摘要：SC-CO_(2)(超临界二氧化碳)压裂技术不仅具有油气增产与CO_(2)利用的双重作用,而且还能有效避免水力压裂导致的地层伤害、环境污染等问题,但SC-CO_(2)压裂液在压裂施工过程中存在摩阻过高的问题,从而制约了压裂工艺参数的设计与优化。为了改善SCCO_(2)压裂液该项性能的不足来提高压裂效果,通过分子模拟和实验相结合的方式对SC-CO_(2)压裂液的降阻机理和影响规律进行了分析;最后根据多种降阻剂的降阻和增黏功能,得到了混合种类降阻剂的优化比例并验证了其优化后的效果。研究结果表明:①CO_(2)管流摩阻内部阻力和外部阻力产生的根本原因是流体的黏性和惯性,宏观影响因素为流速、流道性质和流体性质,微观上由分子间作用力、分子热运动、界面黏附力控制;②SC-CO_(2)压裂液降阻剂的降阻机理有2大类,癸基聚氟酯与聚烯酸月桂酯通过控制CO_(2)分子运动降低SC-CO_(2)压裂液体系流动摩阻,二甲基聚硅氧烷通过降低管壁的相对粗糙度实现降阻;③室内测试表明,癸基聚氟酯、二甲基聚硅氧烷、聚烯酸月桂酯在SC-CO_(2)压裂液中的可溶性和降阻性显著,含有这三种降阻剂的降阻剂体系对SC-CO_(2)压裂液体系的降阻率大于65%。结论认为,经降阻剂优化后的SC-CO_(2)压裂液降阻效果显著,有望代替滑溜水压裂液对页岩气储层进行高效增产技术改造,该认识对SC-CO_(2)体系优化具有重要的现实和参考意义。

摘要：数据挖掘是计算机发展的最前沿技术之一。像油气田开发等需要大量依靠经验和实例借鉴的工程领域,数据挖掘技术有着得天独厚的优势,但因种种原因,该技术在工程领域尚没有被应用推广。文章以压裂施工为例,研究了该技术在油气开发上的应用。它抛弃了传统设计中"假设-建模-求解-预测-验证"的思维方法,直接从以往大量成功的压裂施工井中,汲取最宝贵的经验,用这些经验直接指导新的压裂。每一个成功的压裂实例都自动成为指导下一个压裂的庞大数据库中的一个新例,在学习循环中不断提高预测精度。它不需要任何理论假设和模型求解,它的失误率一般取决于挖掘的参考数据库／数据仓库的大小和精华程度。文章着重研究了挖掘工程数据源的建立和挖掘功能应用,把数据挖掘从商业推向工程领域。数据挖掘给传统的油气开发工程带来新的发展机遇。

摘要：四川盆地页岩气资源丰富,深层页岩气将是我国未来页岩气开采的重点领域,而掌握深层页岩气体积压裂技术则是实现高效开发的核心技术之一。为了认识天然裂缝带对深层页岩压裂裂缝扩展影响,基于位移不连续法与有限体积法建立水平井压裂裂缝扩展流固耦合模型,提出压裂裂缝扩展特征评价方法,并针对水平井压裂前置液造缝阶段,模拟分析了天然裂缝与完井压裂参数对压裂裂缝扩展的影响。研究结果表明:(1)深层页岩天然裂缝带增加了压裂改造的难度与裂缝扩展的复杂性,使得压裂裂缝会影响相邻压裂段并难以对远井区域进行改造;(2)天然裂缝带宽度越小、天然裂缝带与水平井筒间夹角和距离越大,目标区域压裂改造率越高且对相邻压裂段的影响越小,钻井时应尽量避免钻进方向与天然裂缝带呈小角度斜交;(3)增加簇间距与施工排量,可削弱天然裂缝带对压裂裂缝的捕获与阻隔作用,建议针对天然裂缝带附近的压裂段采用大簇间距、高排量的压裂工艺。结论认为,取得的研究成果有利于优化复杂构造区域页岩气压裂设计,对于指导深层复杂裂缝区的压裂工艺优化完善具有重要意义,并将有助于我国深层页岩气早日实现规模效益开发。

摘要：为了解决页岩气开发面临的改造体积有限、产量递减快及储量动用程度低等难题,提出裂缝控藏体积压裂工艺技术。该技术通过减小簇间距、增加裂缝条数来加大缝控面积,形成连片控制区域,立体动用储层,大幅度提高一次可采储量。对该技术进行工艺设计优化,通过精细分段优化射孔位置、孔眼节流优化射孔孔数、渗流和应力干扰优化簇间距、气水置换和高强度加砂优选纳米压裂液、有效压力优化支撑剂、实验回归优化暂堵剂用量,优化结果为:6簇射孔,每簇6孔×60°×6孔/ft,簇间距6~8 m,单段段长40~50 m;采用纳米压裂液体系,先纳米滑溜水段塞打磨,后纳米线性胶连续加砂,加砂强度大于3.0 t/m;采用70/140目石英砂+40/70目陶粒(3:7)小粒径组合支撑剂,可适当提升石英砂比例。该技术在长宁地区宁209X-x井进行试验应用,折算1 500 m水平段测试产量26.6×104 m3/d,相比邻井提升103%,增产效果显著,为页岩气井的高效开发提供借鉴。

摘要：采用蓬莱天然气区沧浪浦组和茅口组碳酸盐岩全直径岩心,钻取和剖切标准岩心构建缝宽1 mm裂缝进行室内实验,分析了不同酸压工艺对壁面溶蚀效应的影响,分析了酸液类型、酸液用量、注入级数以及闭合压力对酸蚀导流能力与导流能力衰减率的影响规律,并评价了不同溶蚀壁面粗糙度值对导流规律的影响。研究结果表明:相比单一酸液1级交替注入,自生酸和胶凝酸组合具有更强的溶蚀效应,非均匀刻蚀程度和酸蚀导流能力更大。对比不同液量的自生酸和胶凝酸组合3级交替注入,随胶凝酸液量的增加,非均匀刻蚀程度增大,初始导流能力增大,初始导流能力衰减率减小;随自生酸液量的增加,非均匀刻蚀程度增大,初始导流能力减小,初始导流能力衰减率增大;随粗糙度值增大,初始导流能力增大,初始导流能力衰减率增大。随闭合压力增大,胶凝酸用量越多和自生酸用量越少,始终保持更大的导流能力。因此该研究成果在优化酸化压裂施工设计和提高现场施工效果方面具有一定的参考价值。

摘要：为提高深部煤层的煤层气产能,针对其地质特征提出了在深煤层实施多口直井同步水力波及压裂的技术思路。首先基于边界元位移不连续法建立了多裂缝诱导应力数学模型,模拟深煤层诱导应力场分布,分析水力波及压裂复杂缝网形成的可能性,然后采用离散元方法研究应力干扰的裂缝网络延伸情况及其影响因素,最后通过三轴压裂实验和现场应用效果验证了其可行性。结果表明:(1)水力波及压裂技术能增大应力干扰面积和应力干扰强度,促使水平主应力差的减小甚至诱导局部区域的地应力方向发生改变,有利于沟通煤岩中发育的面、端割理,从而形成大规模高效复杂的裂缝网络;(2)水力波及压裂有利于复杂缝网形成的条件包括较小的初始水平主应力差、低泊松比、较小井距、低压裂液黏度、高缝内净压力等;(3)真三轴物理模拟实验结果显示,水力波及压裂技术能够充分沟通煤岩天然裂隙,形成由人工裂缝、面割理和端割理组成的复杂裂缝网络。进而提出了一套深煤层多井同步水力波及压裂工艺优化设计方法,在沁水盆地南部柿庄北地区深煤层选取了5口直井进行先导性试验,裂缝监测及排采数据表明,水力波及压裂井产生的波及体积较大,裂缝网络复杂;较之于常规压裂井,水力波及压裂井不仅见气更早,产量、套压较高且稳定,而且所形成的区域压力降波及邻井,可大幅增加实施井及邻井产量。

摘要：为了解决低渗透油气藏开发中投入与产出的矛盾 ,满足油气田开发过程中合理开采速度和稳产期的要求 ,取得最大的经济开发效果 ,区块整体改造技术在各油气田得到了越来越广泛的应用。文章综合运用油藏工程方法、数值模拟理论、渗流力学理论、采油工程、数值计算方法等理论知识 ,结合采油工程的实际情况 ,从区块整体改造的角度出发 ,全面考虑低渗致密气藏低速非达西型渗流和人工压裂裂缝中高速非达西型渗流的影响 ,首次提出了一个新型的较完善的低渗致密气藏整体压裂模拟数学模型 ,并推导了数值模型 ,编制了低渗致密气藏整体压裂模拟软件 ,为低渗致密气藏整体压裂改造方案的编制提供了强有力的工具。

摘要：针对现有侧钻水平井技术成本高,工作周期长和经济性差等难题,该文设计了一种采用高压水力射流为破岩主要动力的自进式高压水射流钻头,并对钻头进行了淹没条件下的试验研究,系统分析了在不同射流工作压力、涡轮叶片数目、射流作用时间等条件下自进式高压射流钻头的钻孔特性,给出了射流钻头最适宜钻孔的结构参数。试验结果表明:自进式高压射流钻头与普通射流钻头相比,具有钻孔深,孔径大而规则,工作时稳定性高等优点。同时,在一定范围内,射流工作压力越大,钻孔效果越好;随着涡轮元件叶片数目的增加,钻孔直径呈线性减小,而钻孔深度近似二次曲线增加。考虑到叶片的制造难易程度,叶片数目以4最为合适。该文的研究工作为径向水平井中射流钻头的优化设计提供了科学依据,对提高径向水平井钻孔效率和降低钻井生产成本等有重要的工程实际意义。

摘要：由于致密油藏在水平井分段压裂后形成复杂多簇缝网,为了正确表征缝网,更准确地预测产能,根据等效渗流理论,基于Warren-Root模型,将压裂后形成的分段多簇缝网等效为高渗透带,并推导出等效渗透率及高渗透带宽度的关系式。在此基础上,应用复位势理论和势的叠加原理,运用解析法建立了致密油藏分段多簇压裂水平井考虑裂缝间干扰的非稳态产能预测模型。研究表明:致密油藏水平井日产量呈"L"型递减,产量初期递减快,后期趋于平稳;实例计算结果与实际产量接近,相对误差较小;高渗透带渗透率越大,长度越长,压裂水平井产能越大,但基于经济技术等条件,各自存在最优值。该产能预测方法对致密油藏开发具有指导意义。

摘要：在目前的油气资源中,难动用储量所占的比例日益增大,且多数都具有储层层系多、间距小及物性条件差等特点。因此,分层压裂工艺已成为此类油气藏投产、增产的主要方法。但目前分层压裂存在着改造风险性高、难度大、增产效果不明显等难题。结合川西苏码头构造的气藏地质实际,分析了A、B两口典型施工井在分层压裂中存在的问题,从地质资料分析、缝高控制、低伤害压裂液优选及分层压裂工艺设计优化等方面,提出了低渗透气藏分层改造的关键技术对策。