氢原子受到的吸电子作用减弱,从而有利于水分子聚集体的分散,可以极大地减弱成垢离子的聚集。图4表5参12     

适宜高温高盐地层的无机涂层调剖剂室内研究

交联聚合物调剖在高温、高地层水矿化度条件下的应用受到限制。为了解决塔里木盆地高温、高矿化度地层水深昙油藏的调刮问题．研究了WJSTP无机凝胶涂层调剖剂。该调剖剂与高矿化度地层水反应后形成密度与水相当的无机凝胶,以吸附涂层方式在岩石骨架表面逐渐结垢．形成无机凝胶涂层,使地层中的流动通道逐渐变窄而造成流动阻力．达到使地层流体转向、扩大波及体积的目的。采用瓶试实验和岩心物理模拟方法．研究了该调剖剂与油田水反应的凝胶化性能,以及无机凝胶涂层对多孔介质的封堵性能,并通过管流试验模拟涂层对大孔道的封堵效果。结果表明．WJSTP调剖剂与高矿化度地层水形成的无机凝胶具有极好的耐温、耐盐及热稳定性能．通过多次涂层．可买现多孔介质中不同程度的封堵．在管流模型中获得同样的无机凝胶涂层封堵效果。图3表1参7     

致密油储层水平井产能影响因素研究

致密油储层致密,开发难度大,产能影响因素多。为研究致密油储层地质特征、水平井方位以及布缝方式等因素对单井产能的影响,采用数值模拟方法,分别建立了压裂水平井的单井模型,研究不同参数对产能的影响,并定义了影响因子,量化油藏地质参数对不同阶段单井产量的影响。结果表明,天然裂缝的导流能力决定了单井初期产能的高低,而产量递减速度主要取决于基质孔隙度的大小;在初期阶段产能的主要影响因素是天然裂缝的导流能力,后期阶段主要影响因素是基质孔隙度。当水平井筒方向与裂缝方向垂直时,通常获得较大的产能;体积压裂形成的网状缝可以大大改善开发效果,但是在网状缝难以形成时,通过增加压裂段数,可以达到相近的开发效果;合理地交错布缝,可以有效地采出缝间及井间的储量,从而大大改善开发效果。     

CT技术研究水平井置胶成坝深部液流转向机理

根据水平井置胶成坝深部液流转向技术思路,采用室内水驱油实验结合计算机断层扫描(CT)成像技术,研究水平井置胶成坝提高采收率机理。人工胶结非均质模型表面用环氧树脂浇铸,对模型置胶成坝前后驱油过程进行CT动态扫描,观察胶坝分布特征,实时跟踪非均质模型内部油水分布、水驱流线改变、含油饱和度分布及其动态变化。结果表明：对于正韵律油层,应用水平井置胶成坝,能够有效封堵高渗透层位深部窜流通道,使注入水转向驱替,启动低渗透层位剩余油。置胶成坝后,水驱采收率提高16.7%,含水上升速度减慢。水平井置胶成坝技术突破了堵剂无法深部放置的技术瓶颈,实现油藏深部液流转向,有效扩大了水驱波及体积,是正韵律厚油层高含水期一项有前景的控水挖潜技术。图11表1参11     

一种地下胶凝的深穿透低伤害盐酸酸化液

加有抗酸、抗盐特殊添加剂VPH 110 (3% )、缓蚀剂、铁离子稳定剂、助排剂等的 12 %～ 2 0 %盐酸液 ,鲜酸粘度很低 ,与岩石反应后pH≥ 2 .5时可在酸蚀面上形成高粘度冻胶层 ,使后续酸液向深部穿透 ,转向低渗层 ;冻胶接触原油 (烃类化合物 )时彻底破胶 ,破胶后的乏酸粘度低 ,易返排。给出了基本配方。测定了加入VPH 110等的 2 0 %盐酸液的性能与常规的 5 %盐酸液进行了比较。与大理石反应后的VPH 110酸液 2 5℃时的粘度 ,pH =0 .5时为 4mPa·s,pH =2 .5时达到 14 4 0mPa·s,pH >2 .5时高粘度基本不变。在渗透率低且级差不大的两组平行三岩心实验中 (渗透率约为 0 .0 5 ,0 .0 4 ,0 .0 31μm2 ) ,VPH 110酸液提高中、低渗透岩心渗透率的幅度及产生的酸蚀孔洞长度均远大于常规酸液 ,VPH 110酸液的注入压力通过极大值 ,指示深度穿透和转向的发生。pH =7的VPH 110乏酸冻胶破胶液对高、中、低渗岩心渗透率的伤害率仅分别为 0 ,1.5 7%和 0 .79% ,在 2 0～ 80℃下的粘度与常规乏酸液大体相当。图 3表 2参 3。