摘要：针对天然裂缝滑移导致页岩气井压裂易出现套管变形(简称套变)问题,在应力分析的基础上建立了裂缝面受力模型,并采用复变函数建立了套变量计算模型,开展井筒剪应力、套变量的影响因素分析。研究表明:(1)裂缝逼近角与井筒逼近角对井筒剪应力影响显著,在威远页岩气田现场常见井筒逼近角(近90°)条件下,裂缝逼近角为20°~55°(或其补角)时,井筒剪应力大,套变风险高;(2)当裂缝未完全撑开时,井筒剪应力与缝内流体压力正相关、与摩擦系数负相关;当裂缝完全撑开时,井筒剪应力与天然裂缝面积正相关;(3)弹性模量越低,裂缝越长,套变程度越严重;泊松比对套变量影响较弱;套变量随裂缝逼近角增加先增大后减小,裂缝逼近角为45°时达最大值;(4)裂缝逼近角一定时,可适当调整井筒逼近角以避免井筒受到高剪应力,合理控制缝内流体压力可以降低套变风险;套管所受剪应力通常远大于套管抗剪强度,提高套管强度或固井质量对降低套变风险作用有限。经现场井径测井数据验证,套变量计算模型可靠,可用于建立套变风险程度分析图版及计算套变量,为压裂设计中快速预判水平井套变风险提供参考。

摘要：页岩、煤岩等非常规油气配套体积压裂2.0技术实现效益开发,因降本增效,丛式水平井平台的井间距减小到300 m左右,使得压窜问题频发,给生产带来了很多不利影响。为了在不降低压裂施工规模,不降低单井EUR的基础上,达到防治压窜目的,进行了促缝增效防压窜压裂技术研究。通过对压窜特征进行深入分析,找出了导致压窜发生最主要的原因,是压裂过程中受到断裂系统天然弱面、母子井压差驱动等牵引作用,形成了液流优势通道,单缝突进,从而窜通邻段或邻井。为此提出了促缝增效防压窜压裂技术思路,研发了具有不同性能优势的防压窜多种材料,根据不同压窜风险,设计不同的材料组合方式,形成了针对性地现场工艺实施方案。在川内页岩气现场进行了实验应用,取得了较好的防压窜效果。

摘要：目的结合致密气藏“多尺度高密度”开发工艺要求,运用“中低分子量+增强链刚性+超分子聚集+抗盐单体”的设计思路,采用可控自由基聚合的方法,将缺电性的疏水链的刚性骨架功能单体与强极性的磺酸型抗盐功能单体可控地引入到分子链中,并结合复合悬浮技术研制一体化变黏抗盐降阻剂。方法对一体化变黏抗盐降阻剂进行综合性能评价,考察了降阻剂的溶解性能、增黏携砂性能、抗盐耐温性能以及降阻性能。结果在清水中,一体化变黏抗盐降阻剂的加量为0.03%(w)时降阻率可达81%,在超过20000 mg/L矿化度的盐水中,黏度保持率为91%,降阻率保持在75%以上;通过调整降阻剂加量可实现体系在3.4~60.0 mPa·s的黏度范围内实时可调可变;与同类型常规乳液型降阻剂相比,静态悬砂能力大幅度提高,并能够满足150℃以上的储层施工需求;利用一体化变黏滑溜水体系配合多尺度高密度缝压裂工艺,在川西致密气现场实施7井次,施工成功率100%,单井平均降阻率81%,加砂强度(3.86 t/m)是前期常规一体化滑溜水改造工艺的7.7倍,现场应用效果显著。结论研制的一体化变黏抗盐降阻剂性能优异,能够满足现场对滑溜水压裂液降阻携砂、耐温抗盐的综合需求,现场试验表明具有良好的应用前景。