深层超深层页岩气水平井缝口暂堵压裂的裂缝调控模拟 被引量：20

1

作者 胡东风 任岚 +3 位作者 李真祥 赵金洲 林然 蒋廷学 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期50-58,共9页

深层超深层页岩气井压裂时,受深部地层应力非均质性和“密簇”布缝的联合影响,多簇压裂中的水力裂缝难以同步起裂扩展,同时缝间强干扰作用加剧了裂缝非均衡延伸程度,矿场实践证实缝口暂堵压裂工艺可以有效调控多簇裂缝非均衡延伸,而构... 深层超深层页岩气井压裂时,受深部地层应力非均质性和“密簇”布缝的联合影响,多簇压裂中的水力裂缝难以同步起裂扩展,同时缝间强干扰作用加剧了裂缝非均衡延伸程度,矿场实践证实缝口暂堵压裂工艺可以有效调控多簇裂缝非均衡延伸,而构建深层超深层页岩气水平井缝口暂堵压裂裂缝调控模拟方法,可提高暂堵工艺实施效果。为此,基于岩石力学、弹性力学、流体力学和裂缝扩展理论、水平井分簇压裂中流量分配方程和暂堵球封堵方程,建立了深层超深层页岩气缝口暂堵压裂的裂缝扩展模型及调控模拟方法,并以中石化川东南丁山—东溪构造深层页岩气井为例,模拟了暂堵压裂中暂堵球数量、暂堵次数和时机对暂堵调控的影响,分析了暂堵球对裂缝扩展形态和SRV展布影响。研究结果表明:①缝口暂堵可以显著促进多簇裂缝均衡延伸,模拟证实暂堵球数量、暂堵次数和暂堵时机对裂缝调控具有重要作用;②随暂堵球数量增多,缝网体积先增大后减小,存在最优暂堵球数量;③当暂堵次数较多,可提高暂堵转向工艺容错率,但需要适量增多暂堵球数量;④当暂堵时机适当时,各簇裂缝均衡扩展,缝网体积达到最大值。结论认为,该暂堵裂缝调控模拟方法对完善暂堵压裂优化设计、提高矿场工艺实施水平,有效开发深层超深层页岩气具有重要意义。 展开更多

关键词 深层超深层 页岩气 水平井 暂堵压裂 裂缝调控 地层应力 非均质性 多簇压裂

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低渗低压煤层水平井密集多簇压裂高效开发技术及应用 被引量：18

2

作者 曹运兴 石玢 +4 位作者 田林 李丰亮 曹永恒 董轼 周丹 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期3512-3521,共10页

我国煤储层地质条件复杂,煤矿瓦斯灾害严重,煤层气井产量普遍偏低,高效抽采技术是我国煤层气行业和煤矿安全生产迫切需要解决的瓶颈技术难题。以山西大宁井田低渗低压的3号煤层为对象,研发了水平井密集多簇压裂高效开发技术,并进行了工... 我国煤储层地质条件复杂,煤矿瓦斯灾害严重,煤层气井产量普遍偏低,高效抽采技术是我国煤层气行业和煤矿安全生产迫切需要解决的瓶颈技术难题。以山西大宁井田低渗低压的3号煤层为对象,研发了水平井密集多簇压裂高效开发技术,并进行了工程试验,获得了高产开发效果。结果表明:①试验井LDP-02所在区段煤层的平均渗透率0.112×10-15 m^2,储层压力梯度3.7 kPa/m,多分支水平井平均日产量800~1000 m^3,直井平均日产362 m^3左右,具有典型的低渗低压低产储层特征。②产能模拟预测表明,采用15~25 m的簇间距,经过3.85~5.95 a排采,两簇裂缝末端中间位置煤层瓦斯含量可降低至8 m^3/t,满足煤矿生产要求;单段压裂可形成4簇有效裂缝,在液量1000 m^3、砂量50 m^3、排量10 m^3/min的条件下,单簇裂缝半长为64.1 m。③LDP-02井为一组U型水平井,水平井煤层段长920 m,分10段38簇压裂,每段3~4簇,簇间距11~23 m。④排采生产893 d,其中产气687 d,气产量长期稳定16000 m^3/d,已累计产气890×104 m^3,平均日产12955 m^3,日产量是同区段直井的20~36倍,是同井场多分支水平井的10倍以上。 展开更多

关键词 低渗低压 煤层气 水平井 多簇压裂 高效抽采 大宁井田

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水平井体积压裂簇间距优化方法 被引量：14

3

作者 刘欢 尹俊禄 王博涛 《天然气勘探与开发》 2017年第2期63-68,共6页

簇间距是水平井分段多簇压裂设计过程中的一个重要参数。为了进一步提高致密储层水力压裂增产效果,沟通水力裂缝和天然裂缝形成复杂缝网,采用有限元数值模拟方法研究水平井缝网压裂的簇间距优化问题。通过建立均质各向同性储层内三维水... 簇间距是水平井分段多簇压裂设计过程中的一个重要参数。为了进一步提高致密储层水力压裂增产效果,沟通水力裂缝和天然裂缝形成复杂缝网,采用有限元数值模拟方法研究水平井缝网压裂的簇间距优化问题。通过建立均质各向同性储层内三维水力裂缝的诱导应力差模型,从降低应力影效应的不利影响和利用应力影效应的有利影响两个方面分别建立了最小簇间距优化模型和最大改造体积簇间距优化模型,结合裂缝转向机理确定最优簇间距优化原则。研究结果表明:(1)裂缝偏转角度越小,最小簇间距增大;(2)储层改造体积随着簇间距的增加先增大后减小,改造体积最大值所对应的簇间距即为最优簇间距;(3)同一裂缝流体压力条件下,主应力转向角度变化对最大改造体积簇间距的影响小。综合最小簇间距模型和最大改造体积簇间距模型,可以得出最优簇间距,该方法为低渗透储层缝网压裂时的裂缝优化设计提供了参考。 展开更多

关键词 水平井 低渗透储层 多簇压裂 缝网压裂 诱导应力 改造体积 裂缝偏转角 簇间距 优化方法

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致密储层水平井段内多簇压裂多裂缝扩展研究 被引量：11

4

作者 杨兆中 易良平 +1 位作者 李小刚 刘长印 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第A02期3870-3878,共9页

为了揭示多簇压裂过程中裂缝非均匀延伸机制,综合考虑缝间应力干扰和簇间流量动态分配过程,根据裂缝尖端能量释放率确定多裂缝扩展步长,通过位移不连续法计算缝间干扰应力和裂缝宽度,根据基尔霍夫定律计算簇间流量动态分配,建立起水平... 为了揭示多簇压裂过程中裂缝非均匀延伸机制,综合考虑缝间应力干扰和簇间流量动态分配过程,根据裂缝尖端能量释放率确定多裂缝扩展步长,通过位移不连续法计算缝间干扰应力和裂缝宽度,根据基尔霍夫定律计算簇间流量动态分配,建立起水平井段内多簇压裂多裂缝扩展控制方程组,并通过Picard迭代法求解此方程组。基于所建立的模型对新疆X201井进行实例计算,分析表明,进行簇间距为20m的段内四簇压裂时,裂缝非均匀延伸严重,中间两簇裂缝几乎为无效裂缝。增加中间两簇裂缝簇间距对减小中间两簇裂缝受抑制程度影响很小,调节射孔摩阻可使得中间两簇裂缝优势延伸。综合调节簇间距和射孔摩阻比单一调节簇间距和射孔摩阻更能改善多裂缝非均匀延伸程度。 展开更多

关键词 岩石力学 水平井压裂 多簇压裂 位移不连续法 应力干扰

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考虑应力干扰的多簇压裂水平井产能分布规律 被引量：9

5

作者 曾青冬 佟颖 姚军 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期99-107,共9页

为探究考虑应力干扰作用下多簇压裂水平井产能分布规律,有机结合多簇裂缝扩展与产能计算模型开展数值模拟研究。首先基于位移不连续法建立多簇裂缝同步扩展数学模型,采用牛顿迭代法构建求解算法;其次应用位势理论和叠加原理,通过划分裂... 为探究考虑应力干扰作用下多簇压裂水平井产能分布规律,有机结合多簇裂缝扩展与产能计算模型开展数值模拟研究。首先基于位移不连续法建立多簇裂缝同步扩展数学模型,采用牛顿迭代法构建求解算法;其次应用位势理论和叠加原理,通过划分裂缝单元的方法,考虑裂缝无限导流和有限导流能力两种情形,构建产能计算方法。结果表明:多簇裂缝同步扩展时,应力干扰作用不仅影响裂缝扩展路径,而且还影响裂缝几何参数,然而此应力干扰作用有利于提高井产量;产量与裂缝间距、半长有关,且裂缝间距对产量的影响程度高于裂缝半长的影响程度;考虑裂缝变导流能力时产量低于考虑裂缝恒定导流能力时产量;提出的计算方法可用于计算任意裂缝形态下产能分布,与实际情况更加相符。 展开更多

关键词 水平井 多簇压裂 应力干扰 裂缝扩展 产能计算

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深层页岩气压裂井套管应力影响因素分析 被引量：6

6

作者 林魂 宋西翔 +1 位作者 孙新毅 杨兵 《石油机械》 北大核心 2022年第6期84-90,共7页

为了研究深层页岩气压裂井套管应力的影响因素,采用数值模拟的方法,分析了温-压耦合作用、天然断层滑移和“密簇”压裂对套管应力的影响。研究结果表明:温-压耦合作用下,套管所受最大等效应力显著提高,且呈现出先快速下降后快速上升直... 为了研究深层页岩气压裂井套管应力的影响因素,采用数值模拟的方法,分析了温-压耦合作用、天然断层滑移和“密簇”压裂对套管应力的影响。研究结果表明:温-压耦合作用下,套管所受最大等效应力显著提高,且呈现出先快速下降后快速上升直至达到稳定的动态变化,套管应力随井筒内温差的增大而增加;套管在断层面处极易屈服变形,当断层滑移距离超过3 mm后,套管在断层面处开始受到明显的剪切应力,套管变形量随着滑移距离的增加而呈线性增长;簇间距离越小,套管内壁所受最大等效应力越大,“密簇”压裂还会增加套管所受应力的不均匀度,当射孔簇数从3簇增加到8簇时,应力离散度增幅达到29%。研究结果可为深层页岩气井水平段压裂过程中套管的损坏防治提供参考。 展开更多

关键词 深层页岩气 温-压耦合 密簇压裂 套管应力 数值模拟

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大牛地气田多簇压裂产能影响因素分析及裂缝参数优化 被引量：6

7

作者 朱新春 《油气藏评价与开发》 CSCD 2018年第2期58-62,共5页

大牛地气田盒1层属于低孔低渗致密气藏,主要采用裸眼封隔器分段压裂工艺进行压裂投产,取得了较好的改造效果。为了充分动用低品位气藏储量,该气田进行了水平井分段多簇压裂工艺试验探索。通过建立水平井分段多簇压裂产能模型,利用Eclips... 大牛地气田盒1层属于低孔低渗致密气藏,主要采用裸眼封隔器分段压裂工艺进行压裂投产,取得了较好的改造效果。为了充分动用低品位气藏储量,该气田进行了水平井分段多簇压裂工艺试验探索。通过建立水平井分段多簇压裂产能模型,利用Eclipse数值模拟软件分析了影响水平井产能的地质因素及裂缝因素,同时利用正交试验设计方法对产能影响因素进行权重分析,明确了主要影响因素,进而对压裂裂缝设计参数进行了优化。现场应用效果显示分段多簇压裂工艺能够显著提高单井产量。 展开更多

关键词 大牛地 水平井 分段多簇压裂 产能影响因素

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页岩气多簇压裂断层活化机理与控制方法

8

作者 谭鹏 陈朝伟 +2 位作者 赵庆 刘纪含 张谧 《石油钻探技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期107-116,共10页

四川页岩气储层段内大规模多簇压裂诱导的断层/裂缝带/层理弱面(以下用“断层”代替)活化,易引发套管变形或井间压窜等工程问题,但目前关于多簇压裂断层的活化机理以及如何有效控制尚不清楚。通过现场多源数据统计分析,研究了多簇压裂... 四川页岩气储层段内大规模多簇压裂诱导的断层/裂缝带/层理弱面(以下用“断层”代替)活化,易引发套管变形或井间压窜等工程问题,但目前关于多簇压裂断层的活化机理以及如何有效控制尚不清楚。通过现场多源数据统计分析,研究了多簇压裂与断层活化的相关性,提出了多簇水力裂缝非均衡扩展诱导断层活化的模型:多簇水力裂缝竞争扩展过程中,当某一簇或少数几簇主裂缝与断层连通后,逐渐发展为优势通道,其他簇受到抑制甚至停止,呈现强非均衡扩展特征;断层逐渐发展为主要流体通道,随着流体不断注入,内部孔隙压力升高,达到临界应力条件后被激活。在此基础上,利用地质力学原理,进一步得出高角度发育的断层处于临界应力状态是断层活化的内因,高施工压力是断层活化的外因。最后,以避免压裂液集中进入断层为核心,提出“均衡压裂”控制断层活化的理念,并针对性提出“短段少簇”、“一堵一疏”、“一簇一压”等新型压裂工艺,为解决四川页岩气井套管变形和压窜问题提供指导。 展开更多

关键词 多簇压裂 断层活化 非均衡扩展 暂堵 短段少簇 一簇一压

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考虑天然裂缝的页岩储集层多裂缝竞争扩展三维模拟

9

作者 凌兴杰 陈琦 黄志强 《特种油气藏》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期136-145,共10页

传统页岩裂缝扩展模拟大多局限于二维模型,且未考虑多裂缝同步竞争扩展机理,压裂施工方案大多基于统计分析和现场经验实施,无法有效筛选出强敏感性复杂缝网压裂效果影响参数。针对该问题,以威远区块W204H井区实际储层为例,构建了三维空... 传统页岩裂缝扩展模拟大多局限于二维模型,且未考虑多裂缝同步竞争扩展机理,压裂施工方案大多基于统计分析和现场经验实施,无法有效筛选出强敏感性复杂缝网压裂效果影响参数。针对该问题,以威远区块W204H井区实际储层为例,构建了三维空间下裂缝性地质力学数值模型,考虑多簇压裂中裂缝同步竞争扩展,分析地应力对施工参数的影响,并定量研究地应力差、天然裂缝胶结强度、射孔参数及压裂液排量对复杂缝网体积的影响。结果表明:地应力差越大,天然裂缝激活概率和缝网复杂性越低;天然裂缝胶结强度越小,越容易激活并捕获水力裂缝,当其大于岩石基质强度时,水力裂缝将穿透天然裂缝沿缝高方向扩展;射孔组合密度越大,射孔压降越小,缓解簇间应力干扰能力越弱;压裂液注入速率越高,水力裂缝更倾向于沿天然裂缝扩展,布控密集射孔簇时,应采用大排量和高黏度压裂液以平衡多簇的均匀扩展。该研究可为裂缝性页岩储层的体积压裂优化设计提供理论依据。 展开更多

关键词 页岩 天然裂缝 多簇压裂 三维地质模型 缝网压裂体积

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多簇压裂干扰应力变化规律及对裂纹扩展的影响 被引量：4

10

作者 孙可明 张树翠 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期91-97,共7页

为研究水平井分段多簇压裂缝间的干扰应力及其对裂纹扩展的影响,在现有二维未考虑地应力的单裂缝干扰应力解析解的基础上,利用双平面复变函数保角变换得到了包含地应力项的三维干扰应力解析解。基于扩展有限元法建立三维多裂缝扩展力学... 为研究水平井分段多簇压裂缝间的干扰应力及其对裂纹扩展的影响,在现有二维未考虑地应力的单裂缝干扰应力解析解的基础上,利用双平面复变函数保角变换得到了包含地应力项的三维干扰应力解析解。基于扩展有限元法建立三维多裂缝扩展力学模型,利用Python脚本二次开发平台实现了三维多裂缝水力压裂参数化建模,通过解析解与数值计算对比分析,得到如下结论。裂纹两侧裂纹面法向和走向干扰正应力分别为压应力和拉应力,均呈纺锤形,法向干扰应力影响范围大约为走向干扰应力的5倍;裂纹尖端裂纹面法向和走向干扰正应力分别为拉应力和压应力;裂纹尖端两侧存在干扰剪应力;考虑初始地应力对干扰应力解析解进行修正后的干扰应力值均变小;多簇压裂中裂缝间的干扰应力叠加,簇间距越小,叠加效果越强;多簇压裂的干扰应力使裂缝间裂纹面法向压应力增大,走向压应力减小,导致裂纹扩展注水压力升高,裂缝张开的宽度降低,不利于单裂缝的扩展;干扰应力使裂缝间应力差降低,甚至局部最小地应力方向发生改变,有利于形成复杂缝网。 展开更多

关键词 多簇压裂 复变函数 干扰应力椈也应力 解析解 裂纹扩展 扩展有限元法

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页岩气井多簇压裂套管应力影响因素分析 被引量：2

11

作者 孙锐 梁飞 +2 位作者 杨钊 高丽 王宇 《石油机械》 北大核心 2023年第8期148-156,共9页

页岩气井储层改造多采用多簇压裂技术实现增产目的,同时也引发了套管失效问题。为研究多簇压裂对套管应力的影响,基于理论公式和有限元分析方法,建立套管应力力学计算模型和多簇裂缝-地层-水泥环-套管三维有限元模型,借助力学模型验证... 页岩气井储层改造多采用多簇压裂技术实现增产目的,同时也引发了套管失效问题。为研究多簇压裂对套管应力的影响,基于理论公式和有限元分析方法,建立套管应力力学计算模型和多簇裂缝-地层-水泥环-套管三维有限元模型,借助力学模型验证有限元模型的可行性,模拟裂缝簇数、岩石弹性模量、水泥环弹性模量、套管内壁压力和地应力变化对套管应力的影响,并针对威荣区块某井压裂段进行实例分析。研究结果表明:套管应力随着裂缝倾角θ的增大而减小,θ=15°为套管应力风险值;套管应力随着压裂簇数的增加整体呈现先小幅增大后减小的趋势;套管应力随着岩石弹性模量的增大而减小,当岩石弹性模量低于45 GPa时,套管应力随着水泥环的硬度增强而增大;套管应力随着水泥环弹性模量的增大而增大,变内压不会改变套管应力变化趋势;套管应力随套管内壁压力的增大而增大,地应力差值的变化不改变套管应力变化趋势;随着地应力差值的增大,套管应力呈现增大的趋势。研究成果对多簇压裂套管的损坏防治具有一定的指导意义。 展开更多

关键词 多簇压裂 套管应力 多簇裂缝诱导应力场 裂缝簇数 地应力场 页岩气井

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泾河油田分段多簇压裂起裂机理分析及参数设计 被引量：3

12

作者 朱新春 《断块油气田》 CAS 北大核心 2016年第2期226-229,共4页

泾河油田的大多数储层属于低孔低渗致密储层,压裂水平井是获得产能的主要方法。采用常规单段压裂工艺,产量较低,因此开展了多簇压裂工艺研究。文中对多簇压裂起裂机理分析发现,在诱导应力作用下,破裂压力发生改变。在地层破裂阶段,迅速... 泾河油田的大多数储层属于低孔低渗致密储层,压裂水平井是获得产能的主要方法。采用常规单段压裂工艺,产量较低,因此开展了多簇压裂工艺研究。文中对多簇压裂起裂机理分析发现,在诱导应力作用下,破裂压力发生改变。在地层破裂阶段,迅速提高排量,能够实现2簇同时破裂。通过分析多簇压裂影响因素,确定了泾河油田多簇压裂设计参数,包括簇间距、净压力、施工排量等。现场试验表明,泾河油田产量明显提高,多簇压裂增产效果显著。 展开更多

关键词 水平井 多簇压裂 破裂压力 簇间距

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超临界CO_(2)分段多簇压裂井间干扰规律研究 被引量：2

13

作者 彭寿昌 徐东升 +5 位作者 高阳 张方 施雷庭 张玉龙 柳曈 魏晓琛 《高校地质学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期47-56,共10页

水平井分段多簇压裂是非常规油气藏开发的关键技术,在合理利用压裂诱导应力增大储层改造体积的同时,避免井间干扰所导致的裂缝砂堵和压裂窜扰,是压裂工艺优化中的关键科学问题。文章针对超临界CO_(2)分段多簇压裂的缝间干扰和井间干扰问... 水平井分段多簇压裂是非常规油气藏开发的关键技术,在合理利用压裂诱导应力增大储层改造体积的同时,避免井间干扰所导致的裂缝砂堵和压裂窜扰,是压裂工艺优化中的关键科学问题。文章针对超临界CO_(2)分段多簇压裂的缝间干扰和井间干扰问题,采用流固耦合的扩展有限元方法研究单井及多井裂缝诱导应力演化特征,充分考虑裂缝内超临界CO_(2)流动和滤失,从非常规油气储层岩性特征、地应力场分布及施工工艺等多方面对压裂扰动应力进行系统研究,揭示单井分段多簇压裂缝扩展机制及应力扰动特征,在此基础上研究多井井间压裂缝干扰规律。结果表明:高水平应力差、高弹性模量的储层中压裂干扰界限较大,低水平应力差、低弹性模量地层需适度增大簇间距,减小簇间干扰;老井压裂后,其邻井压裂缝非对称系数随井间距呈先增大、后减小的趋势;当井间距等于压裂干扰界限时,非对称系数λ达到最大,且井周改造范围最大,但裂缝两翼的非对称性可能导致储层动用不充分。本研究为水平井细分切割压裂和立体式井网设计优化提供理论基础,在“双碳”战略背景下对非常规油气资源高效开发具有重要意义。 展开更多

关键词 超临界CO_(2)压裂 井间干扰 缝间干扰 诱导应力 井距优化

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页岩储层水平井密切割压裂射孔参数优化方法 被引量：2

14

作者 金智荣 黄越 +3 位作者 杜浩然 许文俊 张光明 江枫 《石油机械》 北大核心 2023年第6期89-96,共8页

页岩储层水平井密切割压裂过程中同一压裂段内各簇水力裂缝难以维持均衡扩展,这一问题严重制约了压裂改造效果。为此,建立了一套完全流固耦合的水平井密切割压裂多簇水力裂缝同步扩展数值模拟方法,采用水力裂缝体积标准差(δv)定量表征... 页岩储层水平井密切割压裂过程中同一压裂段内各簇水力裂缝难以维持均衡扩展,这一问题严重制约了压裂改造效果。为此,建立了一套完全流固耦合的水平井密切割压裂多簇水力裂缝同步扩展数值模拟方法,采用水力裂缝体积标准差(δv)定量表征多簇水力裂缝均匀发育程度,提出了一套科学完善的页岩储层水平井密切割压裂射孔参数优化方法。研究结果表明:单段射孔簇数越多,缝间诱导应力干扰作用越强,各簇水力裂缝发育越不均匀;随着每簇射孔数减少,孔眼摩阻增大,δv降低,各簇水力裂缝发育越均匀,当δv≤0.01后,继续减少每簇射孔数,对水力裂缝均匀发育程度的改善效果有限,且过度减小射孔数量会导致施工压力过高;以δv≤0.01为优化目标,针对2口实例井分别开展了等密度与非等密度限流射孔参数优化设计,均取得了良好的增产效果。研究结果可为页岩储层水平井密切割压裂射孔参数优化设计提供理论依据和优化方法。 展开更多

关键词 页岩储层 水平井 密切割压裂 均衡扩展 射孔参数 优化方法

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水力喷射多簇压裂簇间流量分配特征 被引量：1

15

作者 张壮壮 盛茂 +1 位作者 武晓光 黄中伟 《石油科学通报》 CAS 2023年第3期318-329,共12页

水力喷射压裂是非常规油气资源的有力增产手段。压裂液簇间流量分配直接影响多簇裂缝起裂与扩展。本文建立了水力喷射多簇压裂环空流动模型,研究了喷嘴周围的流场特征,分析了环空流速、射流速度、簇间压差和环空出口压力等关键因素对压... 水力喷射压裂是非常规油气资源的有力增产手段。压裂液簇间流量分配直接影响多簇裂缝起裂与扩展。本文建立了水力喷射多簇压裂环空流动模型,研究了喷嘴周围的流场特征,分析了环空流速、射流速度、簇间压差和环空出口压力等关键因素对压裂簇间流量分配的影响规律。结果表明,环空中速度和压力变化集中于射流周围:射流中心静压高于环空压力,射流周围存在低压区和类似点汇流动的特征,且流场非均匀分布。本文条件下簇间无干扰:相同孔眼出口条件下最大簇间流量差异仅0.08 kg/s;最大簇间裂缝延伸压力差达到4 MPa,参考簇流量仅变化0.05 kg/s;延伸压力差改变,各簇孔眼流量仍以同一规律变化。孔眼流量与射流速度、环空出口压力等正线性相关,环空流速对孔眼流量无影响,上述因素均不引起簇间流量分配差异。簇间裂缝延伸压力差异是流量非均匀分配的主控因素:各簇孔眼流量随裂缝延伸压力减小而线性增加;簇间流量差异和簇间裂缝延伸压力差异呈正线性关系。实验条件下,环空流速低于3 m/s或环空出口压力高于40 MPa,压裂液利用效率可达100%。研究结果可为水力喷射多簇压裂设计提供理论依据。 展开更多

关键词 多簇压裂 水力射流 环空流场 压裂液运移 簇间干扰

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水平井分段多簇压裂裂缝起裂和扩展影响因素分析 被引量：2

16

作者 何青 董光 《科学技术与工程》 北大核心 2016年第2期52-57,共6页

水平井分段多簇压裂工艺是目前较为先进的压裂工艺,该工艺利于增大储层改造体积、节约分段工具成本。虽然该工艺在现场已得到大规模应用,在现场施工方面取得了丰富的经验;但对于段内多簇裂缝的起裂和扩展机理仍然有待进一步认识。采用... 水平井分段多簇压裂工艺是目前较为先进的压裂工艺,该工艺利于增大储层改造体积、节约分段工具成本。虽然该工艺在现场已得到大规模应用,在现场施工方面取得了丰富的经验;但对于段内多簇裂缝的起裂和扩展机理仍然有待进一步认识。采用数值模拟的手段,研究段内多簇裂缝间的起裂和扩展规律;并计算分析了影响多簇裂缝起裂和扩展的5种因素。研究认为:多簇裂缝间的起裂和扩展存在竞争干扰机制,簇间距、施工排量、压裂液黏度、储层弹性模量和储层非均质性对多簇裂缝的起裂和扩展均有直接的影响,其中簇间距是最关键影响因素。 展开更多

关键词 水平井 分段多簇 裂缝扩展 影响因素

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基于缝控压裂优化设计的致密油储集层改造方法 被引量：38

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作者 雷群 翁定为 +5 位作者 管保山 慕立俊 胥云 王臻 郭英 李帅 《石油勘探与开发》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期592-599,共8页

针对致密油储集层水平井多段多簇施工时多条裂缝同时扩展引起的应力干扰,以及大规模压裂时压裂液进入储集层基质引起润湿性反转、改变储集层物性等特点,建立了非平面三维裂缝扩展模型,并引入润湿反转表征参数、相对渗透率曲线变化等修... 针对致密油储集层水平井多段多簇施工时多条裂缝同时扩展引起的应力干扰,以及大规模压裂时压裂液进入储集层基质引起润湿性反转、改变储集层物性等特点,建立了非平面三维裂缝扩展模型,并引入润湿反转表征参数、相对渗透率曲线变化等修正了压裂水平井生产动态预测模型,编制了地质工程一体化压裂优化设计软件(FrSmart),提出了基于缝控压裂优化设计的致密油储集层改造方法,并分析了该方法的适用性、优化了致密油储集层水平井裂缝参数。研究表明,缝控压裂技术适用于致密油储集层等品位级别的非常规资源;缝控压裂人工裂缝参数优化可实现对致密油储集层等非常规油气资源井控单元内储量的最大动用。采用缝控压裂技术优化设计的主要关键点包括:提高水平段长度,缩小水平井排距;大幅度提高段内射孔簇数,缩小裂缝间距;避免新井老井压裂干扰。现场试验证实,缝控压裂技术可以提高单井产能进而提高区块采出程度。缝控压裂技术与油气田开发进一步融合,可大幅度提高中国致密油等非常规资源的开发效益。 展开更多

关键词 致密油 储集层改造 水平井 缝控压裂 分段多簇压裂 裂缝参数

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分段多簇压裂水平井产能计算及其分布规律 被引量：38

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作者 李龙龙 姚军 +3 位作者 李阳 吴明录 曾青冬 路然然 《石油勘探与开发》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期457-461,共5页

应用位势理论和叠加原理,考虑裂缝无限导流与有限导流2种情况,推导分段多簇压裂水平井的产能线性方程组并采用数值分析方法进行求解,得到每簇裂缝的产量及水平井总产量,并通过实例计算分析压裂水平井产能分布及裂缝参数对其影响。裂缝... 应用位势理论和叠加原理,考虑裂缝无限导流与有限导流2种情况,推导分段多簇压裂水平井的产能线性方程组并采用数值分析方法进行求解,得到每簇裂缝的产量及水平井总产量,并通过实例计算分析压裂水平井产能分布及裂缝参数对其影响。裂缝无限导流时,总产量随所有裂缝半长的减小明显下降,水平井两端的外侧裂缝对总产量贡献最高,同一段内的裂缝,中间裂缝对产量的贡献明显比两侧低;裂缝有限导流时,水平井两端的外侧裂缝对总产量的贡献减小,同一段内的裂缝,中间裂缝对总产量的贡献明显增大,但产量分布的总体规律与无限导流时相同;裂缝导流能力对产能的影响比较大,但两者之间并非线性关系;水平井分3段进行压裂、每段2簇即可保证较高产量,压裂设计时应尽量增加裂缝半长与导流能力,重点是水平井两端的外侧裂缝,裂缝导流能力存在最佳值。 展开更多

关键词 分段多簇压裂 水平井 产能 位势理论 叠加原理

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页岩储集层水平井段内多簇压裂技术应用现状及认识 被引量：24

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作者 赵志恒 郑有成 +2 位作者 范宇 宋毅 郭兴午 《新疆石油地质》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期499-504,共6页

水平井段内多簇压裂技术能增加页岩储集层压裂裂缝复杂程度,提高簇间动用率,是有效改造页岩储集层的核心技术。对北美页岩气区块和中国四川盆地南部页岩气区块水平井段内多簇压裂技术的应用现状进行分析,并结合技术原理提出了几点认识:... 水平井段内多簇压裂技术能增加页岩储集层压裂裂缝复杂程度,提高簇间动用率,是有效改造页岩储集层的核心技术。对北美页岩气区块和中国四川盆地南部页岩气区块水平井段内多簇压裂技术的应用现状进行分析,并结合技术原理提出了几点认识:段内多簇压裂应与井间距合理匹配,并配套采用暂堵转向技术和限流射孔技术,增大射孔簇簇效率,促进裂缝均匀扩展,提高段内多簇压裂改造效果;北美页岩气区块采用段内多簇压裂技术增产,实现了页岩储集层高效开采,川南页岩气区块水平井段内多簇压裂技术起步较晚,目前在300~400 m井间距下主要开展了段内为6~8簇压裂现场试验;为了降低压裂成本、提高作业时效,长段多簇压裂将是实现效益开发的一个重要发展方向;但随着段内簇数不断增加,射孔技术、暂堵转向技术、射孔簇数与施工参数合理匹配等方面面临新挑战,亟需进一步研究,从而形成适合不同地区地质工程特征的段内多簇压裂技术。 展开更多

关键词 四川盆地 页岩储集层 水平井 段内多簇压裂技术 井间距 簇数 簇间距 压裂施工参数 配套技术

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致密油藏水平井分段多簇压裂产能预测方法 被引量：19

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作者 杨兆中 陈倩 李小刚 《特种油气藏》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期73-77,共5页

由于致密油藏在水平井分段压裂后形成复杂多簇缝网,为了正确表征缝网,更准确地预测产能,根据等效渗流理论,基于Warren-Root模型,将压裂后形成的分段多簇缝网等效为高渗透带,并推导出等效渗透率及高渗透带宽度的关系式。在此基础上,应用... 由于致密油藏在水平井分段压裂后形成复杂多簇缝网,为了正确表征缝网,更准确地预测产能,根据等效渗流理论,基于Warren-Root模型,将压裂后形成的分段多簇缝网等效为高渗透带,并推导出等效渗透率及高渗透带宽度的关系式。在此基础上,应用复位势理论和势的叠加原理,运用解析法建立了致密油藏分段多簇压裂水平井考虑裂缝间干扰的非稳态产能预测模型。研究表明:致密油藏水平井日产量呈"L"型递减,产量初期递减快,后期趋于平稳;实例计算结果与实际产量接近,相对误差较小;高渗透带渗透率越大,长度越长,压裂水平井产能越大,但基于经济技术等条件,各自存在最优值。该产能预测方法对致密油藏开发具有指导意义。 展开更多

关键词 致密油藏 水平井 分段多簇压裂 等效高渗透带 产能预测

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