摘要：水平井分段分簇压裂时的簇间距大小对页岩气藏的压裂改造效果具有重要影响,过小的簇间距设计将导致分簇主裂缝之间的改造区重叠,降低压裂改造效率;而过大的簇间距设计则会在主裂缝之间产生未改造区,影响储层的动用程度。目前的簇间距优化设计主要基于静态模式下进行且以储层潜在改造区为目标,没有发展与实际压裂过程相吻合并以动态储层改造体积(SRV)为目标的簇间距设计方法。为此,考虑裂缝扩展、压裂液滤失和应力干扰相互耦合的作用机制,建立了分簇裂缝扩展下的动态SRV计算模型,以最优SRV为体积压裂设计的目标,对簇间距进行优化设计。在四川盆地涪陵地区焦石坝页岩气田开展了簇间距优化实例应用,验证了所建立方法的可靠性,分析了影响最优簇间距的关键地质工程参数,并针对该气田南、北不同区块不同地质特征,分别绘制了最优簇间距设计参考图版。结论认为,所建立的簇间距优化设计方法对改善目前分簇射孔的盲目性、指导页岩气藏体积压裂优化设计具有重要的作用和意义。

摘要：目前压裂水平井作为页岩气藏的主要开发模式,由于页岩气藏渗流模式在发育良好的天然裂缝以及纳米级孔隙基础上衍生的极为复杂,准确建立渗流数学模型以及对其求解和应用于现场开发生产有着重要的意义。基于三线性渗流理论,考虑解吸—吸附项重新建立页岩气藏压裂水平井产能模型,借助拟压力与无因次量及拉普拉斯变换等数学方法推导出井底压力公式,并通过无因次产量和无因次井底拟压力的关系运用数值反演推导得到页岩气水平井产量计算公式,最后运用公式对气井生产的影响因素进行分析并验证单井产能递减规律。结果表明,推导出的公式能够准确计算和预测页岩气藏产量变化及产能递减规律,同时也能提供压裂设计工艺参数对应的优化分析条件。

摘要：为了加快涪陵页岩气田二期产能建设提供有力的钻井提速技术支撑,对因地层、井眼轨迹和钻井液等引起的技术难题进行分析研究,提出了针对地层岩性特征优选钻头,创新井身剖面设计,采用低密度钻井液,强化钻井液体系封堵性、配套射流冲击器等应对策略。现场应用表明:涪陵二期钻井提速效果显著,钻井周期大幅缩短,其中二开龙潭、茅口组地层优选牙轮钻头,钻头进尺相较于初期提高了90.9%,机械钻速提高了69.63%。

摘要：我国页岩气田加密井压裂改造还存在水平段部分区域未改造、裂缝非均匀扩展和地层能量亏空等问题。分析这些压裂改造难点,在现有压裂工艺基础上进行优化设计:进一步缩短段簇间距,增加单段射孔簇数;采用限流压裂,减少单簇射孔孔眼数,并优化单簇簇长;增大前置液规模,补充地层能量,形成了一套加密井分段多簇限流压裂新工艺。将此工艺应用于某页岩气加密井A井,压后效果显著,无阻流量达65.95×10^4m^3/d,为我国页岩气田高效开发提供了技术支撑。

摘要：为了增强天然气集气站流量控制系统的稳定性及提高控制精度,使系统具有一定的抗干扰和自适应能力,文章针对某页岩气集气站开发初期的情况进行分析研究,建立了流量控制系统的数学模型,分析了控制系统的性能,设计了PID控制器,利用Matlab/Simulink进行仿真,比较了加入PID控制器前后的控制效果,结果表明,基于PID控制的系统能满足集气站控制需求。

摘要：JY2-5HF井是中石化在重庆涪陵页岩气田部署的一口开发评价井,完钻井深5965 m,水平段长3065 m。该井二开中下部钻遇地层主要为泥页岩井段,存在井壁垮塌、卡钻、漏失等潜在风险,使用多元协同防塌水基钻井液(BT-200钻井液)钻井,主要处理剂有抑制剂BT-200、K-HPAN、KCl、井壁稳定剂、乳化沥青、非渗透处理剂、聚合醇、多功能固体润滑剂和QS-2。水平段要求钻井液除了具有较强的化学及物理防塌能力,还须具有良好的润滑及悬浮性能,采用了油水比为90∶10的油基钻井液,水相为26%CaCl2水溶液,破乳电压控制在900 V以上。现场实践表明,该套钻井液较好地满足了井下和钻井工程的需要;页岩气井长水平段钻进较适宜采用旋转导向和油基钻井液;压裂后测出的地层压力系数普遍比钻进时高0.1～0.2,建议设计钻井液密度时减去。

摘要：针对涪陵页岩气水平井多段分簇射孔压裂时加砂量符合率低、产气量低的问题,提出了寻找水平段工程甜点、并结合地质甜点进行压裂优化设计的方法。首先利用声波时差和密度测井资料,拟合得到涪陵页岩气藏横波时差计算模型,再结合密度、自然伽马等测井资料,利用地应力剖面计算软件求取涪陵页岩气藏水平井水平段的岩石力学参数,然后通过分析已压裂井段产气剖面测试结果与岩石力学参数的相关性,得到涪陵页岩气藏工程甜点参数为：水平应力差小于8 MPa、脆性指数0.45~0.50。焦页30-1HF井采用了工程甜点与地质甜点相结合的压裂设计方法,其压裂施工压力平稳,总液量和总砂量符合率较好,压后无阻流量88.54×104 m3/d,取得了较好的增产效果。现场试验表明,工程甜点与地质甜点相结合的压裂设计方法,能够提高涪陵页岩气水平井压裂的加砂量符合率和产气量,有助于实现页岩气的高效开发。

摘要：五峰—龙马溪组一段为页岩气,最大主应力为北东东—南西西向,而涧草沟组、宝塔组为瘤状灰岩,地应力方向发生明显偏转,最大主应力方向为北西—南东向,应力方向改变量最大可达60°;断层带内部应力值很低,断层中部围岩应力值降低,断层端部出现应力集中现象;构造对地应力的影响体现为地应力大小,地应力方向几乎不发生偏转。研究成果可为钻井、压裂改造方案优化设计以及气井的生产管理提供依据。

摘要：水平井体积压裂是实现致密油藏有效开发的关键工程技术手段,对致密油藏体积压裂水平井产能的准确模拟计算为体积压裂参数优化设计和压后生产动态预测提供了参考。基于致密油藏体积压裂水平井生产过程中油藏的实际流动形态特征,将水平井划分三线性流区域,结合Warren-Root模型,考虑储集层启动压力梯度和天然裂缝的影响,建立了致密油藏体积压裂水平井分区复合产能模型。结合现场生产数据验证了模型可靠性,并对产能影响因素进行了分析。结果表明:压后总体产量受到延伸主裂缝的条数、半长和导流能力的影响;启动压力梯度及改造区的弹性储容比和窜流系数对压后中后期产量影响大;未改造区窜流系数和弹性储容比影响后期产量的递减速度。该研究对深化认识致密油藏体积压裂水平井流动规律,完善致密油藏体积压裂渗流理论,提升致密油体积压裂优化设计都具有重要理论意义和实际价值。

摘要：针对页岩气藏多段压裂压后效果分析及待压井压裂参数优选难度大的问题,将储层物性参数和压裂完井参数相结合,引入随机森林算法进行已压裂页岩气井段压后效果分析,同时建立基于随机森林的产能回归模型优选待压井压裂重要参数。以涪陵页岩气田一期建产区具有产气剖面的压裂井测井解释资料、压裂资料、钻井资料为数据集,使用偏相关分析和特征递归消除法的二级策略进行参数降维,搭建主控因子为主体的决策树模型采用偏依赖图分析压后高产的主控因素区间,最后以待压裂井为研究对象基于随机森林算法的产能回归模型优选压裂重要参数。实例气藏研究结果显示压裂不同层位时,簇间距、40/70目低密度陶粒(中砂)、总砂量等影响因素对页岩气产量的影响波动比较大,簇数和中砂最高砂比对页岩气井段产量的响应不是非常明显。偏依赖图分析认为建议压裂簇数为2个,簇间距控制在30 m以内,40/70目低密度陶粒用量大于35 m3,总砂量控制在56 m3以内、中砂最高砂比大于12时为最佳压裂参数。此后采用正交设计实验设计了六因素三水平的54组实验,基于随机森林算法的产能回归模型预测不同压裂参数下的产量作为实验结果,开展趋势面响应分析,即可得到该待压井的6项关键压裂参数取值。该方法能够为后续工程和地质参数的选取提供有效依据。