寺河煤矿煤层气井水力压裂技术应用研究

煤层气是一种新的清洁能源,开采这种气体必须在煤层的天然裂缝与井筒之间建立起有效的连通孔道。产生这种连通孔道的最有效方式是对煤层进行水力压裂。通过对寺河煤矿预备采煤区的煤层气井区块煤层性质、地质情况、水力压裂施工材料和施工技术的研究,形成了一套适合于晋城无烟煤煤层气井压裂施工的工艺技术。该项目共有6口井11井次的压裂施工,经过室内试验获得了矿区的煤层岩石力学参数。针对煤层的地质特点,优选了煤层气井压裂工艺,完成了现场施工及裂缝方位监测,并对压裂施工效果进行了评价。     

基于EIP协议的压裂机组网络通讯控制系统设计

压裂机组是一种新型成套设备,包含压裂施工中所使用的压裂泵车、混砂车、仪表车等。为了将上述设备联网并实现协同作业,设计了压裂机组网络通讯控制系统。现场作业表明,该系统能够保证作业设备与控制系统之间网络通讯的稳定性,同时能够满足压裂作业过程的多种控制模式,使得油田压裂施工作业快速、安全。     

低频电磁场通讯在分层压裂中的应用

酸化及酸化压裂过程中原有机械式投球、坐封的方式已不能适应水平井多层压裂的要求。提出了一种新的分层压裂方法,即通过内置发射装置的投球,发射带有低频ID编码的信号,在井下管柱节流器处安装低频接收装置和电磁阀,当投球经过时,实现对ID编码的识别,从而控制相应的电磁阀,进而完成对压裂液和支撑剂的导引。     

低渗透油田水驱挖潜方法的应用及效果分析——以敖南油田为例

针对敖南油田低产低效井及高含水井多、措施增油难度大、注水压力上升快及欠注井多等矛盾,提出了减少低效无效循环,合理进行产液结构及注水结构调整的方法及原则,并对注采结构优化及产液结构调整过程中水驱挖潜方法的应用及效果进行了分析与评价。随着油田开发时间的延长,合理进行注呆结构优化、有效实施增产增注措施及科学引进控水增油新技术是提高低渗透油田开发效果的关键。     

重复压裂裂缝转向技术在头台油田的应用

头台油田属于特低渗透油田,大部分井都要压裂投产,随着开发的进行,老井产量递减很快,往往需要重复压裂,但重复压裂只是延伸原有老裂缝,增油效果差。利用重复压裂裂缝转向技术对老井进行改造可以取得很好效果。阐述重复压裂裂缝转向的技术原理,并进行了现场压裂试验。现场压裂试验表明,该技术可以取得良好的增产效果。     

井工厂压裂模式下水力裂缝动态扩展模拟分析

随着致密油气等非常规油气资源大规模开发,井工厂压裂工艺由于其作业效率高、能够充分利用应力干扰实现复杂裂缝网络等特点而受到青睐.然而,井工厂压裂过程中合理井距的选择始终是一个影响压裂效果的难题.以线弹性断裂力学为基础,基于扩展有限元理论构建了致密储层体积压裂多缝干扰延伸动力学模型,以苏里格气田苏平001井组为例,对常规井工厂水力压裂和拉链压裂这2种井工厂压裂模式下水力裂缝动态扩展规律进行了模拟分析和对比.研究结果表明,受水力裂缝延伸产生的诱导应力场影响,后续裂缝在延伸过程中其延伸方向会发生明显偏转,合理选择井间距离对改善井间诱导应力场对裂缝延伸影响具有重要意义;相对常规井工厂压裂模式下,采用拉链压裂能够更好降低井间裂缝干扰对裂缝动态扩展影响,增加水力压裂改造体积;在相同储层条件下,采用常规井工厂水力压裂合理井距为水力裂缝长度的1.7～1.8倍,而拉链压裂合理井距则为其1.4～1.5倍.     

水平井压裂技术在特低渗油藏中的应用

水平井压裂技术是特低渗透油田开发非常有效的一项开采技术,该技术通过多年的发展已日趋成熟但在施工过程中也存在一些难题。以延长石油特低渗油藏的薛平1井为例,重点介绍了降破压技术、覆膜石舅砂和连续混配供液技术在该井的应用,并结合油藏实际效果,分析了这3项技术的应用效果和前景。     

热流场模型在预测水力压裂产能中的应用

基于渗流过程和热传导过程的相似的原理,提出了一种全新的水力压裂产能预测分析方法。利用Ansys有限元分析软件的热流场模型对水力压裂后的油井产能进行了模拟计算。结果表明,所得到的水力压裂增产效果预测图版与经典麦克奎尔图版极为相似,说明该方法是可行的。     

脉冲加砂压裂支撑剂铺置状态的CFD模拟

脉冲加砂压裂过程中,支撑剂的有效铺置是形成高速油气渗流通道及获得高裂缝导流能力的基础条件。针对物理模拟实验受装置承压能力、泵注排量和材料成本限制等缺点,应用CFD(计算流体力学)方法模拟计算了携砂液与中顶液交替注入时的流动状态,分析了不同黏度比、注入速度及脉冲间隔时间对支撑剂铺置状态的影响。研究结果表明,增大携砂液与中顶液黏度比,通道率与支撑剂有效铺置距离减小,支撑剂簇团分散效果变差,现场施工时黏度比不宜超过5;注入速度增大,支撑剂有效铺置距离和通道率增大,但支撑剂分散性变差,综合考虑通道率和砂团分散效果,折算现场合理施工排量为3.2~4.3m3/min;过短或过长的脉冲间隔时间均不利于有效渗流通道的形成,脉冲间隔时间为整个脉冲周期的0.5~0.6倍时效果较好。     

涪陵页岩气藏岩石破裂机理分析

涪陵页岩气田通过前期对地层的认识及实践形成了"混合压裂、组合加砂"工艺,取得了较好的改造效果。从建立压裂井筒模型出发,结合射孔理论及水力学计算,并通过与低排量常规压裂、水力喷射压裂的岩石破裂机理比较研究,对页岩气储层起裂瞬间的岩石破裂机理进行分析,探讨了页岩气储层"复杂缝/网缝+主缝"的压裂理念以及页岩气储层压裂改造的复杂性。