旋挖灌注桩水平裂缝成因及检测方法探讨

文章以深圳地区某项目旋挖灌注桩桩身完整检测为例,分析旋挖灌注桩水平裂缝的成因,并通过比较低应变法、高应变法、声波透射法、钻芯法及孔内摄像法,探讨多种检测方法在灌注桩水平裂缝检测方面的优缺点和适用性,以期为类似工程提供参考。

致密油藏多级压裂水平裂缝井不稳态产能分析

新疆准噶尔盆地克拉玛依油田吉木萨尔(JMSE)凹陷二叠系芦草沟组(P2l)是致密油储层主要层位。为提高单井产能,目前多采用多级分段压裂技术。以往对于水力压裂的研究多集中于压裂缝为垂直裂缝的情况,但目前已认识的垂直裂缝模型不能解释该区块实际资料,且通过理论及实验研究表明,由于天然裂缝方位与地应力的匹配关系,该区块在实际压裂过程中易产生水平裂缝。因此,目前的研究导致该储层在实施压裂生产而形成水平裂缝时缺乏理论指导。文中基于质量守恒定律,在同时考虑启动压力梯度、压力敏感性及有限导流压裂缝的情况下,建立了双孔单渗油藏中多级压裂水平裂缝井的无因次数学模型,采用隐式差分法和共轭梯度算法对无因次模型进行求解。通过数值模拟的方法依次研究了启动压力梯度、地层非均质系数、窜流系数、压力敏感系数、压裂缝导流能力、压裂缝条数对不稳态产能的影响。研究结果表明,裂缝参数及地层参数均对产能曲线有影响,故而在优选该类油藏的压裂方案时不仅要考虑裂缝参数,还要考虑到在地层压力降落时地层参数所带来的影响。

水平裂缝井压后产量影响因素分析

针对目前对水平裂缝井产量的影响因素认识不够充分和增产效果评价不够完善,对水平裂缝井产量的影响因素和增产效果评价进行了深入的研究。结合油藏工程理论和数值模拟技术,考虑裂缝导流能力随时间的变化和地层弹性膨胀能等因素对压后产量的影响,以水平裂缝井在生产过程中的渗流特性为理论前提,采用二维柱坐标模型,建立了含水油藏水平裂缝井中油藏-裂缝系统的压力方程和饱和度方程,采用有限差分法对压力方程和饱和度方程进行差分离散求解。实例计算表明:建立的水平裂缝井压后产能预测模型,可以分析影响水平裂缝井产量的地层因素和裂缝因素,计算压后增产效果。对于优化浅层油气藏压裂设计方案具有一定的指导意义。

水平裂缝油藏整体压裂改造数值模拟研究

根据低渗透油藏注水开发的生产特点和水平压裂裂缝的渗流特征,考虑到油藏非均质和各向异性、裂缝导流能力随生产时间的失效性以及不同井网类型等因素的影响,建立了三维油水两相的油藏和水平裂缝渗流数学模型,并构造了模型的高效数值算法。在此基础上研制了水平裂缝参数优化软件,通过计算不同裂缝半径和导流能力对油井产量、含水率、采出程度和最终采收率等指标的影响,优化合理的裂缝参数。用于指导现场的评价和设计工作。

水平裂缝参数优化技术研究

采用数值模拟方法建立了水平缝油藏参数优化模型，并在此基础上研究了水平裂缝有效半径及裂缝导流能力对油井产量、油井含水及采出程度的影响，并以此为基础进行水平缝裂缝参数优化。

大庆油田密井网水平裂缝参数的优选

根据三次加密后油层改造的实际需要，建立了五点和反九点井冈条件下三维两相带有水平裂缝的油藏数值模拟模型，研究了水平裂缝半径和导流能力对油井产量、无水期采收率和最终采收率等指标的影响，优化了水平裂缝参数。研究结果表明，合理的裂缝半径应为井距的２０％，导流能力为２０μm·ｃm。该结果为油井经三次加密后的水力压裂设计提供了理论依据。

浅层低渗油藏压裂水平裂缝直井产能方程推导及应用

为了准确预测浅层低渗油藏压裂水平裂缝直井的产能,基于压裂水平裂缝在储集层中的分布及渗流理论,建立了浅层低渗压裂水平裂缝油藏渗流物理模型,继而推导了考虑储集层物性、流体属性、人工压裂水平裂缝及工作制度影响的浅层低渗压裂水平裂缝油藏直井产能方程。然后计算了延长长6储集层某直井产能,并进行了产能影响因素敏感性分析。结果表明,储集层垂向渗透率、原油黏度及压裂水平裂缝短半轴对产能影响较为显著,建立的直井产能方程应用简单、方便,计算结果满足工程精度。

水平裂缝五点井网注水井压裂效果分析

针对水平裂缝五点井网注水井压裂的实际情况,建立了产量预测模型,计算中考虑了水力裂缝导流能力随生产时间的失效性。结合现场实际情况,利用据此模型开发出的软件模拟计算表明:油水粘度比越大,注水效果越差,采收率越低;随着注水井压裂裂缝长度的增加,相邻生产井的产量增加越大,注水井和生产井同时压裂时存在最优的裂缝组合;另外,裂缝导流能力衰减对油藏的开发效果影响明显,压裂时间的选取和多层合采时压裂层的选取对生产井产量和采收率也有很大的影响。

水平裂缝井试井解释方法及现场应用

根据乘积法原理,给出均质各向异性水平裂缝的地层压力分布及井底压力解析表达式。利用这一表达式推导出时间较长时的井底压力渐近表达式。该渐近表达式表明:对于均质无限大地层,当时间较长时,井底压力可用时间半对数来表示。当考虑井筒存储及表皮因子时,可用给出的井底压力的积分解表达式,通过对井底压力积分解的求解,得到考虑表皮及井筒存储时的水平裂缝典型曲线图版。还阐述了水平裂缝井试井解释方法,并将该方法应用在延长油田的水平裂缝井试井解释中,对水平裂缝井作出了合理可靠的解释与评价。

水平裂缝压裂井试井分析

应用上下边界封闭无限大油藏的连续点源解 ,通过叠加获得了新的水平裂缝井压力响应的Laplace空间解 ,该拉氏解考虑了均质油藏和裂缝性油藏、井筒存储和表皮效应、垂直渗透率以及裂缝位置的影响 ,通过Stefest数值反演计算典型曲线 ,分析讨论了水平裂缝井的压力动态特征和参数估计方法。

水力压裂水平裂缝井产能预测新方法

针对水力压裂后形成有限导流能力水平裂缝的油层,应用有2个圆形渗流区域的双区模型来描述;根据平面径向不稳定渗流方程和双区界面连续条件,建立流体以恒定流量流入井筒条件下的压力降落数学模型,并应用Laplace变换和Stehfest数值反演技术求解不同生产时间下的无因次井底压力,根据无因次井底压力,计算当井底流压为饱和压力时的产量和采油指数,应用IPR曲线相关式,确定油井不稳定生产流入动态和某个井底流动压力下的产量递减预测。给出了一口井的计算实例,预测产量与油井的实际产量基本一致,且后期误差较小,说明所提出的方法是可行的。

水平裂缝蒸汽辅助重力泄油物理模拟试验研究

通过自行研制的三维高压模型本体 ,利用原有蒸汽驱三维物理模拟试验系统 ,进行了超稠油油藏的水平裂缝蒸汽辅助重力泄油 (FSAGD)室内物理模拟试验。试验表明 ,FSAGD具有和水平井蒸汽重力泄油 (SAGD)相类似的渗流及传热机理。与常规蒸汽驱和SAGD相比 ,FSAGD可以明显提高蒸汽波及系数和最终采收率。根据试验结果可将FSAGD过程分为 3个阶段 :预热阶段、稳定泄油阶段和降压开采阶段。为实现稳定泄油 ,应保证一定的注汽速度和较高的注汽干度。对射孔、蒸汽附加氮气、储层纵向非均质性等因素对FSAGD开采效果的影响进行了模拟试验。结果表明 ,生产井适当补孔和蒸汽附加氮气均有助于提高采油速度和累积油汽比 ,但不能提高原油最终采收率 ;

低渗油藏水平裂缝井增产规律研究

针对低渗油藏压裂开采特征,基于稳定流理论,利用等值渗流阻力法,考虑了启动压力梯度和地层污染等因素的影响,推导出了低渗油藏有限导流水平裂缝井的增产率预测模型,并在此基础上研究和分析了各因素对增产规律的影响。研究结果表明:启动压力梯度对油井压裂后增产率影响较大;在一定裂缝导流能力下,裂缝长度越长,对油井压裂后增产率的影响越强;在一定裂缝长度下,存在1个最佳裂缝导流能力;在裂缝参数中,增加裂缝长度比增加裂缝导流能力更重要,且更易实现;污染半径不同,压裂增产措施改善程度差别较大。

用有限元法计算井中水平裂缝的反射斯通利波

用有限元法研究了当井中存在水平裂缝时的声波全波列 ,并对裂缝宽度对低频斯通利波的影响进行了数值分析。当井中存在水平裂缝时 ,在接收的声波全波列波形中 ,既有直达的斯通利波 ,也存在来自裂缝的反射斯通利波。数值计算结果与实验测量结果具有很好的一致性。计算结果表明 ,裂缝宽度越大 ,反射斯通利波的幅度也越大 。

一种考虑滤失的水平裂缝延伸新模型

为满足工程设计的需要 ,以缝中流体单元的受力分析为基础 ,综合流体力学理论、弹性力学理论和物质平衡原理 ,重新建立了水平裂缝中压力分布、水平裂缝宽度和水平裂缝延伸半径等数学模型以及用差分法离散后的数值模型 ,并用牛顿迭代方法进行数值求解。这些模型综合考虑了压裂液滤失对缝中压力分布及流量分布的影响、能准确模拟水平裂缝延伸过程。研究结果表明 ,系统中考虑压裂液滤失对缝中流量和压力分布的影响而建立的水平裂缝延伸模型 ,由于考虑了水平裂缝中压裂液流量的实际分布 ,能准确描述水平裂缝延伸过程 ,模拟出的缝中流量沿裂缝半径逐渐减小至零 ,计算出的缝裂缝半径和缝宽均比原有模型结果小 ,符合水平裂缝压裂的现场实际。提出的迭代数值解法稳定可靠 ,其方法和思路为水平裂缝参数分析和施工设计奠定了基础。

均质油藏水平裂缝井试井分析方法

针对在一些浅层油藏中压裂很容易出现水平裂缝,而已有的水平裂缝带边界油藏模型没有考虑定压和混合边界的情况,根据不同油藏边界特点,应用格林函数和点源函数思想,通过叠加原理,建立了均质油藏水平裂缝井试井模型,得到了封闭边界的新解及定压和混合两种边界的模型解,绘制了外边界为封闭、定压、混合边界下的典型试井曲线,分析了井筒存储和表皮效应、垂直渗透率以及裂缝位置对典型试井曲线的影响.该模型有效利用带边界油藏的压力资料,提高了试井解释结果的准确性.

水平裂缝井试井解释软件系统

阐述了水平裂缝井试井解释软件系统的结构及所采用的技术:数据录入的容错技术,实测数据的光滑处理及曲线拟合技术。

大坝水平裂缝稳定性分析

在混凝土大坝水平裂缝稳定性分析中,计算缝端应力强度因子时,裂缝模型中的边界条件取应力值或位移均分插值均存在不足,为此,建立某大坝下游面水平裂缝的局部细化模型,采用平面4结点等参单元形函数插值确定裂缝模型边界条件,利用断裂力学原理得出裂缝的最终开裂深度。以形函数插值确定局部模型边界条件,能较好地体现有限元计算特点且对边界单元要求较低。

超稠油水平裂缝辅助重力泄油蒸汽吞吐开采试验

方法 在水平裂缝辅助蒸汽驱室内物模和数模实验的基础上 ,对杜 84- 6 9- 6 9井组开展水平裂缝辅助蒸汽驱现场先导试验。目的 寻找能够有效提高曙一区超稠油采收率的开发方式。结果 物模实验预测蒸汽体积波及系数最高可达 90 %以上 ,最终采收率为 70 %～ 80 % ;数模实验预测杜 84- 6 9- 6 9井组水平裂缝辅助蒸汽驱最终采收率为 5 0 .4% ,油汽比为 0 .2 3;根据室内研究的先导实验设计方案 ,现场已完成压裂、裂缝注汽吞吐预热阶段 ,待转驱。结论 水平裂缝辅助蒸汽驱对开采超稠油是合适的 ,与蒸汽吞吐及常规蒸汽驱相比具有蒸汽腔发育充分、蒸汽波及系数大、最终采收率高等显著优点。应加快现场实施进度。