深层天然裂缝性页岩储层水力压裂光纤监测远场应变分析

四川盆地南部地区(下文简称川南地区)深层(埋深大于4000 m)页岩储层天然裂缝发育,地应力分布复杂,水力压裂过程中套管变形等问题严重制约了页岩气资源的高效开发。为了解决深层页岩储层天然裂缝压裂过程中远场应变监测问题,采用邻井光纤(DAS)应变监测技术对泸州区块A平台2口井拉链式压裂过程进行监测,并结合压裂施工设计和储层特征对监测结果进行分析和讨论。研究结果表明:①300~350 m监测井距和泵送式套内光纤布设方式可以对远场裂缝窜通演化评估提供大量有利数据,但对压裂井主体改造区域提供的相关信息较少;②同一平台不同井压裂时远场应变响应差异可能很大,高风险井的压裂施工参数设计对远场裂缝窜通起到了关键影响作用,低风险井主要表现为跟随作用,裂缝窜通区域一旦形成,极易演变成2口压裂井共同的裂缝窜通区;③远场应变响应区域与当前压裂段相对位置可能相差200~300 m,同井不同段间的应变沟通会提前形成,与当前压裂段可能相差400~500 m;④深层页岩储层天然裂缝压裂形成的远场裂缝形态具有全新特征,包括普遍性的倾斜裂缝和挠曲段地层附近的水平层理缝2类情况。结论认为,低频DAS应变监测技术提供了深层页岩储层天然裂缝压裂过程中远场应变演化分析的新方法,可与地质工程一体化压裂设计方案、套变机理与防控研究等工作结合,助力该区深层页岩气的规模效益开发。

基于断层滑移理论的页岩地层套管变形风险评价方法及应用

针对套管变形风险预测难的现状,本文首先建立了断裂的临界扰动压力和激活角度计算方法,然后定量模拟了各类地质力学因素对临界扰动压力的影响规律,最后基于建立的方法预测了X2井的套管变形风险。通过本文研究,得出以下主要结论:断裂的临界扰动压力受到多种因素的综合影响,断裂的临界扰动压力越低,地层发生剪切错动的风险就越高,套管变形的风险越高。不同的断层应力状态,最优势滑移断裂所在的倾向和走向不同。地层孔隙压力越高,断裂的临界扰动压力越低;最大主应力和最小主应力差异越大,断裂的临界扰动压力越低;断裂面的摩擦系数越小,断裂的临界扰动压力越低。X2井最优势滑移断裂临界扰动压力平均值为2.24MPa左右,且全井段存在多处断裂激活显示,井眼套管变形风险较高;当X2井的最优势滑移断裂的临界扰动压力大于4.5MPa时,井眼一定不发生套变;当X2井最优势滑移断裂的临界扰动压力较低,甚至存在断裂激活显示的情况下,井眼不一定发生套变;在存在断裂激活显示的情况下,但没有发生套变的原因可能和地层中不发育断裂或者发育的断裂方向不在激活角度范围内有关。

一种已压裂页岩气水平井的产量预测新方法

水平井加多段压裂已成为页岩气藏的主要开发模式,针对压裂后的页岩气藏具有人工裂缝、天然裂缝及纳米级孔隙等多种流动空间,开展了渗流数学模型的建立与求解研究。通过等效简化构建了三线性渗流模型,考虑了具有解吸-吸附作用的基质空间线性渗流、以等效天然裂缝为主的裂缝网络空间线性渗流、等效主裂缝内的线性渗流。对三重渗流分别建立了极坐标空间和拉普拉斯空间下的数学模型,并对数学模型进行求解,得出单井气藏的产能公式和井底压力公式。应用所建立模型,对实际压裂水平井的产能进行了求解,与实际产量进行对比,表明利用文中方法建立的模型及解析解进行产能预测分析是可行的。

压裂气井产量影响因素及压裂设计优化方法研究

在单、双相非达西流裂缝导流能力室内实验的基础上,测定了不同工况下的裂缝渗透率和非达西流系数,建立了产量预测方法,研究了气井压裂后产量的影响因素及敏感程度。研究表明,闭合应力和铺砂浓度是影响产量的两个最主要因素,随着闭合应力增加,产量降低;随着铺置浓度增加,产量升高。而同样的参数变化比例下,闭合应力对产量的影响程度明显大于铺置浓度。两相流的存在对产气量影响非常大。压裂井一旦气水同产,气产量将明显降低,对于压后产水的井,有必要尽可能提高铺砂浓度。在此基础上,建立了新的压裂设计的优化方法。

模糊分析方法在采气工艺技术经济指标评价中的应用

在工业技术经济评价理论的基础上 ,在技术经济评价中引入了模糊分析理论 ,提出了技术经济指标的模糊综合评判方法 ,并引用了实例加以说明。评价方法可操作性强 ,极易在计算机上实现 ,具有很好的针对性。

南方海相页岩各向异性及压裂破坏特征研究

页岩气是常规油气的重要接替者,也是我国目前以及未来重点发展的非常规能源。页岩特殊的层理和天然裂缝使其力学特性与常规储层有较大区别,所以不能借用常规气藏岩石的力学性质的认识来评价页岩。通过实验研究了四川龙马溪组页岩各向异性力学性质和失效特征。实验表明,随着加载力方向的变化,页岩的力学参数和破裂失效特征随之发生明显变化,体现出较强的各向异性。文章对这些变化规律进行了研究,并提出了在进行钻完井优化和压裂设计时,必须考虑页岩层理和天然裂缝对其强度和破裂的影响。

基于分形理论对马岭油田北三区延10储层微观孔隙结构特征研究

根据铸体薄片以及扫描电镜实验结果,对马岭油田北三区延10储层主要孔隙特征进行研究,并利用高压压汞实验的毛细管压力图,计算不同岩样的分形维数。结果表明,研究区主要的孔隙类型为粒间孔、溶孔以及晶间孔,喉道类型为点状、片状以及弯片状;分形维数与储层物性参数以及孔隙结构参数相关性较好,可以综合表征储层的微观非均质程度;分形维数具有分区特征,主要由于研究区溶孔以及微孔隙的存在导致微观非均质性的增强,可用于储层的分类评价中。

马岭油田北三区延10储层宏观非均质性研究

马岭油田北三区延10储层主要发育平行层理、交错层理、斜层理等层理类型,韵律特征为多期次正韵律叠加;从上到下沉积相属于从曲流河相到辫状河相的过渡,从上到下小层非均质性增强,推测由于辫状河比曲流河河道变化更加频繁,沉积更加复杂导致;研究区平面上的非均质程度较强,对油田的实际开发生产影响程度较大。

压裂酸化经济评价指标计算方法研究

利用工业技术经济评价理论 ,提出了压裂酸化技术经济评价指标体系的建立方法并推导了具体的计算公式。与以前的指标计算方法有所不同是引入了资金的时间价值概念 ,获得的动态指标更加科学、合理、符合实际。并且计算方法极易在计算机上实现 ,可操作性强 ,具有很好的针对性。

基于信号特征的“黑广播”监测方法探究

近年来,利用"黑广播"发布低俗药品广告现象在各地频发,呈一定的蔓延趋势。浙江省嘉兴市无线电管理局对"黑广播"的监测和管理模式进行了探索和实践,研究了一种以"信号特征"分析为基本理念、以"实时监测数据和信号特征库进行比对"为基本思路的调频广播频段监测方法,以实现对"黑广播"的实时、自动和准确发现,并通过软件平台控制各监测站点进行自动跟踪监测、录音、场强比较和测向定位等,提高"黑广播"监测、查处的工作效率。

裂缝性页岩储层多级水力裂缝扩展规律研究

水力裂缝监测技术显示页岩储层中水力裂缝形态复杂,与传统的砂岩储层有本质区别,传统的裂缝扩展模型难以描述和解释页岩地层裂缝扩展的复杂性。基于线弹性断裂力学理论,针对页岩地层裂缝发育的特征,采用位移不连续法建立了一种多裂缝扩展二维数值模型,模拟了页岩地层中水力裂缝在随机分布的天然裂缝干扰下扩展的复杂形态。数值模拟显示,当相对净压力较大、天然裂缝与初始水力裂缝最优扩展方向夹角较大时,更倾向于形成复杂形态裂缝;水平应力差较大时,水力裂缝分叉的几率越小,通过对页岩露头的真三轴水力压裂物理模拟试验研究进一步验证了数值模拟方法的合理性,龙马溪组页岩地层的微地震监测解释结果与本数值模拟结果吻合良好。

四川盆地龙王庙组气藏储层改造技术及其应用效果

四川盆地中部磨溪构造下寒武统龙王庙组气藏具有高温、高压、含H2S等特点,视均质中高渗储层厚度是气井高产的地质基础,天然缝洞良好搭配是气井高产的关键因素.过平衡钻进导致天然裂缝开启,易发生钻井液漏失,储层伤害严重,实验评价结果显示,钻井液对储层天然裂缝岩样伤害率为82.2％～89.2％,严重制约了气井产能的发挥.基于此,有必要深化实验评价技术和方法,以此来提升工艺技术参数设计的针对性.研究结果表明：①优选的胶凝酸和转向酸具有缓速、解堵效果且能够有效形成酸蚀蚓孔,充分解除钻井液污染堵塞;②研制的纤维转向剂和可溶性暂堵球能够起到转向效果,井底处理压力增加5～15 MPa,实现非均质储层的均匀改造;③基于酸液穿透和酸岩反应等实验评价,推荐出解堵酸化合理的施工排量为3.0～3.5 m3/min,用酸强度为3.0～5.0 m3/m;④形成的解堵和转向酸化技术现场推广应用20余井次,增产效果显著,充分发挥了气井自然产能,同时降低了用酸规模.上述技术措施有效提高了该气藏的开发质量与效益.

致密砂岩天然气扩散能力研究

致密砂岩储层岩性致密,自生粘土矿物类型丰富且含量高,造成致密砂岩储层晶间微孔发育,岩石比表面积巨大,实验测得平均比表面积为2.13m2/g。在储层发育的纳微尺度空间内,天然气分子在其中的赋存状态以吸附为主,一旦微孔介质中天然气浓度发生变化,克努森数大于10时,吸附天然气将解吸、扩散、运移。实验室测定致密砂岩天然气扩散系数平均为6.86×10-5m2/s,通过模拟典型致密砂岩气井生产周期内天然气扩散量,证实扩散是致密砂岩天然气重要产出方式之一。

四川盆地龙王庙组气藏最大化降低表皮系数的储层改造技术

四川盆地乐山—龙女寺古隆起下寒武统龙王庙组非均质碳酸盐岩储层缝洞较为发育且高含硫,钻井液的侵入伤害和完井的不完善导致了不同程度的储层伤害,最大化降低表皮系数是该区进一步获得油气增产的关键。为此,从龙王庙组储层地质特征出发,基于二项式产能公式论证了通过最大化降低表皮系数进一步扩大产能的科学性,并结合目前酸化改造现状分析了钻井液污染、钻完井方式不完善等主要矛盾带来的储层伤害表皮系数。进而论证了表皮系数具有进一步降低的空间;通过储层伤害因素分析,确定了龙王庙组储层总表皮系数主要由钻井表皮和完井方式不完善表皮组成。在优化降低钻、完井表皮系数的同时,针对龙王庙组碳酸盐岩储层的缝洞型特征,提出了有效利用天然裂缝以达到"非径向、网络状"解堵的网络裂缝酸化工艺。

连续油管水力喷射压裂关键参数优化研究

连续油管水力喷射压裂是集不压井作业、水力喷射射孔、分段压裂于一体化的高效增产改造技术。为此,介绍了该技术中的连续油管压降参数、工具参数、工作液性能等关键参数的实验研究。应用其研究成果,优化了连续油管水力喷射分层压裂设计参数,即喷嘴个数、大小。在不同喷嘴组合的泵压预测中实验了4种喷嘴组合,在接近喷嘴压降的情况下,优选出3个6mm喷嘴,获得了最大排量。在四川油气田进行了国内第一口井连续油管水力喷射分层射孔及压裂现场试验,并取得了成功。

超正压射孔与加砂压裂联作技术研究

超正压射孔与加砂压裂联作是在射孔的同时向地层施加超过地层破裂压力的压力 ,使地层产生裂缝 ,随即加入前置液 ,充分利用射孔产生的裂缝 ,压开地层 ,使裂缝尽可能沿着射孔方向延展 ,降低加砂压裂难度 ,改善储层渗流状况。文章介绍了超正压射孔与加砂压裂联作的工艺技术原理、技术特点、工艺流程 ,以及该联作技术在白马庙气田的应用。并提出 :①对于中、深井或老井采用油管施工井筒摩阻高 ,泵压高 ,可能超出油套管或井口安全承压值 ,对此类井可考虑采用环空进行联作施工 ,降低施工泵压及施工难度 ;②联作管柱可考虑采用筛管加73枪或 89枪的组合 ,同时结合环空进行施工 ,不但可以满足正常加砂 ,并且不必进行丢枪作业 ,减少了施工工序 ,也避免了丢枪压力值可能超高的不利因素 ;③超正压射孔时可考虑采用 6 0°相位角 ,使射孔裂缝分布比 90°相位角的射孔裂缝更为合理 。

一株水貂阿留申病毒的分离鉴定及VP2基因序列分析

为了对水貂阿留申病毒的诊断防治提供依据,验证水貂阿留申病毒在我国的遗传演化情况,研究了阿留申病毒的诊断抗原。将疑似阿留申病毒感染致死的送检水貂进行PCR初步诊断,并应用猫肾传代细胞系(CRFK)进行了分离培养。提取细胞培养物的DNA,经PCR检测呈阳性后,对分离前后的阿留申病毒VP2基因全序列进行克隆测序,其结果与GenBank上传的其它ADV亚型VP2序列进行了比较后证明:获得了一株可以在CRFK细胞中稳定生长的水貂阿留申病毒毒株(命名为ADV-ZYL1)。氨基酸分析发现,ADV-ZYL1毒株与美国强毒力毒株ADV-Utah-1的氨基酸同源性最高,为96.1%,与ADV-Far East的氨基酸同源性为92.7%,表明ADV-ZYL1的VP2蛋白氨基酸存在很高的突变率。

泡沫压裂液携砂性能评价方法研究进展及展望

泡沫压裂液具有伤害低、返排迅速、可减少用水量等优点而得到广泛应用,由于泡沫压裂液属于气液两相可压缩性极强的流体,导致评价泡沫压裂液携砂性能的难度大于常规纯水基压裂液。文章在调研国内外有关文献的基础上,将目前泡沫压裂液携砂性能评价方法分为间接法(实验法、数模法)和直接法(静态法、动态法)两大类,阐述了不同评价方法的优缺点,建议以实验为基础,数模为手段,充分整合目前已有的评价方法,发挥各评价方法的特点,建立一套较为完善的泡沫压裂液携砂性能评价体系,为泡沫压裂施工设计及现场施工提供理论依据和技术支撑。

四川盆地下寒武统龙王庙组气藏转向酸酸化模拟及其应用

四川盆地下寒武统龙王庙组气藏白云岩储层溶蚀孔洞、天然微裂缝均发育,储层较强的非均质性和严重的钻完井液伤害导致均匀布酸困难,特别是对于长井段大斜度井和水平井酸化改造则更加困难。为此,从黏弹性表面活性剂转向酸转向变黏机理和流变行为研究入手,优选转向性能好且二次伤害低的转向酸作为主体酸液,根据流变行为实验结果拟合有效黏度经验模型,耦合双尺度蚓孔扩展模型,建立自转向酸酸化数学模型,模拟长井段大斜度井非均匀伤害下转向酸酸化的pH值、Ca^(2+)浓度、有效黏度和蚓孔形态等,并对比了胶凝酸和5%VES转向酸酸化的蚓孔形态、流量分配和吸酸剖面。结果表明:转向酸可明显地改善强非均质性储层的吸酸剖面,增强对低渗透储层的改造力度。针对该盆地龙王庙组白云岩储层强非均质性和钻完井液伤害复杂性,形成了长井段割缝衬管完成大斜度井和水平井变VES浓度转向酸酸液置放技术,现场应用8井次,累计获井口测试天然气产量1 233.46×10~4m^3/d,平均单井增产倍比达到1.95,该技术有力地支撑了对龙王庙组特大型气藏的高效开发。

白马庙气藏水平井加砂压裂工艺技术研究与应用

通过对白马庙气藏水平井储层特性、伤害程度、产层段改造难点等的研究与认识,结合了将水平井与无限导流裂缝的物理模型相结合而获得的预测压裂水平井产能的简单方法,有针对性的筛选了适合该气藏水平井的加砂压裂增产工艺技术,即对施工井产层段的施工规模、压裂液体系、用砂强度等进行了优化,成功地实现了提高产能的目的,为下一步该气藏丛式井压裂设计提供了参考,也为该地区实现经济效益开发提供了新的技术手段。为四川乃至全国低渗、低孔砂岩气藏水平井的高效开发提供强有力的技术支撑,具有广阔的推广应用前景。