反九点注采井网油井见水时间解析公式

以渗流力学理论为基础，推导给出了均匀各向同性储层反九点方式注采井网见水时间的解析公式，并对其进行了油田实例的验证。然后针对人工压裂储层对以上公式进行了修正，并应用于低渗透油田人工裂缝的诊断。油田实例分析表明计算结果与大地电位法裂缝监测及井间示踪剂测试结果吻合较好，为油田开发中预测见水时间这一指标提供了一种重要手段，同时亦可用于反算人工压裂井裂缝半长等重要参数，从而合理控制压裂规模，指导压裂设计。

固井滑套压裂起裂压力的预测及端口参数影响分析

针对国内外对流固耦合条件下起裂压力研究的不足,建立了流固耦合条件下滑套-水泥环-地层三维非线性有限元模型,基于该模型分析了水泥环起裂时水泥环及地层的应力场分布特征。结合最大拉应力准则,提出了固井滑套压裂起裂压力的计算方法,并用现场试验验证了该方法的合理性。基于该模型及方法,研究了端口的主要结构参数对起裂压力的影响规律。首先比较了端口面积相同条件下圆形端口与矩形端口对起裂压力的影响,认为矩形端口有利于降低起裂压力;其次,对矩形端口研究了端口长度、端口个数及端口宽度对起裂压力的影响,研究结果表明,端口长度的增大及端口个数的增加可明显降低起裂压力,端口宽度对起裂压力的影响较小。该项研究结果为固井滑套工具的端口设计提供了理论依据。

不同类型射流起爆爆震波特性的数值研究

为了研究不同类型射流对起爆特性的影响,对3种不同类型射流起爆主爆震室中丙烷/空气可燃混合气体的过程进行了数值模拟。结果表明,现有计算条件下,亚声速射流不能在主爆震室中起爆爆震波,而超声速射流和爆震射流能够成功起爆;爆震射流的起爆时间和距离都比超声速热射流的要小;在爆震射流的起爆过程中,爆震射流的形成占用了绝大多数的时间,因此对形成爆震射流这一阶段进行有效的改进将可以减少主爆震管的总起爆时间。

风城油田超稠油油藏非均质储集层地应力场特征

风城油田浅层超稠油油藏非均质储集层具有埋藏浅、非均质性强、隔夹层发育等特点,阻碍SAGD蒸汽腔的发育,需要利用水力压裂建立渗流通道。为指导储集层压裂,分析了非均质储集层沉积特征、地应力场分布,以及隔夹层对地应力场的影响,结合岩石力学室内实验、测井资料解释和地应力测试结果,建立埋藏深度为282~332 m储集层三维应力场模型。模拟结果与小型压裂测试比较显示,建立的三维应力场模型贴合实际地层侧向压力系数和最大水平主应力与垂向主应力的比值,能较好地反映储集层岩性交界面和应力特征。超稠油储集层以垂向主应力为主,利于引导垂向裂缝;岩性交界面地应力突变,储集层砂岩最小水平主应力小于泥岩隔夹层最小水平主应力。泥岩隔夹层具有较高的破裂压力、杨氏模量和最小水平主应力,裂缝扩展能力弱于油砂段。压裂设计应选择隔夹层内或下方射孔,控制缝高,避免砂堵,以达到较好改善渗流能力的目的。

CO_(2)与清水的压裂特征对比

CO_(2)压裂技术以压裂液流动性好、不伤害储层、返排快、易于形成复杂缝网等优势而备受关注。与清水压裂相比,CO_(2)黏度、密度和压缩性与清水存在很大不同,且CO_(2)物性受地层温度和压力的影响较大。基于Helmholtz自由能建立了热物性状态方程,完全可以满足CO_(2)压裂中所能面临的热物性计算需求。对比研究了液态CO_(2)压裂、超临界CO_(2)压裂及清水压裂的液体热物理性质、裂缝起裂压力、简单双翼裂缝的扩展和天然裂缝性储层中的复杂裂缝网络的扩展。结果表明:相比于超临界CO_(2)压裂,清水压裂由于滤失小、增压速度相对快,更易形成较简单的裂缝网络,尤其是简单的双翼裂缝;超临界CO_(2)的增压范围略大于液态CO_(2),两种相态的CO_(2)大于清水的增压范围,CO_(2)压裂更有利于张裂缝和剪切裂缝的混合扩展,形成复杂的裂缝网络。研究成果对CO_(2)压裂和清水压裂的取舍和设计具有一定指导意义。

沁水盆地压裂裂缝展布及对煤系“三气”共采的指示意义

为提高煤系"三气"共采压裂效果,对沁水盆地煤系"三气"共采进行了压裂配套设计.以煤系"三气"共生成藏为共采前提,基于水力压裂、岩石力学等测试手段研究区域应力特征,依据最大周向应力和二维线弹性断裂理论探讨应力作用下压裂裂缝展布规律,认为沁水盆地煤系储层具有充足的气源供给和合适的空间叠置关系,具有很好的煤系"三气"共采前景.研究结果表明:应力控制下各类储层起裂压力大小为:煤<砂岩<泥页岩,煤起裂压力转换深度最大;天然裂隙起裂程度大小为:泥页岩>砂岩>煤;压裂新起裂角展布趋势相似.压裂效果综合指数砂岩(0.041)>煤岩(0.036)>泥页岩(0.025).示范井揭示煤系"三气"可分为3类次级气藏,5种气藏组合.基于递进排采理论对各类气藏组合进行压裂配套设计,极大程度避免对临近气藏的压裂干扰.