摘要：为了求解页岩气水平井振动固井套管柱振动特性和动力响应,考虑扶正器分布支承的特点,运用传递矩阵法建立了页岩气水平井套管柱的动力学模型,并通过试验验证了套管柱动力学模型的准确性。在此基础上,研究了扶正器支承和套管柱参数对套管柱振动特性的影响,探索了振动固井工况下套管柱的动力响应和振幅衰减规律。研究结果表明:扶正器刚度增大、扶正器支承数量增加和套管外径增大均会导致套管柱固有频率的增加;扶正器刚度增大会加快套管柱振幅衰减;增大激振力的同时利用低频共振能提高套管柱振动有效传播距离。该研究能够为页岩气水平井振动固井装备设计提供有益参考。

摘要：多簇布缝加砂压裂、缩短井间距、钻加密井等技术可有效提高页岩气经济开发效益,但同时也增加了水平井压裂时发生井间干扰的几率,从而影响母井、子井的产量,甚至损害井筒的完整性。为缓解川南地区页岩气开发时频发的井间干扰情况,促进规模效益开发,亟须参考借鉴北美井间干扰研究成果。为此,在系统梳理北美页岩气水平井井间干扰机制及干扰形式、诱发井间干扰的地质因素和工程因素的基础上,总结了井间干扰识别技术和预测技术、井间干扰缓解与治理措施,最后结合北美经验和川南地区页岩气特点,从干扰模式、干扰因素、风险识别与治理等方面开展了对比分析。研究结果表明:①加强天然裂缝预测技术攻关,根据天然裂缝发育情况优化井位部署设计,在天然裂缝井段强化差异化压裂参数设计;②优化开发部署设计,尽量确保同一开发单元内的井同步投产,避免因邻井先期投产压力降低进而导致井间干扰情况出现;③需要根据区内地质、工程等特征,建立不同工况下的井间干扰评价指标;④强化开展不同井间距、平台距、施工参数现场试验;⑤加强母井井间干扰复产工艺试验,探索形成有效的排采工艺,以提高排液效果,确保老井尽快复产。结论认为,借鉴北美的井间干扰研究进展和生产经验,结合川南地区页岩气自身的地质、工程条件制订差异化应对措施,对该区页岩气开发政策的制订和工艺技术的优化提供了有益的借鉴。

摘要：针对四川盆地威远一长宁国家级页岩示范区威远区块页岩气水平井固井中所面临的油基钻井液与水泥浆不相容、高密度油基钻井液驱替困难、水泥环在大型体积压裂条件下易破坏等问题,有针对性地开展了水泥环密封力学参数理论依据、保证界面胶结的驱油前置液、满足压裂条件的韧性水泥石和有利于井筒密封的固井工艺技术等研究,取得了如下成果:①建立了考虑水泥环塑性特征及界面胶结强度的水泥环密封完整性理论模型,可指导页岩气水平井水泥石力学性能设计,减小微间隙的发生;②开发了驱油前置液,其对油基钻井液的冲洗效率超过90%且与油基钻井液及水泥浆相容性好;③根据水泥环密封完整性理论模型所开发的韧性水泥石,在保证相对较高抗压强度的同时杨氏模量降低30%;④确定了清水顶替等适用于页岩气井的固井技术,有利于保证井筒的密封性能。该研究成果应用于现场的12口井,水平段平均固井优质率达到92%,后期压裂效果良好,有效地保证了井筒的密封完整性,为页岩气高效开发提供了技术支撑。

摘要：中国南方(除四川盆地外)海相页岩气勘探程度整体较低,地质条件复杂,水平井地质设计与导向难度大。为了提高低勘探程度区水平井钻探效果,从水平井地质设计、地质导向流程、标志层厘定与识别、地质模型建立与修改、最优甜点段优化等方面开展了地质导向方法研究。结果表明:①基于导眼井测井、地震、地层资料,建立钻前地质模型,利用空间几何关系,可较为准确的计算靶点的坐标和垂深;②总结出入窗前和水平段"两段式"地质导向方法,提出地质导向的关键是准确识别标志层、正确计算地层倾角、及时修改地质模型、适时优化最优甜点段、合理调整水平井轨迹,以提高最优甜点段钻遇率,同时确保井眼轨迹光滑,为后期完井和压裂顺利施工奠定基础;③LY1HF井使用该地质导向方法,甜点段钻遇率100%,气测显示良好,井眼轨迹光滑,取得了良好的钻探效果。

摘要：页岩气水平井通常产量递减较快,而新钻水平井费用较高,重复压裂技术可以恢复及提高页岩气水平井产量,具有良好的经济效应。页岩气水平井在实施首次增产措施时由于井位不合理、完井设计欠佳、生产期间的伤害等原因导致产量较低,可通过重复压裂技术恢复及提高产量。页岩气水平井重复压裂技术在北美等地已经得到了广泛应用,相关配套技术较为成熟。文章综述了北美页岩气水平井重复压裂存在的技术难点、优化选井方法以及重复压裂的工艺和工具。针对四川盆地页岩气水平井重复压裂,结合目前的技术现状和发展趋势,提出了开展重复压裂试验、避免笼统压裂实现精准改造、采用超临界CO_(2)代替水基压裂液等建议。随着部分页岩气区块开采逐渐进入中后期,重复压裂将成为老井新生的重要手段,形成一套适合国内的页岩气水平井重复压裂技术,有助于中国页岩气开发实现降本增效。

摘要：为了研究页岩气水平井井筒气液两相流动特征,掌握井筒生产流压分布特征,本文设计制作了可视化页岩气水平井井筒气液两相流模拟实验装置,能够模拟流体通过多条裂缝进入水平井,进行变质量流动实验。通过实验研究了上翘型、水平型和下倾型水平井两相流流动规律。分析了各裂缝进气量、进液量分布及沿程压力分布特征,结果表明,页岩气水平井各井段中,造斜段最易积液,但对水平段各裂缝进气量影响较小;各井型中,下倾型水平井最易积液,会降低各裂缝进气量,最不利于生产。下倾角度越大,趾端积液越严重,裂缝的进气量越小。

摘要：页岩气井水平段下套管对于螺纹连接的可操作性、疲劳性能、拉伸/压缩性能以及螺纹连接极限作业扭矩等提出了很高的要求。通过旋转下入生产套管方式可以有效减少因水平段摩阻产生的轴向阻力。这种方式可最大程度减少套管屈曲变形风险,在压裂及投产前确保整个管柱顺利下入,减少管柱负载。讨论了关于不同方式下套管所面临的挑战,介绍了通过旋转下套管方式达到设计井深的典型案例,同时介绍了为实现安全成功完成管柱下入进行的辅助分析。

摘要：地质导向确定的标志层,要相对稳定可靠,要根据实钻情况及时调整靶点深度和入层井斜角度,由于页岩气地层相对较厚,入层角度可以略小,入层后调整。在长水平段中,当岩性、电性发生变化时,要及时对比层位,利用地质、综合录井、LWD资料及地震资料作为参考,综合判断井眼轨迹是否在主力气层中,并及时作调整。长水平段中提出的地质方案调整要充分考虑工程的可行性,为后期下套管、压裂改造提供良好的井眼轨迹条件。

摘要：焦石坝构造是一个被大耳山西、石门、吊水岩、天台场等断层所夹持的断背斜构造。五峰组底圈闭面积262.4km2,总体为北东向走向,构造高点位于焦页1井附近,高点海拔-1 640m,构造幅度940m。构造稳定区具有构造形态宽缓,面积较大,保存条件好,页岩埋深适中的特点,是页岩气勘探开发的重点目标。

摘要：针对页岩气水平井压裂后,无法定量描述储层改造效果、判断主要产气层问题,在YP5-1井压裂过程中,对不同层段加入不同微量物质示踪剂,后续排液中监测各层段返排液中示踪剂浓度分布情况,计算不同层段返排率,确定储层打开程度,定量描述产层贡献率。根据返排液中示踪剂含量及浓度变化趋势认为,该井2、4、8和12号层段为主要产气层段,推测2、8、12号层段为微裂缝系统;4号层段为主裂缝+微裂缝系统;10、11号层段存在多条主裂缝同时渗流返排;1号、7号层段改造效果差。为后期优化设计、指导配产及现场施工具有重要意义。