应力敏感条件下煤层压裂裂缝延伸模拟研究

为研究煤储层应力敏感性质对压裂裂缝延伸的影响,以清水为介质对晋城区块煤样采用围压恒定不变、孔隙压力渐变的方式进行了应力敏感试验,分析了净围压与渗透率之间的关系,考虑渗透率动态变化对压裂液滤失的影响,推导了煤层压裂滤失系数计算方程,建立了应力敏感条件下煤层压裂裂缝延伸模型并提出了求解方法,在应力敏感性质考虑前后,进行了现场煤层气井施工对比模拟计算。研究结果表明:围压一定时,随着孔隙压力增加煤样渗透率逐渐增大,孔隙压力从3 MPa增加到9 MPa,煤样渗透率从0.14×10-15m2增加到2.06×10-15m2,渗透率随着净围压的增大呈指数函数规律降低;滤失系数是施工时间与位置坐标的函数,具有动态变化性质,有效应力为7 MPa时,滤失系数为0.000 224 m/min0.5,有效应力为1 MPa时,滤失系数为0.000 554 m/min0.5,滤失系数与有效应力之间同样存在指数递减关系;考虑应力敏感效应前后,模拟计算结果与实际监测值之间的偏差分别为52.8%和26.8%,因此,考虑应力敏感效应的影响可以大幅提高模拟计算的准确度,使计算结果更接近实际情况。

税前利润与效益储采比理论关系研究及应用

储采比是反映油田储采平衡关系的重要参数。从企业经营者角度出发,将技术储采比与经济效益结合,研究油田合理的储采比范围,从而指导油田开发生产。首次从经济的角度出发,建立了当期税前利润以及剩余生命周期内总税前利润与储采比的理论关系式。随着储采比增加,当期税前利润不断降低,总税前利润先增加再减小,即总税前利润存在一个峰值。在对理论关系公式研究基础上,提出了效益储采比的概念,当总税前利润等于0时对应的储采比为效益储采比上限;总税前利润达到最大值时对应的储采比为效益储采比下限。当实际生产储采比在效益储采比区间内时,油田开发有利润且越接近效益储采比下限利润值越高。效益储采比受证实已开发储量(PD)、油价、操作成本以及资产的影响。对其影响因素进行敏感性分析,可进一步明确不同油田在目前条件下效益增长的潜力点,通过提高开发水平、降低生产运行费用、合理调整储采结构、减少无效资产,促进油田未来良性发展。

海上油田二元驱后调整模式制定及提采增效优选

针对海上油田二元驱后存在的剩余油零散、存聚量大、环境污染严重等问题,本文应用数值模拟方法,深入研究二元驱后油藏开发面临的3大矛盾,将油藏划分为3种驱替效果,提出了二元驱替效果优于水驱部位(开发效果差异大、小)和水驱驱替效果优于二元部位的"调+驱+洗"组合模式,同时开展了"调+驱+洗"高效驱油体系筛选和二元驱后提采增效方案优选。研究结果表明,与高浓度聚合物-二元驱和非均相驱相比,高浓度聚合物驱具有提高采收率幅度较大、吨聚增油量大的优点,与目前方案和综合调整方案相比,采收率分别提高8.36、5.12个百分点,为海上油田二元驱后开发模式制定及调整提供科学依据。

煤岩水力压裂裂缝形态实验研究

水力裂缝形态的正确判断是压裂施工设计和产能预测的重要部分,针对煤岩进行真三轴水力压裂,研究水平裂缝、垂直裂缝和复杂裂缝之间的转换条件,得出判断依据。实验证实:应力差(最小水平地应力减去垂向应力)为4～6MPa时,水力裂缝形态在垂直裂缝和水平裂缝间转变;在等应力差状态下,高围压状态会使水力裂缝形态趋于复杂;天然裂缝和割理对水力裂缝起裂与延伸过程产生不同影响;煤岩应力状态主导水力裂缝走向,当应力差异系数Kv在0.6～0.7之间时,煤岩内部天然裂缝和割理对水力裂缝形态有显著影响;并且在不考虑井眼附近天然裂缝时,需要苛刻的应力条件使水力裂缝的起裂阶段表现为水平裂缝。