摘要：薄互层致密砂岩储层由于其砂泥叠置沉积,纵向非均质性强的特点,在水力压裂施工中,裂缝难以垂向扩展,有效沟通储层,明确薄互层水力裂缝垂向扩展规律对薄互层致密砂岩的开发具有重要意义。针对鄂尔多斯盆地临兴区块下石盒子组薄互层致密砂岩储层,通过建立薄互层致密砂岩地层裂缝扩展模型,研究了储隔层间应力差、储隔层厚度、岩石力学性质等地质因素和压裂液黏度、施工排量等工程因素对水力压裂裂缝扩展的影响,并通过现场井压裂效果和微震检测数据验证了模型的可靠性与准确性。研究结果表明:储隔层间应力差和储隔层厚度是影响水力裂缝穿层扩展最主要的地质因素,当应力差大于4 MPa时,裂缝垂向扩展受到抑制;弹性模量大的隔层有利于裂缝垂向扩展;泊松比对裂缝垂向扩展几乎没有影响;压裂液黏度对裂缝垂向扩展影响较小;泵注排量对裂缝垂向扩展有促进作用,但当排量增加到一定程度后,裂缝扩展放缓,对于不同的应力差,存在不同的最优排量。因此,对于薄互层致密砂岩水力压裂,低储隔层厚度、低储隔层应力差、高弹性模量和高注入排量能有效促进裂缝垂向扩展。研究成果可为该类储层水力压裂施工设计提供一定理论依据。

摘要：地热作为清洁低碳的可再生能源,对促进实现“双碳”目标具有重要意义.我国深部碳酸盐岩地热资源丰富,但是由于岩体基质渗透率极低,亟需采取高效的储层改造技术建立导流通道才能有效开发.水力喷射酸化压裂工艺是一种集喷砂射孔、水力封隔、酸液刻蚀、多段多簇为一体的增产改造技术,可实现定点沟通地质甜点、一趟管柱体积造缝,对碳酸盐岩热储层具有良好的适用性.首次开展了雄安新区容城地热田水力喷射酸化压裂碳酸盐岩深部地热储层现场试验,通过优化喷嘴结构、优选耐腐蚀管柱材料、针对性设计泵注程序、模拟裂缝扩展形态,研发了能够满足深部碳酸盐岩热储的水力喷射酸压工具和配套工艺,采用“交替泵注交联段塞-胶凝酸”的方式,进一步促进酸液刻蚀远端裂缝,充分沟通天然缝洞,促进水力裂缝与天然裂缝沟通、相交、融汇,从而达到扩大造缝总体积、提高裂缝导流能力的储层高效改造目的.本次现场酸压试验入井总液量为492.65 m^(3),其中压裂液为396.76 m^(3),胶凝酸为95.89 m^(3).试验结果表明:酸压后较酸压前单位涌水量从0.024 m^(3)/(h·m)提高到0.288 m^(3)/(h·m),增产12倍,井口水温增加了10℃,增产效果明显;水力喷射酸压工具耐高温、耐高压、耐磨损、耐腐蚀,节约成本,降低作业风险.研究成果可为深部地热储层增产改造提供技术借鉴与思路.

摘要：提高数据信噪比是地震资料处理过程中的关键环节。目前基于深度学习的降噪方法已取得较好效果。但该类方法以数据局部相似性为前提,采用时空域数据分窗进行处理,运算效率往往较低。考虑到地质结构的连续性,炮间数据具有一定的相似性,利用其同频率分量的低秩特点,设计了一种三维数据频域降秩的深度学习去噪方法。首先阐明三维数据的频域低秩原理,采用奇异值分解理论指导建立自编码神经网络;考虑频域随机噪声的分布特点,采用K-L(Kullback-Leibler)散度约束损失函数,改善了去噪效果。通过对合成记录和实际资料处理,并与多通道奇异谱分析(Multichannel Singular Spectrum Analysis,MSSA)及K-SVD(K-奇异值分解)方法对比,验证了该方法在去噪效果和计算效率等方面的优势。

摘要：为确定海上疏松砂岩高渗透条件下水力喷射孔内流体增压特性是否满足岩石定点起裂条件,采用了计算流体力学方法,基于达西定律推导出速度与渗透率关系方程,建立了考虑岩石孔眼边界高渗条件下水力喷射孔眼内流体动力学模型,实验验证模型可靠,得出了地层渗透率、喷嘴压降、环空围压等关键参数对孔内流体增压的影响规律。结果表明,疏松砂岩高渗透性是降低其水力喷射压裂水动力封隔能力的关键因素,孔内流体增压值随储层渗透率升高呈现非线性递减;喷嘴压降与孔内流体增压值呈线性增加关系,但孔内流体增压值的增长斜率随储层渗透率升高而降低;环空围压对孔内流体增压值无显著影响;敏感性分析表明,影响孔内流体增压的参数排序:储层渗透率>喷嘴压降>环空围压。研究结果可为海上水力喷射压裂水力学参数优化设计提供理论依据。

摘要：储层可压性评价是提高非常规油气压裂均衡改造效果的先决条件之一。目前储层可压性评价主要依赖测井数据理论解释岩石力学参数,应用效果不均衡。本文利用钻头破岩数据直接反映岩石力学参数的特点,以钻录井和测井数据驱动聚类储层可压性,建立了基于SOM无监督聚类算法的储层可压性聚类模型,手肘法确定最优聚类数,形成了压裂布缝位置参数优化方法。针对塔里木盆地巨厚储层典型直井,开展了三簇射孔布缝位置优选设计。结果表明,钻井钻时、dc指数、钻压、扭矩和测井地层电阻率、声波时差和中子等参数与储层可压性显著相关,可作为特征参数;所建立的模型可有效区分储层可压性沿井筒轴向的差异性,优选同类别储层可压性井段布置裂缝,有望提高均衡压裂改造效果。

摘要：我国土地受工业开发长期影响,低渗地层污染现象十分严重,低渗污染场地亟待高效快速修复。传统异位修复技术对土壤扰动强,生态环境恢复缓慢,不足以解决目前的修复困境,原位立体缝网压裂修复技术的研究刻不容缓。低渗污染场地立体修复目前面临土层裂隙扩展机理不明、现有支撑剂易在主裂缝口沉降和压裂设备碎片化等难题,受实验条件和机理研究制约,在低渗土层缝网扩展机理、多场耦合、新型支撑剂和一体化压裂装备等方面需要进一步突破。本文重点研究低渗介质多场耦合下力学行为及提高原位压裂裂隙有效支撑的压裂装备进展和可行性,提出土体缝网起裂和扩展机理、流-固-化多场耦合模型、新型可控仿贻贝覆膜支撑剂和气液驱动压裂技术及装备等关键研究要点,指导低渗污染地层气液驱动缝网压裂增渗修复设计,提高药剂的传输效率和铺置范围,实现低渗污染场地原位立体高效修复。