摘要：延安致密砂岩气田具有纵向主力开发层系多、层间跨度大、有效砂体分布范围广、储层非均质强、区域差异明显等特征,需要采用'因层制宜、因区制宜'的组合立体井网高效动用技术进行开发。通过'分级约束'的立体井网设计思想,基于地面环境约束、宏观约束、局部约束以及属性约束的四级约束条件,建立从宏观到局部、从空间到属性、从地面到地下的多维度、多尺度、多因素耦合的立体井网优化设计体系。在该设计思想的指导下,结合延安气田地质特征,划分出了'河道富集区多层系'、'非河道低富集区双层系'、'非河道低富集区三层系'以及'河道低富集区多层系'4个开发区域,并给出了相应的'大井组直/定向井'、'大井组直/定向井+水平井'相结合的4套混合井网模式。另外,提出致密砂岩气田富集储层以采收率为主要约束函数、低富集储层以单井产气量为主要约束函数的井网密度优化标准,据此给出了延安气田最优井网密度为富集储层1 000 m×800 m,低富集储层1 200 m×1 000 m。

摘要：钻井液滤失是一个时间长且复杂的过程,泥浆成分、地层压力、温度和渗透率是影响滤失行为的关键因素。随着在高温和高压区域钻进的深入,需引入预测滤液侵入和颗粒桥接的研究。通过在基础水基泥浆中添加重晶石和不同粒径大小的碳酸钙来研究颗粒桥接、滤液侵入和渗透性对其造成的影响。通过渗透率为15.9~653 mD的砂岩岩心在不同时间进行高温高压滤失测试的方式来模拟颗粒桥接效应。该研究还利用分析模型来计算使用不同混合设计的试验的泥饼渗透率。通过扫描电子显微镜(SEM)分析颗粒侵入随深度和时间的预期趋势。结果表明:碳酸钙颗粒大小与滤失损失成正相关,多孔介质的渗透性是影响累积滤失量的关键因素;重晶石将充填岩心中微孔隙,颗粒分布较为均匀且致密,使得岩心渗透率得以降低。本研究的结果可用于设计井筒强化流体,以减轻井眼稳定性和地层损害。

摘要：水平层理页岩垂直和平行层理方向岩石力学特性的强差异及岩石的破碎性,造成现有地应力计算方法精度不够及地应力室内岩心试验困难。为了有效地指导钻井和压裂设计,开展了页岩地应力评价方法研究。利用单轴压缩试验,获得了不同层理面方向的页岩弹性参数,岩石呈现明显的横观各向同性特征。基于横观各向同性材料的本构关系、并假设在沉积和后期地质构造运动过程中地层和地层之间不发生相对位移,建立了利用邻层砂泥岩地应力反演水平层理页岩地应力的模型,并分析了地应力的敏感性因素及其影响规律。结果表明,页岩地应力受控于邻层砂泥岩的弹性模量、泊松比、地应力值和页岩自身的弹性参数,利用该方法计算的最大和最小水平主应力值比Terzaghi和Newberry模式高,处于黄荣樽模式的上、下限范围内。研究结果为评价水平层理页岩地应力提供了新的方法。

摘要：为了进一步探究裂缝周围应力场的分布规律,确定不同因素对诱导应力影响程度的强弱,利用单因素法对其进行了敏感性分析。基于传统诱导应力数学模型,推导出了多条裂缝叠加的水平诱导应力差数学模型,以裂缝水平诱导应力差为评价指标,经过无量纲化处理,建立了各参数敏感度函数,进而采用单因素敏感性分析方法,选定参数平均值和频次集中值作为基准值,定量评价了不同影响参数对裂缝水平诱导应力差的敏感性。结果显示裂缝净压力为最敏感因素,裂缝条数、裂缝高度、水平距离较为敏感,裂缝间距和地层泊松比最不敏感,从而确定了水平井压裂过程中调控参数的主次顺序,为优化设计水平井分段压裂的裂缝布置提供了有效依据。