摘要：水平井压裂后一般形成多条裂缝,由于地应力在水平井长度方向上的差异以及压裂工艺技术的限制,形成的多条裂缝在长度、导流能力、与水平井筒的夹角等方面不尽相同,且在生产过程中各裂缝相互干扰,增加了压裂后水平井产能计算的复杂性。结合水平井压后裂缝形态和生产过程中油气在裂缝中的渗流机理,建立考虑裂缝干扰的产能计算模型,并进一步分析了压裂水平井产能的影响因素。结果表明:产量随着裂缝条数、裂缝长度和裂缝导流能力的增加而增加;裂缝与水平井筒夹角越大,产量越高;对于不同的裂缝布局,不同位置的裂缝应该尽量错开排列,根部和端部裂缝的间距小于内部裂缝的间距;由于裂缝的干扰作用,不同位置的裂缝产量不同,处在中间位置的裂缝产量低。

摘要：压裂改造技术是实现大位移井经济高效开采的重要技术手段。大位移井压裂裂缝的起裂位置、裂缝初始方位和起裂压力是影响压裂施工成败和压裂效果的重要因素,近年来国内外对斜井和水平井的裂缝起裂机理研究较多,但对大位移井在射孔完井方式下的裂缝起裂研究未见报道。大位移井筒周围岩石实际受力状态非常复杂,裂缝起裂方向与最终扩展方向不尽相同,目前使用斜井或水平井甚至直井的破裂压力计算公式来设计计算偏差很大。文章利用广义平面应变理论和多孔弹性理论,综合考虑了孔隙度、孔隙压力和岩石抗张强度对压裂裂缝起裂的影响,基于两孔相交应力集中的力学模型建立了射孔完井方式下大位移井井壁处的应力场及起裂判断依据,获得了大位移井压裂缝起裂压力。将垂直井和水平井作为特例,所提供的大位移井压裂缝起裂压力通过数学简化,与文献公布的垂直井和水平井起裂压力计算公式完全一致。

摘要：致密砂岩气层孔喉细小,开发过程中孔隙压力下降导致储层孔喉体积压缩,使得气层渗透率快速降低,储层损害问题十分严重。鉴于常规毛细管压力测试不能反映开发中有效应力增加时储层岩石孔隙结构的变化情况,故引入有效应力单面进汞毛细管压力测试对原地应力条件致密砂岩孔喉分布规律进行研究。测定有效应力为5MPa、15MPa和25MPa的单面进汞毛细管压力参数,并与相应常规四面进汞样毛细管压力曲线参数对比,结果表明同一汞饱和度条件下单面进汞毛细管压力高于四面进汞,毛细管压力曲线表现为向右向上发生偏移,且随有效应力增加曲线的偏移程度增大。与四面进汞相比较,单面进汞排驱压力和饱和度中值压力增加,最大进汞饱和度降低,孔喉分布单面进汞孔喉偏粗部分体积比例减少、偏细部分体积比例增加,孔隙度及渗透率值大大降低。对具有应力敏感特征的致密砂岩气层的开发而言,储层评价和储层保护技术方案设计应考虑原地有效应力条件下的孔隙结构参数。

摘要：页岩气衰竭式开采过程中储层有效应力逐渐增大,且气体产出是跨越解吸、扩散和渗流的多尺度传质行为,其中扩散是沟通解吸和渗流的桥梁,但以往研究尚未对气体扩散能力的有效应力响应特征给予足够重视。为此,选用四川盆地南部地区(以下简称川南地区)志留系龙马溪组页岩样品,设计并开展了不同有效应力下的压力衰减实验,揭示有效应力变化对气体扩散能力的响应机制,提出页岩基块应力敏感指数(IS_(SGD)),以定量表征基于气体扩散能力的页岩基块应力敏感性。研究结果表明:①气体扩散量随有效应力增加而降低,且变化前期快、后期慢;②随有效应力增加,大于50 nm孔缝气体扩散时间缩短;③基块岩样IS_(SGD)为25.68%,应力敏感程度为中等偏弱,而裂缝岩样则表现出更强的应力敏感性。结论认为,随着有效应力增加,页岩基质孔隙中扩散系数降低,但微裂缝中原先以黏性流、滑脱流为主的流动通道被压缩,气体流动方式逐渐以扩散为主,气体扩散系数增大,但总体输运能力仍明显降低,因此推荐川南地区页岩储层有效应力维持在17~30 MPa,有助于基块向裂缝稳定供气。

摘要：四川盆地页岩气资源丰富,深层页岩气将是我国未来页岩气开采的重点领域,而掌握深层页岩气体积压裂技术则是实现高效开发的核心技术之一。为了认识天然裂缝带对深层页岩压裂裂缝扩展影响,基于位移不连续法与有限体积法建立水平井压裂裂缝扩展流固耦合模型,提出压裂裂缝扩展特征评价方法,并针对水平井压裂前置液造缝阶段,模拟分析了天然裂缝与完井压裂参数对压裂裂缝扩展的影响。研究结果表明:(1)深层页岩天然裂缝带增加了压裂改造的难度与裂缝扩展的复杂性,使得压裂裂缝会影响相邻压裂段并难以对远井区域进行改造;(2)天然裂缝带宽度越小、天然裂缝带与水平井筒间夹角和距离越大,目标区域压裂改造率越高且对相邻压裂段的影响越小,钻井时应尽量避免钻进方向与天然裂缝带呈小角度斜交;(3)增加簇间距与施工排量,可削弱天然裂缝带对压裂裂缝的捕获与阻隔作用,建议针对天然裂缝带附近的压裂段采用大簇间距、高排量的压裂工艺。结论认为,取得的研究成果有利于优化复杂构造区域页岩气压裂设计,对于指导深层复杂裂缝区的压裂工艺优化完善具有重要意义,并将有助于我国深层页岩气早日实现规模效益开发。

摘要：设计了一种采用近钻头测量方式,能够同时测量钻压、扭矩、侧向力、环空压力等钻井工程参数的随钻数据采集系统。通过压力传感器来测量环空压力,使用4个应变电桥测量钻压、扭矩和侧向力;在数据采集系统里,使用了先进的微控制器主控芯片和合适的A/D转换芯片,并设计了信号放大、数据存储模块、数据传输模块和相应的外围电路。采集系统已进入工程化阶段,在文星5井进行了下井试验,从现场试验结果来看,能够满足实际钻井的工况条件,取得了很好的试验效果,为分析井下钻头的实际工作情况提供了非常直观的手段,可以减少和消除井下复杂事故,缩短钻井时间,提高钻井速度。

摘要：设计了合适的膨胀管用双相钢的化学成分,研究了淬火温度对双相钢组织和力学性能的影响。结果表明,随淬火温度升高,马氏体体积分数逐渐升高,从而导致屈服强度和抗拉强度升高。淬火温度为820℃时,膨胀管用双相钢可获得最佳的综合性能。

摘要：本文从抗高温抗盐钙钻井液降滤失剂性能要求出发,基于分子结构优化设计,以AM、AMPS、DMDAAC和NVP为反应单体进行四元共聚,合成了两性离子共聚物降滤失剂PADMS。通过FITR分析验证了分子结构设计的可行性,实验证明PADMS具有一定抗高温、抗盐钙降解能力,与黏土颗粒的吸附能力强于现有的磺化酚醛树脂类降滤失剂SMP-II和SMP-III。在淡水基浆中加入2.0%PADMS时,表观黏度和塑性黏度分别由加入前的10.5 mPa·s和5.0 mPa·s增至35.0 mPa·s和28.0 mPa·s,API滤失量由28.0 mL降至6.0 mL;200℃老化16 h后的表观黏度和塑性黏度分别为17.5 mPa·s和15.0 mPa·s,API滤失量由48.6 mL降为15.6 mL。PADMS加量为2.0%时,复合盐水基浆表观黏度、塑性黏度从加入前的3.0 mPa·s、1.5 mPa·s分别增至19.5 mPa·s和15.0mPa·s。在200℃下老化16 h后,复合盐水基浆黏度亦随PADMS加量的增加而增大,但上升趋势明显不及老化前的基浆。随PADMS加量的增大,API滤失量逐渐减小,当PADMS加量为2%时,老化前的API滤失量由加入前的88.0 mL降至8.2 mL;老化后API滤失量由168.0 mL降至54.6 mL,HTHP滤失量由全滤失降为86.4 mL。

摘要：针对油井水泥环井下易脆裂问题,对脆性水泥环破坏的根本原因进行了研究。结果表明,水泥石内部化学键断裂导致内部裂缝的扩展是水泥环后期层间密封性能失效,并诱发环空窜流的主要原因之一。实验研究了外加剂及外掺料对油井水泥石脆性改善的微观作用机制,建立了包括结晶相、凝胶相、粒间充填及粒间搭桥在内的基质塑化设计模型。利用此设计模型开发了多元材料复合增韧水泥石,与常规水泥石相比,其力学形变完整性的保持能力有较大的提高,适应井下工况环境变化的能力得到增强,可满足油气井后期安全开发生产的需要。

摘要：增强型地热系统(EGS)的热采效率评价方法是实现干热岩储层热能效益开发的重要手段。为了评价干热岩储层热采效率,基于质量守恒和能量守恒定律,综合考虑复杂裂缝网络、水力裂缝、井筒效应等因素影响,建立了二维随机裂缝网络干热岩储层热采数值模型,并采用有限元方法对模型进行求解;通过对比单裂缝热采解析解和数值模拟结果,验证了模型准确性;并进一步分析了水力裂缝开度,天然裂缝开度、走向、长度、密度,以及裂缝网络连通漏失性断层对EGS热采效率的影响规律。研究结果表明:①与单裂缝热采解析模型相比,数值模拟得到的产出温度最大误差为7.54%,满足热采模拟要求;②水力裂缝开度越大、天然裂缝开度越小,热采效率越高;③天然裂缝长度、密度和走向均能导致缝网连通性增强,流体容易向裂缝网络漏失而无法产出,导致热采效率降低;④裂缝网络在连通漏失性断层的情况下,会造成流体向断层的恶性漏失,导致热采效率变差。结论认为,EGS设计和开发需要避开漏失性断层,采取有利于降低天然裂缝网络连通性的措施,该成果认识有助于指导干热岩储层井位部署、压裂设计与采热工艺措施优化。