沁水盆地南部3号煤压裂曲线特征及施工建议

由于煤岩的非均质性强,储层物性差异大,其压裂施工曲线形态各异。通过对沁水盆地南部3号煤层200多口井的压裂施工曲线分析,总结出前置液阶段分为下降型、下降波动型、稳定型和下降稳定型,携砂液阶段分为下降型、下降稳定型、上升型、稳定型和波动型,测压降阶段分为压力下降较陡型和压力下降较缓型。同时,阐述了每种类型产生的原因。最后给出压裂施工相关建议。

投球压裂曲线分析及压开层位的判定计算

利用孔眼摩阻公式分析了投球压裂曲线的瞬时停泵时的压降落差以及投球压裂中投球所造成的压力上升的幅度，并建立了相应的关系式，可以计算投球是否压开新层以及压开的层位。此方法在新疆鄯善等油田得到了应用，其计算结果与压裂后井温、压裂后产液剖面测试结果及层间布孔匹配吻合得很好。此方法及时、经济、简单、可靠。

限流压裂曲线分析及压开层位的判定计算

水力压裂曲线隐藏了大量的压裂信息，但是对多层压裂曲线目前尚没有论及（ 尤其是对限流和投球压裂曲线） 。利用孔眼摩阻公式分析了限流压裂曲线的瞬时仃泵时的压降落差、以及限流压裂中压力上升的幅度，并建立了相应的关系式。限流压裂的瞬时停泵压降落差表现为压开层位的畅通孔眼的摩阻值，而限流压裂过程中，压裂曲线压力突然上升，说明有层位在压裂过程中砂堵，其砂堵造成的压力上升幅度表现为其它压开层的孔眼摩阻的增值。用建立的关系式计算的畅通孔眼数与压裂层位的孔眼数进行匹配，可以判定限流压开及其砂堵的层位，并可以在现场进行实时分析。此方法经济、简单、可靠并具有自我验证性。在新疆鄯善等油田得到了应用，其计算结果与压后井温、压后产液剖面测试结果及层间布孔匹配吻合得很好。

压裂曲线特征分析及应用

压裂施工曲线是泵注压力、施工排量、砂浓度曲线实时组合。利用压裂施工曲线中曲线特征就可以对施工情况、地层情况和裂缝特征做出判断,及时调整下部施工措施,以保证施工安全顺利进行。利用压裂曲线特征分析指导X井第八段压裂施工,适用有效。

沁水盆地柿庄区块3号煤层压裂曲线类型及其成因机制

煤层气井压裂曲线提供了煤储层中压裂缝扩展的动态信息,压裂曲线的形态特征可在一定程度上反映出煤储层的压裂效果。基于柿庄区块单层压裂3号煤层的45口煤层气井的压裂资料,划分了压裂曲线类型,探讨了压裂曲线类型和排采效果的关系,并首次从地应力类型和压裂缝类型的角度深入分析了不同类型压裂曲线的成因机制。研究表明:根据携砂液阶段形态特征,柿庄区块3号煤层压裂曲线可划分为稳定、下降、上升和波动4种类型。稳定型和下降型曲线对应的煤层气井的排采效果一般较好,而波动型和上升型曲线对应的煤层气井的排采效果往往较差。地应力类型通过影响压裂缝形态影响压裂曲线类型,在II类(σH>σh>σv)地应力区域,多发育以水平压裂缝为主的"T"型或"工"型压裂缝系统,容易形成上升型或波动型压裂曲线;而在III类(σH>σv>σh)或I类(σv>σH>σh)地应力区域,多发育垂直压裂缝或以垂直压裂缝为主的"T"型或"工"型压裂缝系统,容易形成下降型、稳定型或波动型压裂曲线。柿庄区块3号煤层的压裂曲线类型平面上呈现出一定的规律性,在以II类(σH>σh>σv)或III类(σH>σv>σh)地应力类型为主的东部,出现稳定、下降、上升和波动多种压裂曲线类型;而在以I类(σv>σH>σh)地应力类型为主的西部,压裂曲线类型单一,多为稳定型和波动型。

煤层气井压裂曲线和储层污染程度的响应关系

为了研究压裂曲线与储层污染程度的响应关系,以沁水盆地柿庄区块为例,在区块内选取储层敏感性强弱不同的井,通过比较各井压裂施工曲线中油压曲线到达破裂压力后下降行迹特征的差异,总结出油压曲线下降行迹与储层敏感性的响应规律。然后在同一区块内根据油压曲线下降行迹判定几口井的储层敏感性,根据储层渗透率损害比模型计算出几口井开发煤层段的储层渗透率损害比。结果发现,预测出的储层敏感性强井具有较高的储层渗透率损害比,储层受到严重污染;储层敏感性弱井储层受到轻度污染。研究表明油压曲线到达破裂压力点后的下降行迹能够反映储层污染程度,可以为后期工程开发提供依据。

涪陵页岩气田压裂曲线形态分类及微地震响应特征分析

涪陵页岩气田的压裂曲线形态错综复杂,不同压裂曲线形态对应不同的压裂效果。为了有效的利用压裂曲线形态评价和预测压裂改造效果,结合微地震监测对压裂曲线形态进行归类和分析,将目前压裂改造曲线形态分为理想曲线型、高开低走型、平稳型、低开高走型、中期压力抬升型及变化异常型6种类型,根据微地震响应特征可知压裂曲线形态与压裂改造效果的内在关系,为有效指导压裂施工提供依据和参考。

基于致密砂岩气储层施工曲线图的压裂效果评价方法研究

压裂施工曲线中隐含了人工裂缝和储层信息,是压裂效果评价的基础,目前主要采用理论及统计的方法进行评价,对压裂工艺的改进和优化指导作用有限。为了充分挖掘施工曲线中隐含的信息,对压裂施工曲线的图像按照压裂无阻流量分类构建样本库,采用人工智能中的卷积神经网络(CNN)进行训练,建立基于产能分类的施工曲线效果评价模型,然后应用Grad-CAM进行可解释性研究,找出人工智能进行识别的主要参考位置,进而指导压裂工艺优化和改进。研究表明:采用CNN进行压裂曲线分类准确率能够达到85%以上,影响压裂效果的关键在压裂施工的初期和后期两个阶段,主要包括压裂初期的排量及对应的压力上升速度、停泵压力、段塞持续时间等,可以通过改变施工参数提高压裂产能。因此采用该方法能针对性地进行压裂施工优化和改进。

基于数据驱动的水平井暂堵压裂有效性评价新模型

水平井段内多簇暂堵压裂有效性评价是非常规油气体积压裂过程中优化暂堵时机和工艺参数的重要基础,但目前的评价方法主要依赖于暂堵前后施工压力变化,其评价结果与压裂后产能表现难以较好吻合,因此施工现场亟需更加精准的暂堵压裂有效性评价方法。为此,在综合运用井底压力、排量、支撑剂浓度等压裂施工时序数据的基础上,建立了基于数据驱动特征挖掘的暂堵压裂有效性评价新模型,并针对暂堵剂封堵已压裂缝和新裂缝起裂扩展2个关键物理过程,优选出暂堵升压、工压升压、孔眼暂堵效率、暂堵后压力三阶段变化的4项特征参数。最后,采用特征参数阈值法赋分,加权平均后分级评价了暂堵压裂有效性。研究结果表明:①暂堵压裂有效性可划分为老缝有效封堵及新缝有效扩展、老缝部分封堵失效及新缝扩展受限、无效暂堵3类情况;②暂堵升压、工压升压、孔眼暂堵效率等特征参数可有效评价暂堵剂封堵已压裂缝状态;③暂堵后压力三阶段变化特征可有效评价暂堵新缝扩展状态,即新缝有效扩展时,压力曲线具有显著的压力波动、压力下降、压力平稳三阶段变化特征。结论认为,数据集条件下,4项特征参数权重为1∶2∶2∶5,从物理机理上实现了暂堵效果的综合客观评价,经现场应用5井次,井下分布式光纤和微地震监测数据验证了新模型有效性和实用性,该模型有望为非常规油气体积压裂过程中暂堵有效性实时评价、暂堵时机与参数优化提供新方法。

沁南煤层气井压裂施工曲线分析

为研究不同类型煤层气井压裂施工曲线所揭示的储层特征和施工情况,对沁水盆地南部郑庄樊庄区块的230口煤层气井的压裂施工曲线进行对比分析,结合油压、排量、砂比的相互影响关系,对压裂施工阶段进行分类。前置液阶段分为阶梯排量型曲线和稳定排量型曲线,携砂液阶段大体分为压力稳定型、压力波动型、压力上升型、压力下降型等4类曲线,顶替液阶段主要为压力上升型曲线。对不同压裂曲线反映出的工程原因和地质内涵进行分析,结合实际排采资料,对不同类型压裂曲线产气效果进行评价,认为稳定型≈下降型>波动型≈上升型。

须家河低渗砂岩气藏压裂施工曲线特征及压后评估分析

压裂施工曲线可以反映储层的渗透性、滤失性、地应力特性、裂缝破裂和延伸特性等多方面的信息。文章以四川川中须家河组的两口典型井——潼南3井和营23井为例,通过压降曲线、G函数、净压力、裂缝形态及支撑剖面的分析,对须家河低渗砂岩气藏压裂施工曲线特征及压后效果进行了分析和评估,深化了对须家河低渗砂岩气藏的认识。

基于压裂施工曲线计算储层地应力

对杭锦旗区块58井区6口井16层压裂施工曲线进行分析,通过破裂压力、停泵压力和延伸压力计算储层的最大主应力、最小主应力和中间应力值,并与偶极声发射法测得的应力值进行对比,结果显示,二者具有较好的一致性。

水力压裂加砂施工曲线形态剖析

压裂是油气井增产的一项重要技术措施。依据200多口井压裂资料,分析了其“加砂”工序中泵压、排量、混砂比曲线随时间的变化形态,归纳出“加砂”曲线的5种类型:下降型、下降稳定型、波动型、上升型、稳定型。研究认为下降或下降稳定型曲线形态主要是因被压开地层裂缝缝高的增加;波动型曲线形态主要受地层物性严重非均质性影响;上升型曲线形态是受地层渗透性差、层薄影响,造成缝高延伸受阻,水平延伸缓慢或是携砂液在地层缝内严重堵塞,产生砂卡,泵压突然上升;稳定型曲线形态可能是地层滤失量的增加,使施工泵压长时间维持常量。现场施工可根据加砂曲线形态,合理调整“加砂”施工参数,保证油井施工顺利进行。

压裂施工曲线特征分析及应用

为进一步了解压裂施工特点及施工曲线的意义,根据压裂施工过程的主要工序,并结合二连地区现场大量施工曲线.经分析比较和认真筛选,重点列举和叙述了高挤前置液和携砂液阶段压裂曲线类型特征。尤其是压裂加砂过程泵压、排量随时间变化的形态描述,为今后现场作业及时了解和分析施工动态、合理调,整施工参数、优质安全完成压裂施工具有一定的实际参考作用。

压裂现场施工曲线实时诊断技术研究

水力压裂是油气井增产、增注的重要措施,压裂现场施工曲线是压裂过程的重要信息。本文通过分析压裂过程中常见事故的压裂施工曲线特征以及裂缝净压力与时间双对数曲线,编制了一套压裂现场施工曲线实时诊断软件,并结合胜利油田的一口压裂井进行了实例验证,结果表明该软件诊断分析准确,具有重要应用价值。

页岩气井压裂施工曲线分析及应用

页岩气压裂施工曲线是泵注压力、施工排量和砂浓度曲线的实时组合。通过分析施工压力与施工时间的双对数曲线,可对施工情况、地层情况和裂缝延伸特征做出判断,及时调整施工方法,保证施工安全顺利进行。由于双对数曲线需要处理,且较为繁琐,因此选用实时斜率,较好地判断裂缝的延伸扩展情况。将这一理论用于分析页岩气井压裂施工曲线,经过分析和筛选,归纳出阶梯压力型、中间挤酸型、多次压裂型和砂堵型等4类典型特征曲线,并用其对该地区压裂施工过程中出现的异常情况进行分析,为现场施工提供参考。

面向压裂施工曲线的金字塔模型的构建方法

压裂作为油气勘探、开发与开采中的主要手段,在油气井增产方面发挥着重要作用。压裂施工曲线图是压裂施工情况的真实反映,由于压裂施工参数多、数据量大、时间密度大,需要对海量数据进行处理并以曲线的形式展示出来。在分析现有金字塔模型构建思想的基础上,提出一种面向压裂施工曲线的金字塔模型的构建方法,并给出方法的构建过程。采用Douglas-Peucker算法对压裂施工曲线数据进行分层处理,建立不同数据量层次的金字塔模型。实验结果表明,该曲线数据金字塔模型的引入,实现了压裂施工曲线数据高效加载、快速绘制及浏览的性能。

煤层气直井氮气泡沫压裂参数分析及产能评价

压裂参数是决定压裂效果、影响裂缝特征与煤层气产能的重要参数,深入认识压裂参数对产能的影响规律,对于优化压裂工艺和提高煤层气井产能至关重要。以潞安矿区45口氮气泡沫压裂井为对象,分析压裂施工曲线的类型及其对产能的影响,探讨各阶段压裂液用量与产能之间的关系,并对比评价氮气泡沫与水力压裂井产能的差异性。结果表明:氮气泡沫压裂施工曲线可分为稳定型、波动型、上升型和下降型4类9型,下降型和稳定型压裂曲线对应的产能要高于波动型,上升型曲线对应的产能最差;总压裂液用量以800 m^3为宜,前置液和顶替液用量分别为450 m^3和8 m^3,氮气注入量在5万m^3左右最佳,而携砂液用量越大产能越高,氮气泡沫压裂液良好的携砂、造缝、沉降支撑性能是有助于提高产能的优势所在;整体上,就潞安矿区而言,氮气泡沫压裂井的产能明显高于水力压裂井,主要体现在高产井、中高产井的比例远大于水力压裂井,约61%的氮气泡沫压裂井具有较高产能,而水力压裂井为23%。氮气泡沫压裂技术在潞安矿区展示出的可观潜力,可为国内其他具有类似储层特征矿区的煤层气开发提供技术借鉴。

郑庄区块煤层气评价井压裂效果影响因素分析

结合郑庄区块50口评价井的基础地质资料和压裂施工数据,划分压裂施工曲线类型,分析不同曲线类型的压裂效果,研究压裂效果地质影响因素,综合不同区域地质影响因素进行压裂区优选。结果表明:郑庄区块压裂曲线可以分为稳定型、稳定波动型、下降型和波动型4种,对应压裂效果由好变差。在工程条件差别不大的情况下,研究区气井压裂效果受多种地质因素影响。其中煤体结构是主控因素,构造条件和地应力次之,三者通过影响压裂裂缝形态和扩展方式影响压裂效果,埋深是通过影响最小水平主应力大小影响压裂效果的间接因素,各个地质因素同压裂曲线类型之间有良好的配伍关系。根据不同区域地质影响因素条件将研究区划分为5个主要区域,可用于指导研究区压裂施工。

采油一厂红15区投球压裂井压开层位的判定

利用孔眼摩阻公式分析投球压裂曲线瞬时停泵时的压降落差以及投球压裂中投球所造成的压力上升幅度,建立相应关系式,计算投球是否压开新层。将此方法应用到采油一厂红15区,计算出的结果与压裂后井温测试结果相吻合。证明此方法经济、可靠,并且计算出的红15区裂缝延伸压力具有一定参考价值。为今后在采油厂没有测试井温曲线和产液剖面的情况下判断投球压裂井的压开层位提供参考。