超临界二氧化碳无水压裂新技术实验研究展望 被引量：21

1

作者 赵志恒 李晓 +2 位作者 张搏 甘冰 李关访 《天然气勘探与开发》 2016年第2期58-63,14,共6页

超临界二氧化碳是一种介于气体和液体之间的流体,密度接近于液体,而黏度接近于气体;它的表面张力很低,扩散系数高,具有很强的渗透能力,能渗透到岩石中的天然微裂缝,压裂中有利于复杂网络裂缝的形成,而且能置换被岩石吸附的烃类,使其变... 超临界二氧化碳是一种介于气体和液体之间的流体,密度接近于液体,而黏度接近于气体;它的表面张力很低,扩散系数高,具有很强的渗透能力,能渗透到岩石中的天然微裂缝,压裂中有利于复杂网络裂缝的形成,而且能置换被岩石吸附的烃类,使其变成游离态而有利于油气的增产与产出;超低的表面张力有利于液体的返排,从而降低油气层的伤害。因此,将超临界二氧化碳流体作为压裂液进行压裂改造,是二氧化碳干法压裂的一种发展方向,不仅可以节约水资源,还具有返排率高,储层伤害小,增产潜力大等特点。实验研究表明,超临界二氧化碳压裂的破裂压力比清水和液态二氧化碳压裂的破裂压力低,并且其分形维数和声发射源到平面(源到该平面距离平方和最小)的平均距离大,更容易产生波状的裂缝和裂缝分支,有利于形成复杂的网络裂缝,特别适合页岩气的增产改造和有效开发。 展开更多

关键词 超临界CO2 超临界CO2压裂 实验研究 声发射 压裂裂缝

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单轴压缩条件下土石混合体开裂特征研究 被引量：21

2

作者 王宇 李晓 +2 位作者 李守定 李关访 赵志恒 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第S1期3541-3552,共12页

土石混合体作为一种物质成分和内部结构特征极为复杂的多相多组分散粒材料,其破坏是一个复杂的结构变化过程。应用CT试验和数值模拟方法研究土石混合体的变形破坏特征,指出开裂是土石混合体区别于其他地质体变形破坏的一个显著特征。土... 土石混合体作为一种物质成分和内部结构特征极为复杂的多相多组分散粒材料,其破坏是一个复杂的结构变化过程。应用CT试验和数值模拟方法研究土石混合体的变形破坏特征,指出开裂是土石混合体区别于其他地质体变形破坏的一个显著特征。土石混合体破坏的根本原因是块石与土体的弹性不匹配和土–石界面的差异滑动,破坏的实质是内部裂纹产生、扩展、互锁和贯通的过程。通过对土石混合体开裂机制的研究得出以下结论:(1)基于CT试验的变形特征分析表明试样、块石包裹体及其邻近土体三个感兴趣区域的CT数随应力水平的增加而不断减小,且块石包裹体的CT数变化较土体更为敏感。(2)数值模拟结果表明试样破坏过程经历了土石结合裂纹的萌生、慢裂、快裂致贯通破坏的过程。土石接触面是最薄弱的部位,荷载作用下界面差异滑动引起裂纹的产生,随后裂纹沿块石边界缓慢扩展直至扩展到土体中,受块石形状及分布的影响,裂纹会出现局部化发展和互锁现象。大量裂纹在土体中快速扩展聚集引起试样的破坏。(3)土石混合体的破坏具有渐进性的过程,破坏可分为三级:一是土–石界面的开裂,二是土体中裂纹的扩展、聚集和贯通并且最终导致试样的破坏,三是针对软弱的片岩块石的穿石破坏。 展开更多

关键词 土力学 土石混合体 开裂破坏 CT试验 数值模拟 应力–应变曲线

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油气藏水力压裂计算模拟技术研究现状与展望 被引量：10

3

作者 张搏 李晓 +2 位作者 王宇 武艳芳 李关访 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2015年第2期301-310,共10页

水力压裂技术是油气藏尤其是页岩气开发中的核心技术,利用数值模拟方法进行压裂优化和产能预测又是水力压裂成功的关键。本文首先介绍了水力压裂技术的发展历程。然后从计算模型(二维模型、拟三维模型和全三维模型)和数值模拟方法(基于... 水力压裂技术是油气藏尤其是页岩气开发中的核心技术,利用数值模拟方法进行压裂优化和产能预测又是水力压裂成功的关键。本文首先介绍了水力压裂技术的发展历程。然后从计算模型(二维模型、拟三维模型和全三维模型)和数值模拟方法(基于连续介质和基于非连续介质)两方面对油气藏开发领域的水力压裂计算模拟技术进行较全面的总结。最后,从以下3个方面指出现今研究的不足并提出了进一步的研究建议:(1)全三维模型的完善-全三维模型应当与真实的工程参数和监测数据结合,用于校正模型本身,而校正后的全三维模型又可预测和优化新的现场水力压裂作业;(2)数值模拟方法的选用-已有的水力压裂数值模拟方法种类繁多,需要针对各种方法的适用范围、计算效率和模拟效果等,进行全面的比较和优化;(3)页岩储层中天然裂缝网络的数值模拟-天然裂隙网络加剧了页岩储层力学性质的各向异性,同时水力裂缝沟通天然裂缝活化扩展是有利于储层的增渗增产,对压裂缝网的形态、尺寸和连通率等起着至关重要的作用。因此,数值计算过程中综合考虑页岩储层中天然裂缝与水力裂缝的相互作用,将是未来水力压裂模拟的热点。 展开更多

关键词 水力压裂 数值模拟 计算模型 数值模拟方法

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黔北习科1井五峰组―龙马溪组黑色页岩的地层划分与对比 被引量：6

4

作者 武学进 陈清 +6 位作者 李关访 樊隽轩 李超 张元动 王媛 杨娇 孙宗元 《地层学杂志》 CSCD 北大核心 2020年第1期1-11,共11页

习科1井是位于黔北习水县良村镇的一口科研勘探井,该钻井由志留系石牛栏组钻至奥陶系涧草沟组。通过对习科1井五峰组-龙马溪组黑色页岩中的笔石进行系统鉴定和生物地层划分,判断该井奥陶纪-志留纪之交地层序列完整连续。该钻井五峰组中... 习科1井是位于黔北习水县良村镇的一口科研勘探井,该钻井由志留系石牛栏组钻至奥陶系涧草沟组。通过对习科1井五峰组-龙马溪组黑色页岩中的笔石进行系统鉴定和生物地层划分,判断该井奥陶纪-志留纪之交地层序列完整连续。该钻井五峰组中可识别出Paraorthograptus pacificus带(WF3),之上见富含腕足类的观音桥层,再向上为龙马溪组黑色页岩,其中自下而上可识别出Metabolograptus?persculptus-Akidograptus ascensus带(LM1-LM2)、Parakidograptus acuminatus带(LM3)、Cystograptus vesiculosus带(LM4)、Coronograptus cyphus带(LM5)和Demirastrites triangulatus带(LM6)。习科1井奥陶纪-志留纪之交笔石生物地层序列基本完整,可与桐梓凉风垭、韩家店对比;而与桐梓红花园、戴家沟不同,后两者缺失了Metabolograptus?persculptus带至Parakidograptus acuminatus带。同时其龙马溪组顶界符合从桐梓向北经习水-綦江,至四川华蓉山依次升高的规律,进一步验证了黔渝地区龙马溪组黑色页岩的"阶段性渐进展布模式"。 展开更多

关键词 笔石 奥陶系 志留系 生物地层 页岩气 地层分布

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页岩气开发的地下水环境效应评估——以贵州习水浅层页岩区块为例

5

作者 利振彬 黄天明 +8 位作者 李义曼 李关访 杨平恒 龙吟 赵雅静 昝朝耀 张芬 李晓 庞忠和 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2024年第4期1459-1477,共19页

大规模水力压裂可能产生一系列环境地质问题,包括了地下水污染、诱发地震以及水资源消耗。目前尚未系统地建立页岩气开发的地下水环境效应评价框架,且对地下水主要污染物来源认识不清。本文以贵州习水浅层页岩气区块为例,通过了解页岩... 大规模水力压裂可能产生一系列环境地质问题,包括了地下水污染、诱发地震以及水资源消耗。目前尚未系统地建立页岩气开发的地下水环境效应评价框架,且对地下水主要污染物来源认识不清。本文以贵州习水浅层页岩气区块为例,通过了解页岩气开发前地下水环境背景状况、确定水力压裂中水循环过程以及地下水污染源、建立地下水敏感性监测及污染示踪指标确定方法、揭示污染溯源中关键地球化学过程对同位素污染示踪的影响,初步形成了页岩气开发的地下水环境效应评估框架。本研究确定了研究区浅层地下水背景值状况,包括水化学、同位素以及溶解性气体指标。现场水力压裂试验和具有长周期商业开采井的结果表明页岩地层水存在于整个页岩气开发和生产过程,并作为返排液和产出水的主要组成部分,是浅层地下水污染的主要来源。根据页岩地层水和浅层地下水水文地球化学特征的差异,建立了确定地下水敏感性监测和污染示踪指标的方法,识别出研究区地下水敏感性指标(Cl^(-)、Na^(+)、Ba^(2+)、Li^(+)、B、87Sr/86Sr和δ11B)。针对气体污染(甲烷作为地下水污染物),建立了浅层地下水溶解气和页岩气甲烷同位素(δ13C-CH_(4))及惰性气体同位素(3He/4He和4He/20Ne)组成的端元。同时揭示了当有黏土矿物存在的情况下,吸附-解吸对同位素示踪的影响。在研究区,黏土矿物B的解吸造成水体B含量的增加及δ11B的减少;溶解态Sr与吸附态Sr的同位素再平衡,增加了水中87Sr/86Sr比值。本项研究对于页岩气开发的地下水环境保护具有重要的意义,有助于完善页岩气开发过程中地下水环境效应的评估。 展开更多

关键词 页岩气 地下水背景值 地下水污染 同位素 吸附-解吸

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海相页岩与陆相页岩体积压裂支撑剂敏感性差异机理探讨

6

作者 李关访 李晓 +7 位作者 李守定 赫建明 张召彬 胡彦智 郑博 毛天桥 陶亮 孙宝才 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2024年第4期1281-1291,共11页

页岩体积压裂是储层在地应力与致裂压力联合作用下形成天然裂缝与压裂裂缝相互交错的复杂缝网,现场实践表明这个复杂的缝网破裂演化过程中海相、陆相页岩储层对不同粒径的支撑剂注入具有明显的敏感性差异。通过海陆相页岩露头剖面地质... 页岩体积压裂是储层在地应力与致裂压力联合作用下形成天然裂缝与压裂裂缝相互交错的复杂缝网,现场实践表明这个复杂的缝网破裂演化过程中海相、陆相页岩储层对不同粒径的支撑剂注入具有明显的敏感性差异。通过海陆相页岩露头剖面地质调查、钻井取芯对比分析岩体结构性差异,分析海相、陆相页岩水平井水力压裂施工数据,结合位移间断边界元裂缝网络演化模拟(DFN),揭示海相与陆相页岩体积压裂支撑剂敏感性差异机理。结果表明:陆相页岩呈岩性互层结构,多种岩体结构面发育,具有高度的结构非均质性特征;在相似的工况条件下,支撑剂随高压流体注入陆相页岩储层地面采集压力波动幅度较大,支撑剂对陆相页岩敏感性强于对海相页岩敏感性;海相页岩与陆相页岩岩体结构性差异导致水力压裂过程中的起裂行为、拓展机制、缝网形态的差异化机制,天然裂隙、弱结构面越发育,相同注入条件下压裂液滤失量大缝内净压力越低,水力裂缝平均开度越小;天然裂隙与最大水平主应力夹角越大,水力裂缝沟通天然裂隙之后转向至最大水平主应力方向扩展,转向段裂缝开度越小,容易引起支撑剂聚集沉降,从而造成支撑剂敏感性强。该研究对陆相页岩储层压裂方案优化具有一定现实指导意义。 展开更多

关键词 海相页岩 陆相页岩 水力压裂 支撑剂敏感性 差异机理

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多裂缝系统致密砂岩气藏的水锁及应力敏感叠加伤害研究--以川西蓬莱镇组致密砂岩为例 被引量：6

7

作者 邵振滨 张浩 +3 位作者 钟颖 李关访 佘继平 李志忠 《西安石油大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2015年第4期59-62,7,共4页

为研究水锁、有效应力对裂缝储层的叠加损害,选取川西蓬莱镇组致密砂岩气藏岩样,进行了干岩样和不同含水饱和度条件下岩样应力敏感实验。实验结果表明,随着岩样含水饱和度的增大,水锁程度增大,应力敏感程度增强;同含水饱和度下,有效应... 为研究水锁、有效应力对裂缝储层的叠加损害,选取川西蓬莱镇组致密砂岩气藏岩样,进行了干岩样和不同含水饱和度条件下岩样应力敏感实验。实验结果表明,随着岩样含水饱和度的增大,水锁程度增大,应力敏感程度增强;同含水饱和度下,有效应力增加,水锁程度增强。在压裂后的多裂缝系统储层中水锁和储层有效应力两者的协同作用对多裂缝网络储层渗透率造成叠加损害,可以为多裂缝致密砂岩储层开发方案的设计提供依据。 展开更多

关键词 致密砂岩 多裂缝网络 水锁 应力敏感 含水饱和度 渗透率

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储层非均质性对水力压裂的影响 被引量：5

8

作者 王宇 李晓 +5 位作者 李守定 郑博 李关访 吴雨松 赵志恒 张搏 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2015年第3期511-520,共10页

从岩石细观非均质性的特点出发,采用RFPA2D-Flow软件对单孔和双孔数值模型进行压裂计算,研究岩石非均质性对水力压裂的响应,重点探讨双孔模型孔间"吸引"效应对裂纹演化形态的影响。岩石细观单元的力学、水力学特性由统计分布... 从岩石细观非均质性的特点出发,采用RFPA2D-Flow软件对单孔和双孔数值模型进行压裂计算,研究岩石非均质性对水力压裂的响应,重点探讨双孔模型孔间"吸引"效应对裂纹演化形态的影响。岩石细观单元的力学、水力学特性由统计分布生成以体现岩石的随机不均质性,水力压裂过程中流体压力传递通过单元渗流-损伤耦合迭代来实现。数值计算结果表明:(1)岩石非均质性影响裂缝的扩展形态,导致水力裂纹尖端微裂纹的分支。随着均质度的增加,水力裂纹的扩展形态变得更加平直光滑,单孔模型两侧裂纹更加对称,双孔间裂纹的连通性变差。(2)岩石的非均匀性对于岩石的起裂压力和地层破裂压力影响较大。随着均质度的增大,起裂应力和地层破裂应力增大,并且两者间的差值逐渐变小,在储层为均质的条件下,两者几乎相等。(3)相同的边界条件下,均质模型的应力分布曲线光滑连续,非均质模型的应力分布曲线呈现出明显波动,井眼对称剖面上的应力分布不尽相同,反映了细观单元强度非均匀性及裂缝扩展形态对应力分布的影响。(4)双孔模型孔间存在孔隙水压力增加带,孔间产生"吸引"效应,双孔方位影响临界压力。研究结果对水压裂试验设计和现场压裂施工具有一定的参考意义。 展开更多

关键词 水力压裂 非均质性 水力裂纹 数值模拟 裂纹演化

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压裂液作用后对页岩气体传质效率影响实验研究 被引量：2

9

作者 钟颖 张浩 +3 位作者 李关访 邵振滨 佘继平 尹帅 《科学技术与工程》 北大核心 2015年第10期64-67,共4页

页岩储层具有低孔、低渗特征。经压裂改造形成多裂缝网络,气体的产出流经致密基块-天然裂缝-水力裂缝等串并联耦合传质路径。压裂过程中压裂液的侵入会造成储层流体敏感性及水锁等损害,影响气体传质效率;因此有必要研究压裂液作用后对... 页岩储层具有低孔、低渗特征。经压裂改造形成多裂缝网络,气体的产出流经致密基块-天然裂缝-水力裂缝等串并联耦合传质路径。压裂过程中压裂液的侵入会造成储层流体敏感性及水锁等损害,影响气体传质效率;因此有必要研究压裂液作用后对页岩气体传质效率的影响。设计实验,进行页岩岩样人工缝预处理,自行设计串、并联气体传质实验方法及装置,探讨了压裂液作用后对页岩气体传质效率的影响。结果表明,压裂液作用后,"串、并联"配置关系传质能力均下降,基块、裂缝岩样传质能力损害程度分别达到30%和80%左右;同时裂缝和基质孔喉分别对"并联"和"串联"配置传质效率起主导作用。因此,多裂缝网络中应以裂缝基质保护共举为目标,优化清洁压裂液,同时设计合理开发方案,提高气藏的最终采收率。 展开更多

关键词 页岩 压裂液 传质效率 渗流能力 流量倍速

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贵州习科1井奥陶-志留系之交的碳同位素化学地层学 被引量：2

10

作者 李超 武学进 +4 位作者 樊隽轩 陈清 李关访 孙宗元 张元动 《地球化学》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期533-543,共11页

奥陶系赫南特阶碳同位素正漂移(HICE)事件已为人熟知,但受限于样品质量和地层对比精度,目前尚存在一些争议。本次研究对黔北习水县习科1井中的五峰组至龙马溪组底部共22个岩芯样品进行了总有机碳(TOC)和δ13Corg分析,识别出HICE正漂移事... 奥陶系赫南特阶碳同位素正漂移(HICE)事件已为人熟知,但受限于样品质量和地层对比精度,目前尚存在一些争议。本次研究对黔北习水县习科1井中的五峰组至龙马溪组底部共22个岩芯样品进行了总有机碳(TOC)和δ13Corg分析,识别出HICE正漂移事件,并将其与华南和国外其他地区的同期事件进行了对比。对华南HICE事件记录的分析表明,五峰组和龙马溪组两个页岩气有利层段与该HICE事件存在较为稳定的层位关系。五峰组页岩气有利层段的结束层位大致对应于HICE事件的起始层位,即笔石Paraorthograptus pacificus带(WF3)顶部至Metabolograptus extraordinarius带(WF4)底部;而龙马溪组页岩气有利层段的起始层位大致对应于HICE事件的结束层位,即笔石Metabolograptus persculptus带(LM1)中部至Akidograptus ascensus带(LM2)底部。在两个有利层段间夹有一段显著正漂移事件的这种模式可在化石材料较为缺乏的剖面和钻井中为有利层段的识别提供较好的参考。分析对比结果还表明,华南HICE事件的特殊性与奥陶纪末冰期期间扬子海的区域氧化还原条件波动相关。在冰盛期,扬子海处于弱还原环境,海底埋藏的有机质大量分解并返回海水中,使得海水δ13CDIC下降,这是华南扬子区HICE事件正漂幅度明显低于全球广海沉积环境的主要控制因素。 展开更多

关键词 赫南特阶 五峰组 龙马溪组 碳同位素正漂移 页岩气 有利层段

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页岩储层压裂工艺技术在渝东地区应用 被引量：2

11

作者 李关访 李晓 +3 位作者 李守定 赫建明 张召彬 孙宝才 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2017年第3期853-857,共5页

页岩气的工业化开发要求对致密储层进行体积压裂改造,水平井多级分段压裂技术是成功开发页岩气藏的关键技术之一。页岩储层在地应力与致裂压力联合作用下突破页岩基质,沟通天然裂隙等弱结构面,形成高导流能力缝网系统,页岩储层中赋存的... 页岩气的工业化开发要求对致密储层进行体积压裂改造,水平井多级分段压裂技术是成功开发页岩气藏的关键技术之一。页岩储层在地应力与致裂压力联合作用下突破页岩基质,沟通天然裂隙等弱结构面,形成高导流能力缝网系统,页岩储层中赋存的游离气和吸附气得以释放,提高了页岩气井的初始产量和最终采收率。根据渝东地区页岩储层工程地质特征,结合渝页A-2HF井、渝页B-2HF井矿场压裂施工数据,探索适用于渝东地区的页岩储层压裂工艺技术,结果表明,采用前置盐酸处理储层保持近井带导流能力,能够保障后续大排量施工压力窗口;低砂比粉砂段塞多级降滤实现"控近扩远",增加储层改造体积;压力异常层段胶液前置充分造缝,可为后续滑溜水携带支撑剂进入地层创造有利条件。 展开更多

关键词 页岩气 压裂施工 前置酸 粉砂段塞 胶液段塞

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破坏准则在深层致密砂岩强度预测中的应用 被引量：2

12

作者 洪成云 尹帅 李关访 《科学技术与工程》 北大核心 2014年第29期117-120,共4页

为了预测深层致密砂岩的破坏强度,应用Bieniawski准则、Hoek-Brown准则、Shoerey准则、Ramamurthy准则、Mogi准则(1967)对实测三轴数据进行拟合,对未知系数进行赋值,同时探讨了各未知系数的含义、适用范围及取值方法,克服取值的随意性... 为了预测深层致密砂岩的破坏强度,应用Bieniawski准则、Hoek-Brown准则、Shoerey准则、Ramamurthy准则、Mogi准则(1967)对实测三轴数据进行拟合,对未知系数进行赋值,同时探讨了各未知系数的含义、适用范围及取值方法,克服取值的随意性。最后对深层致密砂岩的破坏强度进行预测,结果表明各准则都具有一定精度,但Hoek-Brown准则的精度最高,五种破坏准则精度排序为Hoek-Brown准则>Bieniawski准则>Shoerey准则>Mogi准则(1967)准则>Ramamurthy准则。 展开更多

关键词 破坏准则 深层 致密砂岩 精度 应用

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钻完井过程中储层动态裂缝宽度研究进展 被引量：1

13

作者 佘继平 张浩 +2 位作者 洪成云 黄福友 李关访 《钻采工艺》 CAS 北大核心 2012年第6期18-20,7,共3页

碳酸岩盐储层裂缝广泛发育且分布复杂,在这类储层的钻完井过程中,井筒液柱压力作用于裂缝壁面,易造成裂缝的突然开启和闭合,极易引起漏失。因此,防漏堵漏的关键在于准确的预测地层中的裂缝宽度及变化规律。目前储层动态裂缝宽度预测国... 碳酸岩盐储层裂缝广泛发育且分布复杂,在这类储层的钻完井过程中,井筒液柱压力作用于裂缝壁面,易造成裂缝的突然开启和闭合,极易引起漏失。因此,防漏堵漏的关键在于准确的预测地层中的裂缝宽度及变化规律。目前储层动态裂缝宽度预测国内外研究均较多,为了更好地了解国内外动态裂缝宽度预测方法的发展情况,为此,从静态到动态,裂缝模型建立到计算机模拟技术以及漏失控制技术等方面对前人研究成果进行回顾和展望,从而对动态裂缝宽度研究理论有一个新的认识,有利于钻完井过程中储层动态裂缝宽度预测的进一步研究。 展开更多

关键词 储层 裂缝宽度 预测 漏失 堵漏

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川西蓬莱镇组致密砂岩毛管自吸水膜厚度变化与水锁关系实验 被引量：1

14

作者 邵振滨 钟颖 +3 位作者 张浩 李关访 佘继平 尹帅 《科学技术与工程》 北大核心 2015年第26期49-53,共5页

川西蓬莱镇组致密砂岩储层具有低孔、低渗特征,在开发过程中外来流体导致储层严重水锁损害。因此有必要对致密砂岩毛管自吸条件下不同含水率水膜厚度变化进行研究,为改善水锁损害方法的研究提供依据。利用毛管自吸法加工不同饱含水岩样... 川西蓬莱镇组致密砂岩储层具有低孔、低渗特征,在开发过程中外来流体导致储层严重水锁损害。因此有必要对致密砂岩毛管自吸条件下不同含水率水膜厚度变化进行研究,为改善水锁损害方法的研究提供依据。利用毛管自吸法加工不同饱含水岩样,以氮气为流动介质,通过公式计算水膜厚度大小;并结合压汞实验数据,设计实验定量的分析水膜厚度差异与水锁关系。结果表明,岩石微观孔径主体分布为200 nm左右,毛管压力高,润湿相受毛管力作用表现为易进难出;当水膜厚度从10 nm增加到90 nm时,有效孔隙半径从100 nm减小到25 nm,氮气渗透率下降了95%。因此,认为通过对比水膜厚度与有效孔径大小可表征相应水锁损害程度,毛管自吸作用水膜厚度的增加导致致密砂岩气藏微观渗流能力下降,且随水膜厚度的不断增加水锁损害加剧。 展开更多

关键词 川西蓬莱镇组 致密砂岩 毛管自吸 水膜厚度 水锁 微观渗流

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页岩结构面特征及其对水力压裂的控制作用 被引量：16

15

作者 李晓 赫建明 +4 位作者 尹超 黄北秀 李关访 张召彬 李丽慧 《石油与天然气地质》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期653-660,共8页

页岩是沉积岩中的一种,具有十分明显的层理构造。探究页岩层理结构面对其水力压裂行为的影响,对页岩气的开采具有重要意义。通过对鄂尔多斯盆地南部延长组页岩不同尺度下(米级到十微米级)沉积结构特点的分析,结合不同层理倾角条件下的... 页岩是沉积岩中的一种,具有十分明显的层理构造。探究页岩层理结构面对其水力压裂行为的影响,对页岩气的开采具有重要意义。通过对鄂尔多斯盆地南部延长组页岩不同尺度下(米级到十微米级)沉积结构特点的分析,结合不同层理倾角条件下的大尺寸页岩试样水力压裂试验,研究了页岩结构面(层理面)的特征及其对水力压裂过程和结果的控制作用。结果表明,米级、分米级、厘米级、毫米级和10微米级等不同研究尺度下的纹层平均厚度分别为2. 26 m,2. 09 dm,1. 70 cm,1. 48 mm和11. 7μm,呈现出分形特征,且分形维数为1. 06。页岩水力压裂行为受层理结构面影响显著,主要体现在压裂前后裂缝形态对比与破裂压力两个方面。层理倾角小于30°时,页岩试样压裂前后裂缝形态对比明显,新生裂缝较多,破裂压力较大,且随着层理倾角的增大急剧减小;大于45°时,压裂前后试样的裂缝形态几乎没有改变,破裂压力较小,且随着层理倾角的增大呈现小幅度的波动;整体上不同层理面角度下页岩的破裂压力呈斜"S"型变化。试验中的裂缝扩展,水压曲线以及破裂压力随层理倾角的不同均发生变化。 展开更多

关键词 破裂压力 裂缝 结构面 纹层 页岩 水力压裂 延长组 鄂尔多斯盆地

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非常规压裂技术在川东页岩气开发中的应用 被引量：12

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作者 李关访 张浩 +2 位作者 于洋 佘继平 黄福友 《钻采工艺》 CAS 北大核心 2014年第1期57-60,13,共4页

页岩储层孔隙度小、渗透率低,页岩气井完井后需要经过储层改造才能获得理想的产量,而水力压裂是页岩气开发的核心技术之一。与常规压裂施工相比页岩气非常规压裂施工规模大、施工设备设施多,通过对处于龙马溪组同一层位的A页HF-1井和B页... 页岩储层孔隙度小、渗透率低,页岩气井完井后需要经过储层改造才能获得理想的产量,而水力压裂是页岩气开发的核心技术之一。与常规压裂施工相比页岩气非常规压裂施工规模大、施工设备设施多,通过对处于龙马溪组同一层位的A页HF-1井和B页HF-1井的施工对比分析,完善了适用于川东龙马溪组海相页岩气开发的非常规压裂技术。 展开更多

关键词 非常规 压裂技术 川东 龙马溪组 配套技术

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页岩储层压裂流固耦合数值模拟及裂缝扩展研究进展

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作者 胡彦智 李晓 +5 位作者 张召彬 李守定 赫建明 李关访 郑博 毛天桥 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2024年第4期1381-1396,共16页

页岩储层岩体结构复杂,天然裂缝网络发育,储层压裂改造过程中大量天然裂缝激活,形成复杂的水力裂缝网络,大幅增加储层渗流能力。因此,储层压裂改造技术是实现页岩油气商业开发的关键技术之一。页岩储层压裂涉及到多个物理过程的相互作... 页岩储层岩体结构复杂,天然裂缝网络发育,储层压裂改造过程中大量天然裂缝激活,形成复杂的水力裂缝网络,大幅增加储层渗流能力。因此,储层压裂改造技术是实现页岩油气商业开发的关键技术之一。页岩储层压裂涉及到多个物理过程的相互作用及大量裂缝的动态拓展,是一个典型的流固耦合力学问题。其中:数值模拟是研究压裂裂缝扩展机制、缝网动态演化过程及压裂优化设计的重要手段之一,是近些年油气开发领域的研究热点。针对该问题,本文首先分析了页岩储层压裂的特点及主要流固耦合力学过程,并对主流数值模拟方法的特点进行了总结;其次,从复杂压裂缝网动态演化模拟和储层尺度压裂模拟两个角度对近些年取得的主要进展进行了总结;最后,依据压裂模拟的研究现状及实际工程需求,对页岩储层压裂数值模拟的发展趋势进行了展望。 展开更多

关键词 页岩 储层压裂 裂缝网络 流固耦合 数值模拟

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