缝洞型碳酸盐岩储层人工裂缝扩展数值模拟

缝洞型碳酸盐岩储层中分布有形态和尺寸各异的缝洞体,是主要储集体。由于缝洞体的不均匀分布,当前主要采用压裂改造的方式,通过人工裂缝沟通缝洞体,建立缝洞体与井筒之间的流动通道。明确人工裂缝在缝洞体储层中的扩展规律,有利于提升缝洞体储层改造的效果。本文建立了基于非连续离散裂缝模型的缝洞型碳酸盐岩储层人工裂缝扩展数值模型。首先建立缝洞体储层流固耦合应力模型,然后采用离散裂缝模型构建人工裂缝,该模型允许人工裂缝沿着初始划分的网格进行扩展,并采用最小应变能密度准则判定扩展路径。根据缝洞分布规律的不同,本文建立了3种缝洞特征的缝洞体储层。通过对具有不同缝洞特征的缝洞体储层模拟研究结果发现:洞体扰动局部应力场,使人工裂缝扩展路径偏转,而洞体越大,扰动作用越明显;根据人工裂缝和洞体相对位置不同,可分为正面排斥作用和侧面吸引作用,而这2种作用皆不利于人工裂缝与洞体沟通;但当洞周存在天然裂缝时,人工裂缝可以通过与洞周缝相交,提升沟通缝洞体的概率;增加人工裂缝内净压力,可提升人工裂缝与缝洞体相交时的主导作用,使其偏转程度降低,有利于突破洞体的排斥,与主应力方向缝洞体沟通;人工裂缝穿透缝洞体时的注液点压力主要受人工裂缝内流动能量损失和缝洞体漏失速率控制,优化压裂液性能可以降低穿透压,提升人工裂缝扩展范围。本文研究结果为缝洞型碳酸盐岩储层压裂改造评价提供参考。

注液方式对深层页岩裂缝形态影响实验研究

开发深层页岩需要通过对储层进行水力压裂,而注液方式会对压裂效果产生很大的影响。采用真三轴水力压裂实验系统,研究不同的注液方式对深层页岩的裂缝形态的影响规律。实验结果表明:高地应力差下水力裂缝会沿着垂直于最小地应力方向起裂并扩展成横切缝,遇层理或天然裂缝会沟通并形成分支缝;采用先小排量后提升至大排量的注液方式可以开启更多的裂缝;先注入高粘度的压裂液制造主缝,然后替换为低粘度压裂液开启分支缝,形成主缝+分支缝的裂缝形态,有利于提升储层SRV。本实验研究结果可以为深层页岩压裂设计提供参考。

精细化壁面重构下的酸蚀裂缝导流能力研究

酸化压裂是碳酸盐岩储层开采的主要手段,利用酸液对裂缝壁面的非均匀溶蚀,在裂缝壁面形成沟糟状刻蚀,这样形成的酸蚀裂缝在闭合压力作用下仍具有一定的导流能力,最终达到改善渗流条件、油气增产的目的。酸压后的裂缝导流能力是酸压效果的重要评价指标,因此对于裂缝导流能力的研究至关重要,酸蚀后的裂缝壁面形态以及支撑体的高度是计算酸蚀裂缝导流能力重要影响因素,它有助于预测酸蚀裂缝导流能力和评价酸蚀效果。利用原始高度数据绘制的壁面形貌图不能准确地重构真正的酸蚀形态,原始获得支撑体高度的方法也有误差,因此需要寻找一种能准确地重构酸蚀裂缝壁面形态获得支撑体高度的方法。通过空间插值的方法精细化重构裂缝壁面可以大幅度提高裂缝壁面支撑体高度数据的精度,并且有效修补在扫描获取初始数据时由于技术原因缺失的高度数据。本文主要考虑了不同酸蚀裂缝壁面岩石力学形态参数以及力学性质的非均一性,建立了基于支撑体高度的酸蚀裂缝导流能力的模型,通过裂缝壁面精细化重构插值得到了其中关键参数壁面高度相关数据,精确化确定模型参数,以获得最佳分析结果;将精确化得到的数据应用到裂缝导流能力模型中,同时进行了不同时间下的酸蚀导流系列实验,将碳酸盐岩岩样过酸后进行导流能力测试,获得不同酸蚀时间下的裂缝导流能力,将实验所得裂缝导流能力数据与模型获得的数据对比后证明了此模型可以更为准确的表现出裂缝导流能力的变化,并且通过数据结果得到了在一定闭合压力下的最佳酸蚀时间范围,论证了利用不规则网格插值方法在裂缝导流能力研究中应用的可行性和适应性。

以“微博”平台促进驻外党支部信息化建设

驻外党支部由于建立于校外，加之党支部成员分散性情况严重，存在党支部与上级党组织、党支部成员之间信息传递不通畅等诸多问题，克服地域分散问题有效传递信息并开展一系列党支部活动成为驻外党支部要解决的首要问题。信息传递问题需要运用信息化手段来解决，邮件、电话等传统的信息化建设手段已经不能满足当代驻外党支部信息化建设的需求，需要一种集趣味性、及时性、有效性于一身的新型信息传递平台，而近期炙手可热“微博”则可以完全承担驻外党支部信息化建设的重任。

深层页岩在高水平应力差作用下压裂裂缝形态实验研究

针对高水平地应力差下的深层页岩开展真三轴水力压裂物模实验,分析其裂缝形态和影响因素。实验结果表明:高水平地应力差下水力裂缝沿垂直最小主应力方向起裂并扩展成横切缝,受层理和天然裂缝的影响会发生穿透、沟通或转向行为,深层页岩裂缝形态可以分为4种:单一横切缝、伴随层理开启的多横切缝网,转向缝网和受天然裂缝影响的复杂缝网;水平地应力差的增大会增加水力裂缝的穿透能力;起裂压力越大,裂缝形态越复杂;先注入高黏度压裂液可以形成水平主缝,之后注入低黏度压裂液造分支缝,可以有效提升深层页岩改造体积。该实验结果可以为深层页岩压裂方案设计提供参考。

钻井—压裂—生产全过程储层应力演化与加密井压裂优化

水平井水力压裂是致密油藏的有效开发模式,而新钻井则可以提高油藏的开采程度。钻井、压裂和生产过程均诱发储层应力发生变化,进而影响加密井的压裂设计。国内外尚未有相关研究使用同一种方法实现钻井—压裂—生产全过程储层应力演化模拟,从而指导加密井的压裂施工优化。采用基于有限元的非连续离散裂缝数值方法,在钻井和压裂过程中通过动态网格技术描述井筒和裂缝的延伸,非连续离散裂缝模型可采用常规有限元网格进行计算,可以与离散裂缝模型完美契合,从而实现钻井—压裂—生产一体化数值模拟。以致密油区块加密井施工为例,对加密井区域待施工井进行钻井—压裂—生产一体化模拟,并以井区开采经济最大化为导向,为加密井压裂优化提供指导方法。模拟结果显示:老井的长期生产过程使得加密井区域地层压力和地应力均减小,最大水平主应力方向发生偏转;考虑老井生产的影响,加密井钻进过程中的钻井液密度不能再使用原始地层压力剖面设计;在钻井液柱压力不大于现阶段最小水平主应力的情况下,井筒钻开后,加密井周围最大水平主应力方向进一步发生偏转,使得裂缝初始扩展方向沿井筒偏转;在加密井压裂前对老井进行注水增压可以改善加密井压裂效果。所建立的数值方法可以实现钻井—压裂—生产全过程储层应力演化模拟,以及压裂—生产一体化数值模拟,进而优化加密井压裂设计。