摘要：我们回顾并综合了由能源部资助的“天然裂缝性气藏检测与分析项目”中的六项研究成果。这一项目是为了寻求一些经济而有效的工具,提高目前处于经济边缘的低渗透性气藏的勘探开发效益。这一包含多学科的研究主要包括理论研究、实验室分析、井眼和野外露头地质、遥感和特殊地震勘探。成像技术和地球物理遥感对区域构造走向、裂缝方向和盆地的平面形态进行大范围的勘查。井跟和露头中地应力和裂缝的基础地质研究对后续设计地震勘探和预测渗透性裂缝的分布则是必须的。地震方法可以直接形象地描绘出断层和大范围的裂缝,而裂缝带可以从方位各向异性中推断出来,也就是地震属性的各向异性(例如,典型的地震波横穿裂缝比平行裂缝传播要慢)。即使用二维测线,横波勘探也可以很好地描绘出裂缝的密度和方向性,但这种方法仍然相当昂贵,且对裂缝内所含的流体仍不太敏感(水和气)。在某种程度上讲纵波对裂缝不太敏感.但却可以反映出裂缝内所含的流体,而且纵波勘探技术应用广泛,相对廉价。对垂直相交的二维测线,应用横波速度的各向异性与AVO之间的相关性,进一步增强了纵波检测裂缝是一种经济有效方法的事实。在三维地震勘探中,多方位角的处理显示出纵波空间上的各向异性,提高了对裂缝带的推断。在构造有优势走向的地方,简?

摘要：引用天然裂缝滤失系数和基质滤失系数的指数关系式,对塔里木油田裂缝性K气藏小型测试压裂的压降分析,计算出K气藏天然裂缝滤失系数为10^-3～10^-2 m/min^1/2级别;净压力控制在10 MPa以内,即能将裂缝滤失系数控制在基质滤失系数的10倍以内.现场应用表明,使用多级高质量浓度段塞和大段塞量是控制K气藏加砂压裂净压力和天然裂缝滤失的有效措施之一.塔里木油田裂缝性砂岩储层加砂压裂的段塞级数为4-6级,质量浓度60～520 kg/m^3,体积7～15 m3,段塞量增加1倍,平均净加砂量增加1.5倍.研究结果对类似天然裂缝发育储层的裂缝滤失规律研究和加砂压裂优化设计有很好的借鉴意义.

摘要：页岩气藏压裂过程中,常遇到因施工压力超限储层压不开、近井地带裂缝形态复杂而引起砂堵的恶性事故,如何有效模拟复杂裂缝的起裂与交错扩展形态是页岩气体积压裂优化设计的关键。为此,基于有限元—离散裂缝网络(FEM-DFN),考虑水力裂缝扩展的非线性损伤破裂力学行为与裂缝面摩擦效应,改进了拉伸—剪切复合破裂模式的本构方程,建立了基于显式时间积分的页岩气储层水力压裂复杂裂缝交错扩展的多场耦合模型,并在实验室和现场微地震监测中进行了验证。研究结果表明:①水力裂缝与天然裂缝交错机制主要为2类,即被天然裂缝诱导并沿天然裂缝扩展、直接穿透天然裂缝,地质与工程因素对交错机制的转变存在阈值,当排量超过26 m^(3)/min时,或压裂液黏度超过40mPa·s时,或应力差超过18MPa时,或裂缝面摩擦系数超过0.8时,水力裂缝将直接穿透天然裂缝;②天然裂缝对水力裂缝的诱导作用随着两者夹角的变化而变化,在夹角较小的情况下,水力裂缝容易在最大水平主应力方向交汇点之前提前被天然裂缝诱导,而当夹角增大时则在交汇点处进入天然裂缝扩展,且表现为一侧拉张裂缝一侧剪切裂缝;③相邻两簇水力裂缝容易在天然裂缝的诱导作用下相互吸引,进而交汇成优势主裂缝。结论认为,天然裂缝的分布状态是决定压裂裂缝复杂度的关键性因素,研究成果可为中深层页岩气压裂裂缝分析和施工参数优化提供理论与技术支撑。

摘要：　采用岩石力学试验,可以求取拖市油田产层、隔层的物性参数,为压裂设计掌握基础资料。在生产中,用Kaiser效应测量对应地层的地应力大小,计算地应力剖面,是为了给压裂设计提供基础数据。同时,还要计算受地应力影响的近井摩阻、压裂液效率、裂缝闭合压力。计算结果与实验结果表明,拖市油田的水力裂缝在近井地带发生偏转,在这种情况下,裂缝的动态缝宽较小,水力压裂应以低砂比、长时间注入为原则,以便降低砂堵风险。

摘要：储层压裂改造影响因素研究是进行钻井设计、储层压裂改造设计、储层压裂改造技术研发的基础.深层致密砂砾岩体沉积储层特征明显不同于泥页岩、火成岩等储层,其沉积厚度大、岩性及岩性组合变化快、天然裂缝发育、井间压裂效果差异大.笔者认为,在砂砾岩体储层的岩石力学特性、地应力分布等影响因素研究基础上,应重点开展沉积特征和天然裂缝发育对储层压裂改造的影响.综合利用三维地震、钻录井、压裂施工参数曲线等资料,将Y227-3HF井和Y227-8HF井储层压裂改造微地震监测数据与储层压裂改造影响因素分析相结合,研究岩相和天然裂缝两因素对深层致密砂砾岩体储层压裂改造的影响.

摘要：张开的天然裂缝，如果有的话，它能在低孔隙、坚硬的岩石环境里为大部分天然气提供通道。因此，全面了解裂缝属性，包括缝隙和渗透率在内，是优化生产、水泥胶结、完井设计、确定井位、油藏模拟所需要的。声波扫描仪，是最新一代的声波波形测井仪，它有13个轴向接收器，能测量斯通利波，并改善了宽带频率响应，提高了波形保真度和增加了功率。高角度裂缝的斯通利波反射率是极小的，但为了评价它们的渗透率，就要求得到波形的能量损失或衰减。在使用现有技术，例如归一化差动能量[NDE]的条件下，频率响应的下端到达300Hz，能显著地改善高角度倾斜裂缝的探测能力。在设法区别钻井诱导裂缝和张开天然裂缝时，改善斯通利波测量是关键性的。当这两组裂缝与现场的应力场和陡倾角明显一致时，斯通利波的反射可能很微弱或没有。衰减技术，例如NDE，已被证明对评价裂缝开度和渗透率是最适宜的。旋转偶极弯曲波频散曲线的慢度频率分析（SFA）方法也可以用来识别张开的天然裂缝。SFA是每个深度的弯曲波频率和幅度剖面在慢度平面的投影。传统的时差相关（STC）或相似性处理横波慢度，与SFA投影相比，证实了波形处理与频率成分一致。其幅度和频率信息提供岩层横波特征成像，探测范围从井眼进入岩层达若干英尺。当探测到天然裂缝层带时，信号强度和频率成分明显变化。把SFA投影与斯通利波NDE比较，提供了岩层的3维声波特征，来识别裂缝和并眼应力场。本文给出一个案例研究，它采用最新一代斯通利波测得结果、SFA投影图像、和微电阻率成像。把增加的声波信息与电阻率图像数据比较，为识别张开天然裂缝可提供大量清楚而有效的岩层特征。

摘要：受复杂地质因素的影响,地质工程一体化一直是页岩气提产增效的关键,其中,多尺度裂缝建模是一体化建模的关键环节之一,直接影响着综合地学模型的准确度和适用性。为了预测天然裂缝对南方海相页岩气水平井钻井和压裂工程的影响,从地球物理、地质、测井和地质力学等多学科的角度对天然裂缝空间分布及其受力状态进行了精细刻画,具体如下:①对叠前地震道集进行精细化针对性的处理,提高地震资料的分辨率和保真保幅性,而后进行蚂蚁追踪和多尺度裂缝预测,并结合成像测井、录井和钻井数据进行验证,准确预测天然裂缝的空间分布;②结合成像测井揭示的天然裂缝产状,建立分尺度离散裂缝模型;③由于不同尺度裂缝的力学参数对钻完井工程存在不同程度的影响,故以分尺度的方式对裂缝模型进行粗化;④采用等效原理对裂缝的地质力学参数进行分尺度赋值,合理刻画天然裂缝对地应力场的扰动,预测天然裂缝应力状态,为研究天然裂缝对钻完井工程的影响奠定基础。利用上述方法有效预测了钻井过程中的泥浆漏失,方法应用结果表明,包含天然裂缝影响的地质力学模型更能反映真实原场应力,可用于研究压裂过程中水力裂缝与天然裂缝的相互作用,优化水平井压裂设计。

摘要：水力压裂是目前中国构建页岩油气储层复杂裂缝网络的主要技术之一,而页岩储层内部矿物组分差异以及不连续界面(层理、天然裂缝)的广泛分布使其具有强烈的非均质性,直接影响并制约了储层水力压裂改造效果。基于页岩微观矿物组分非均质性和宏观结构非均质性2方面,系统阐述了水力压裂裂缝扩展形态的研究进展。首先,分析了矿物组分差异引起的脆性程度对水力压裂裂缝扩展形态的影响;其次,总结了影响水力压裂裂缝与天然裂缝相互作用模式的关键地质因素和工程因素,探讨了水力压裂裂缝与天然裂缝相互作用机制;最后,研究了页岩层理对水力压裂裂缝穿层扩展的影响机理,阐述了层理面倾角、胶结强度及密度等关键参数对层理面开裂、水力压裂裂缝穿层和扩展形态的影响规律。综述了现阶段非均质性页岩水力压裂研究中存在的问题及发展趋势,为压裂设计优化提供了重要的理论依据。

摘要：地质-工程一体化理念和做法已广泛应用于非常规油气藏勘探开发,贯穿井位地质设计、钻井、完井、压裂投产全过程,但不同阶段和不同地质条件下侧重点有所差异。在涪陵页岩气田开发成功引进并完善了北美非常规地质-工程一体化压裂技术,但这一技术在新区探井压裂中的推广存在局限性。由于四川盆地沉积和构造类型具多样性和复杂性,盆地内非常规气探井的压裂测试无法获得工业气流现象突出,相邻或同一区块探井或评价井压裂产量差异大,主要原因是甜点的裂缝和地应力等地质-工程关键参数三维定量表征及建模精度不够,针对性的分段分簇、压裂优化设计及布缝控缝定量模拟技术手段欠缺。系统总结了地质-工程一体化团队在四川盆地复杂致密气和页岩气探井及评价井压裂方面的实践经验,通过开展地质、测井、地震、工程等多专业联合研究,定量表征非常规储层空间展布、物性、含气性、岩石力学及矿物含量、地层压力、应力场、天然裂缝等关键参数,建立了区域气藏三维地质-工程模型,利用模型进行压裂裂缝空间扩展模拟,优化射孔、暂堵、压裂液、支撑剂、排量等工艺参数,及时跟踪分析和调整必要的现场施工参数,从而增加有效改造体积、提高单井产能,探索并形成了地质-工程一体化压裂技术体系及方法流程,在普光千佛崖组致密气和林滩场页岩气等探区应用效果显著,为类似油气藏地质-工程一体化勘探与开发提供借鉴。

摘要：深层页岩气资源丰富,开发前景广阔,其合理的水平井井间距能同时兼顾单井产能最大化及井间储量的充分动用。为了解决深层页岩气现场试验和数值模拟方法在井距优化时投资及时间成本高,误差大,产能预测评价结果代表性不足等问题,以四川盆地南部泸州区块阳101井区为例,在结合数值模拟和大数据分析技术的基础上,基于不同天然裂缝三维地质模型,确定地质工程、压裂工艺条件下具有概率统计意义的压裂裂缝参数范围,并开展不同裂缝参数组合、不同井距条件下随机产能预测;最后综合考虑单井产能、平台采收率及经济效益,明确了最具代表性的合理井距范围。研究结果表明:(1)基于数值模拟与大数据分析的井距优化技术,能较好地解决天然裂缝特征差异性、压裂缝网参数不确定性对井距的影响;(2)网状缝发育区,井间干扰程度相对低,可适当减小井距以提高井间储量动用程度,设计技术经济一体化井距介于300~350 m;(3)单一方向缝发育区,可适当增加井距以保障单井产能,设计技术经济一体化井距介于350~400 m。结论认为,通过大数据的方法进行合理井距优化,是今后页岩气大数据赋能的重要趋势,该新技术在阳101井区页岩气开发实践中应用效果较好,为深层页岩规模效益开发提供了有益参考。