沁端区块煤层气井压裂支撑剂优选实验研究

根据沁端区块煤储层特点,进行支撑剂优选研究和煤层气井压裂裂缝导流能力实验研究,对比分析了在不同闭合压力下铺砂质量浓度、支撑剂粒径、支撑剂粒径组合、支撑剂嵌入等因素对煤岩层导流能力的影响,优选出了煤层压裂改造用支撑剂体系。研究结果表明,支撑剂充填层导流能力随闭合压力的增加而降低,支撑剂粒径越大其导流能力越高,在压裂施工条件允许情况下应尽量多使用大粒径的支撑剂;沁端区块宜采用20/40目和16/20目兰州石英砂作为压裂用支撑剂,并确定了体积比为4∶1的支撑剂粒径组合方式;加大铺砂质量浓度能够在一定程度上提高裂缝的导流能力,降低支撑剂嵌入对导流能力的影响。

煤层气井压裂注入工艺及其效果评价

本文通过对煤层气井压裂注入工艺和压裂效果评价方法等的调研,总结出国内外在煤层气压裂方面的发展现状。从煤层气垂直井压裂到煤层气水平井压裂,从水力压裂到气体压裂等方面,详细地介绍了各种压裂注入工艺及其适用地层条件,并总结出了各种适合煤层气压裂的效果评价方法。

双通道超临界CO_2煤层气井压裂器测试系统设计

针对应用超临界CO_2新技术的煤层气井压裂器发热药量、液态CO_2量和膜片厚度的优化问题,需要有可靠的温度和破膜压力数据作为支撑,由于目前的测压系统只能测量压力,因此设计双通道煤层气井压裂测试系统。该系统采用随压力变化速率进行变速采样的自适应采样技术和通过设定变化速率阈值来触发的随动触发技术,能够更为准确地捕获到完整数据,通过记录地址的方式实现多次采集,为多次实验提供便利。测压系统的压力量程为0~210 MPa,温度量程为0~1 000℃,在膜片厚度2.5 mm、液态CO_2量1.45 kg、发热药量120 g下测得最高温度40℃,最大压力122 MPa,实测证明:该系统为超临界CO_2煤层气井压裂器的优化问题,提供可靠、全面的数据依据。

沁水盆地煤层气井压裂效果评估研究

为了分析评估煤层气井压裂增产后的生产效果,以沁水盆地煤层气井为实例,通过G函数曲线、时间平方根曲线和双对数函数曲线预测煤层压裂裂缝闭合压力,并建立了煤层气井的地应力模型。基于该地应力模型的结果,将注入摩阻及停泵裂缝净压力2项指标与煤层气井压裂前后产能进行对比,并拟合了煤层气井平均日产气量与该2项指标之间的关系模型。结果表明:预测的煤层地应力与测试结果的误差仅为0.75 MPa;注入摩阻及停泵裂缝净压力与煤层气产能存在较好的相关性,压裂注入摩阻和停泵裂缝净压力越高,裂缝的复杂程度越高且延伸越困难,导致煤层气井产能越低。该理论方法可为煤层气井的地应力模型和压裂后产能效果预测提供参考。

不同水力压裂顺序下煤层气井组应力干扰效应研究——以沁水盆地柿庄南区块为例

煤层气井常采用井网布置方式进行开发,不同的水力压裂顺序引起不同的应力干扰效应。为了查明不同水力压裂顺序下煤层气井间应力干扰效应,本文以沁水盆地柿庄南区块3组煤层气井网15口井为研究对象,应用ABAQUS有限元模拟软件,模拟了煤层气井网中3种水力压裂顺序(先周围后中心、对角、先中心后周围)的应力分布特征及干扰效应,提出了相应的水力压裂顺序建议。结果表明:当施工排量为6.00~8.00 m^(3)/min,液量为430.00~580.00 m^(3)时,(1)先周围后中心、对角、先中心后周围压裂时,距中心井、对角线井、周围井不同距离,依次分为应力释放区、集中区和原始应力区。先周围后中心压裂时,中心井三区范围依次为≤15.00 m、15.00~140.00 m、>140.00 m。对角压裂时,对角线井三区范围依次为≤60.00 m、60.00~150.00 m、>150.00 m。先中间压裂时,周围井三区范围依次为≤60.00 m、60.00~144.00 m、>144.00 m。(2)煤层气井网采用四点法布置,井间距超过300.00 m,可有效避免煤层气井之间的应力干扰,降低煤层气井压裂时的施工难度。

煤层气井压裂注入工艺及其效果评价

通过对煤层气井压裂注入工艺和压裂效果评价方法等的调研,弄清了国内外在煤层气压裂方面的发展现状。从煤层气垂直井压裂到煤层气水平井压裂,从水力压裂到气体压裂等,详细地介绍了各种压裂注入工艺及其适用地层条件,并总结出了各种适合煤层气压裂的效果评价方法。

煤层气井压裂效果影响因素分析与技术对策

我国是煤炭资源大国,也是煤炭使用大国,煤层气井压裂效果是煤层气的一项开发技术,对于煤层气开采领域的发展有着重要意义。本文对煤层气井压裂技术进行了简单的概述,并对煤层气井压裂技术的具体内容、影响煤层气井压裂效果的影响因素以及如何提高煤层气井压裂效果的具体措施进行了重点研究。

煤层气井压裂与套管损坏影响因素浅析

以某煤层气开采项目为例,针对煤层气资源开采过程中经常会发生的压裂情况、套管损坏影响因素等内容展开了一系列地讨论。

煤岩复杂裂缝长期导流能力实验研究

煤岩裂缝复杂程度对裂缝导流能力具有显著影响,通过长期导流测试实验准确评价煤岩复杂裂缝真实导流能力能够为现场压裂方案设计和施工提供技术支持。开展煤岩水平裂缝、T型裂缝和工型裂缝的长期导流能力实验评价发现:铺砂浓度相同时,煤岩裂缝导流能力受裂缝形态复杂程度影响明显,复杂程度越高,裂缝铺砂总量越大,煤岩裂缝导流能力越强,同时在闭合压力作用下支撑剂压实作用越明显;相同闭合压力条件下,随压实时间的增加,煤岩裂缝导流能力逐渐降低,并且随着煤岩裂缝复杂程度的增加,下降幅度逐渐增加。实验结果解释了不同测试条件下煤岩裂缝复杂程度对裂缝导流能力的影响,研究成果是对现有煤岩裂缝导流能力评价研究的补充完善,对今后煤层气井压裂施工裂缝参数优化设计具有一定的借鉴意义。

Impact Factors on Fracturing Results of Coal Seams and Appropriate Countermeasures

Hydraulic fracturing is one of the efficient means for the abundant low-permeability CBM （coal-bed methane） reserves in China, however, due to the unique features of coal seams （i.e., low temperature, strong adsorption and abnormal development of natural fracture systems） as compared with the conventional reservoirs, the fractures propagate is difficult and the risk of damage to coal seam itself and the hydraulic fractures would be extremely high in the course of fracturing. As a result, losses would be suffered on the post-frac production of CBM wells.With the mean of numerical simulation, in this paper, the main factors have impact on the post-frac results as well as the extent to which the impact is brought were researched, and the technical solutions for the improvement of the fracturing performance was put forwards.