综放采场顶煤压裂机理的实验研究

采动岩体裂隙演化规律的定量描述是岩石力学的重要课题之一。通过模拟支承压力对硬煤、软煤和中硬煤300 mm×300 mm×300 mm大煤样的压裂过程,运用分形几何理论研究了顶煤在支承压力峰值前后作用下裂隙的演化规律。研究结果表明,裂隙分维和支承压力具有良好的多项式定量关系。同时得出了基于损伤力学的顶煤压裂本构方程,为综放开采数值分析、工艺及参数选择提供了科学依据。

裂隙煤体压裂机理的分形研究

本文根据现场测试的采面支承压力变化规律,在三轴压力机上模拟采动过程中煤体在支承压力作用下的压裂、破坏全过程,得到了大煤样的全程应力应变曲线,运用分形几何理论、损伤力学对大煤样试件压裂过程中裂隙系统的整体性状做定量描述,探讨了裂隙煤体的压裂机理,实验表明煤体强度与裂隙分维之间存在线性关系;在大煤样压裂验的基础上,用有效应力建立了的裂隙煤体压裂的本构方程。

缝内转向压裂机理研究

随着大多数油田进入中、高含水期的开发阶段,高产稳产的难度越来越大,由于油藏非均质性的影响,导致油井含水上升速度快;油井酸化后,出现了在增油的同时油井产出液含水大幅度上升的问题;转向压裂作为老油气田综合治理、控水稳油以及提高油气产量和油田最终采收率的重要组成部分,本文对其压裂机理进行简要说明。

采动影响下裂隙煤体压裂机理的分形研究

根据现场测试的采煤工作面支承压力变化规律，在三轴压力机上通过对大煤样的逐级加载至支承压力峰值，然后卸载至零，模拟采动过程中煤体在支承压力作用下的压裂、破坏全过程，同时连续测定超声波在煤样不同压裂阶段的传播速度，得到了大煤样的全程应力-应变曲线．证明了超声波速和最大主应力之间存在线性关系；运用分形几何理论、损伤力学对大煤样试件压裂过程中裂隙系统的整体性状作定量描述，探讨了裂隙煤体的压裂机理．实验表明，煤体强度与裂隙分维之间存在线性关系；在大煤样压裂试验的基础上，用有效应力建立了裂隙煤体压裂的本构方程．

安塞油田长6层低渗透油藏端部脱砂压裂机理与实例分析

给出了描述聚合物溶液通过滤饼和油藏的不稳定流动的模型，并用它来说明端部脱砂压裂过程中压裂液的滤失规律。滤失速率取决于压裂过程中的压力分布，而压力分布又是压裂液性能和油藏地层特性的函数。展示了在压裂过程中停止裂缝延伸的时机。研究了安塞油田长6油藏构造应力场和裂缝导流能力，设计了端部脱砂压裂并评价了压裂液性能及端部脱砂压裂的效果。

四川盆地不同类型页岩气压裂难点和对策

四川盆地内部和盆缘页岩气资源丰富,但由于沉积类型多样、构造复杂,页岩气井压裂测试产量差异大,部分高产井压裂工艺技术推广存在局限性,迫切需要探索和形成针对不同类型页岩气特点的压裂对策和模式。从页岩气高效开发角度出发,通过对比四川盆地已探明页岩气区块地质工程参数特征,依据沉积类型及岩相组合特征、埋藏深度和压力系统,划分出6种类型页岩气:海相中-浅层(深度<3500 m)超压页岩气、海相深层(深度>3500 m)超压页岩气、海相深层常压页岩气、海相新类型页岩气、海-陆过渡相深层超压页岩气及陆相中-浅层超压页岩气。开展数值模拟和实验研究发现:(1)天然裂缝发育及复杂的地应力分布会导致压裂裂缝非均匀扩展和裂缝合并,优化射孔参数和采用暂堵工艺可有效调控裂缝形态,增大改造体积;(2)夹层和纹层影响缝高纵向扩展和支撑剂的运移铺置,提高前置高黏压裂液和小粒径支撑剂用量,有利于裂缝纵向穿层与支撑剂均衡支撑;(3)高黏土页岩强水化作用会导致页岩力学性质劣化和加剧支撑剂嵌入,优化压裂液体系添加剂类型和用量可抑制页岩水化作用。探索并提出了不同类型页岩气水平井体积压裂优化设计原则及工艺技术对策,并应用于丁山复杂构造应力场的深层高压页岩气、林滩场深层常压页岩气、井研-犍为海相碎屑岩新类型页岩气、普光大隆组海-陆过渡相和千佛崖组湖相页岩气开发,提高单井产能显著,为不同复杂类型页岩气高效压裂和效益开发提供经验和借鉴。

江汉拖市低渗透油田压裂工艺及机理研究

利用室内岩石力学试验，获取了压裂设计必须的拖市油田产层、隔层的物性参数基础资料，并用Kaiser效应测量了对应地层的地应力大小，结合测井解释资料，计算了地应力剖面，为压裂设计提供了‘基础数据。同时，利用现场小型压裂的试验数据，计算了受地应力影响的进井摩阻。计算结果与实验结果表明，拖市油田的水力裂缝在近井地带发生偏转，此时裂缝的动态缝宽较小，携砂液的吸收能力差。在此计算结果的基础上，提出了符合拖市油田压裂施工设计的基本原则。

高速通道压裂技术机理研究与应用

高速通道压裂技术实现了支撑剂的不连续分散充填,改变了裂缝产生导流能力的方式。文章阐述了该技术的基本原理和特点、射孔工艺、泵注工艺,重点对裂缝通道的渗透率、产能及其导流能力的理论计算进行了推导,并研究了适用于该技术的压后支撑剂回流控制方法,最后调研了高速通道压裂技术的现场应用效果,并以俄罗斯Taylakovskoe油田为例对其应用效果进行了分析。

多裂缝压裂工艺研究及现场实践

受储层地应力状态控制,双翼对称水力裂缝控制泄流面积有限,压裂油气井表现为初期产量高,产量递减快。多裂缝压裂是以增加主裂缝数目,并严格控制其裂缝形态为主要特征的新型压裂工艺,通过合理的施工参数和施工工艺控制主裂缝的条数和延伸方向,多方位沟通油气储集体,大幅度增加油气泄流面积,达到高产稳产的目的。在研究多裂缝产生机理的基础上,归纳出多裂缝的测试压裂特征和G函数特征。现场应用表明,多裂缝压裂技术能够极大地提高油气井产能。

粘弹性表面活性剂基压裂液的研究与分析

粘弹性表面活性剂基压裂液(VES压裂液)作为环保压裂液在国内外油田的应用已经取得良好的效果,对储层无污染,且能提高充填层导流能力。论述了粘弹性表面活性剂基压裂液的体系组成、主要特点和压裂机理。该压裂液及剪切稳定性、零伤害性、自动破胶性和低滤失性于一体,在油田具有广阔的应用前景。特别是纳米技术的应用,进一步优化了VES压裂液体系,使该压裂液也适应于干气气藏。介绍了VES压裂液在国内外的研究进展,提出了其应用的优越性和存在的不足。

提高大庆外围油田重复压裂井效果方法探讨

通过分析重复转向压裂机理及适应的油层特征,结合现场应用,认识到重复转向压裂效果比普通压裂要好,但实现转向需要一定的地质条件,即水平最大和最小主应力差值小于4MPa。应用波速各向异性、黏滞剩磁、差应变、地应力场有限元数值模拟等方法研究了大庆外围油田15个区块的地应力特征。指出不同地应力特征的区块采取不同的重复压裂技术,可提高压裂工艺技术的适应性,提高油井重复压裂效果。该技术对开发低渗透油蔵具有一定的借鉴和指导意义。

水力压裂的几个新进展

综述了水力压裂机理的最新研究成果和缝端脱砂压裂的原理及其应用．压裂机理是水力压裂的重要组成部分，包括裂缝起裂和裂缝延伸机制．不同注入排量和不同完井方式下直井、斜井和水平井的裂缝起裂机制不尽相同，取决于时间效应，规模效应和应力状态，而流体滞后，端部膨胀，过程区和连续伤害机理则从不同方面考虑了裂缝延伸的一些重要影响因素．八十年代提出的缝端脱砂压裂则拓宽了常规水力压裂的应用范围．在介绍缝端脱砂压裂原理和设计方法的基础上，说明了缝端脱砂压裂在解堵、增产和油藏管理上的应用，重点阐述了缝端脱砂压裂和砾石充填相结合，用于高渗透或疏松地层的防砂．

压裂水平井渗流机理分析研究与产能评价

对于致密油藏，水平井多段压裂往往是提高油井产能的主要措施。本文依据国内外压裂水平井渗流机理的研究现状，对不同渗流条件下的油井产能进行评价。

煤层水力压裂合理参数分析与工程实践

煤层水力压裂技术是近年来应用于高瓦斯低透气性突出煤层的一种卸压增透消突技术,人们对水力压裂的卸压增透消突机理有了较充分的认识,现场工程应用的效果也较好,但有关煤层水力压裂参数是如何确定的系统分析却是很少。笔者在阐述水力压裂机理及压裂过程的基础上,系统地阐述高瓦斯低透气性突出煤层水力压裂所需的注水压力、流量、注水时间、注水速度、孔间距、封孔长度等技术参数以及煤体内在因素的影响作用;最后在义安矿FD003工作面进行了水力压裂试验研究和效果考察,得出适合义安矿的水力压裂合理注水参数。通过水力压裂,煤层瓦斯抽放量和抽放浓度得到大幅度提高,达到了卸压增透防突效果,同时起到了润湿煤体和降尘效果。

基于井下水力压裂强化抽采瓦斯技术应用研究

针对车集煤矿煤层透气性较差,采用常规的抽采方法抽采效率低的问题,在2706上巷车场进行了水力压裂卸压增透强化抽采瓦斯现场试验,考察压裂前后瓦斯参数的变化。试验结果表明:压裂前的煤层透气性系数为0.5822 m^2/(MPa^2·d),压裂后为7.3030 m^2/(MPa^2·d),提高了12倍以上,使钻孔瓦斯流量衰减系数大大减小,通过分析对比,水力压裂使车集煤矿由难抽煤层变为可抽煤层,大大减弱及消除了煤与瓦斯的突出危险性。

盒8气层CO_2泡沫压裂设计

鄂尔多斯盒8气层属于低孔、低渗储层,气层的自然产能无法满足勘探开发的需要,必须进行压裂改造才能达到增产的目的。而常规的水力压裂体系会由于水锁等效应对储层造成一定的伤害,而且压裂改造后排液困难,大量液体滞留在井内会造成二次污染。CO2泡沫压裂液由于其具有携砂能力强、返排快、返排率高、水基压裂液用量小、对地层伤害性较小等优点,特别适合低孔、低渗储层的改造。本文优选了CO2泡沫压裂液配方体系。经过软件的模拟,得到了一套适用于盒8气层的压裂设计方案。

压裂液发展综述

压裂液提供的是一种可使水力压裂正常实施的技术。压裂作业处理设计必须包括压裂液的选择。压裂液有两个重要的作用:①提供足够的粘度来悬浮并将支撑剂携入所产生裂缝系统的深部;②利用互原、破胶和化学作用降低粘度,以便在压裂作业完成后的洗井中使大部分压裂液能够排空地面。由于压裂作业期间及在油藏条件下压裂液的流变特征和性能十分重要,服务公司已投入了数亿美元进行压裂液的研究与开发。

为大庆提供专题资料服务见成效

从七六年起,省图书馆恢复了为大庆油田的科技服务工作。几年来,省馆除积极提供石油书刊的借阅流通外,还有计划、有目的地开展油田科研生产的专题资料服务,总计一百四十二个项目,一般都取得了较好效果。其中,“压裂机理”(即压裂理论)、“套管阴极防腐”等专题,取得的效果更为明显。大庆油田的工程技术人员和工人,在“快速拿下大油田”之后,重要任务就是保证油田高产、稳产。这样,就要研究国外先进采油技术和油田防腐技术。“压裂机理”和油井“套管阴极防腐”就是重要的攻关课题。

低渗透煤层提高瓦斯采收率技术现状及发展趋势

低渗透煤层压裂对于煤矿瓦斯防治以及降低煤矿事故发生率具有重要意义。详细阐述了四种低渗透煤层压裂技术的作用机理,分析了压裂技术以及压裂效果数值模拟上存在的问题,针对存在的问题,提出未来要研究适应中国煤层气储气特点的高效压裂液、支撑液及配套设施与装备;气体驱替发展应合理解决两种气体的协调关系;数值模拟应综合多种影响因素进行压裂效果模拟分析。