渤海低渗储层缝网压裂粗糙缝内支撑剂运移特征研究

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作者 罗少锋 张超 +3 位作者 付建民 丁海波 徐延涛 颜菁菁 《西南石油大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第1期61-70,共10页

渤海油田低渗储量丰富,但受限于海上作业条件难以使用大规模缝网压裂工艺对低渗储层进行经济开发。随着大型压裂船的投入使用,大规模缝网压裂将成为海上低渗储层改造发展趋势。研究以渤海某低渗储层为目标,通过劈裂目的层岩芯扫描刻画... 渤海油田低渗储量丰富,但受限于海上作业条件难以使用大规模缝网压裂工艺对低渗储层进行经济开发。随着大型压裂船的投入使用,大规模缝网压裂将成为海上低渗储层改造发展趋势。研究以渤海某低渗储层为目标,通过劈裂目的层岩芯扫描刻画粗糙裂缝壁面,基于压裂船作业能力建立复杂粗糙裂缝模型,开展了支撑剂运移的物理实验和数值模拟分析。研究结果表明,粗糙壁面会增加运移阻力,段塞打磨裂缝壁面是有必要的;滑溜水携砂运移机制为支撑剂重力沉降与流体拖曳共同作用下的动态平衡运移,应从提高支撑剂向裂缝深部运移能力方向提高铺砂效果;优化参数设计,使用滑溜水以12 m^(3)/min排量,携带40/70+30/50+20/40目混合支撑剂的泵注方式更有利于支撑剂在缝内铺置。研究结论能够科学指导压裂参数设计,对实现海上低渗油田的高效开发具有重要指导意义。 展开更多

关键词 渤海低渗储层 压裂船 大型压裂 粗糙复杂裂缝 支撑剂运移铺置

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页岩气压裂的几个关键问题与探索 被引量：51

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作者 郭建春 路千里 何佑伟 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期148-161,共14页

页岩气体积压裂过程中,水力裂缝易沟通天然裂缝快速向前扩展并诱导地层沿裂缝面产生滑移,由此引发的井间压窜和套变问题已成为影响页岩气压裂安全高效施工的技术瓶颈。此外,由天然裂缝窄缝宽引起的裂缝欠支撑问题导致裂缝流动能力变差,... 页岩气体积压裂过程中,水力裂缝易沟通天然裂缝快速向前扩展并诱导地层沿裂缝面产生滑移,由此引发的井间压窜和套变问题已成为影响页岩气压裂安全高效施工的技术瓶颈。此外,由天然裂缝窄缝宽引起的裂缝欠支撑问题导致裂缝流动能力变差,进而影响页岩气储层改造效果。为此,针对页岩水力压裂中的井间压窜、套管变形和微裂缝支撑3个影响页岩气勘探开发和经济效益的关键问题,在大量文献调研基础上,结合理论与实验分析开展了机理研究:(1)在阐明压窜机理并分析主控因素的基础上,建立了基于机器学习的压窜干扰程度评价模型及预测方法,并依据井组缝网模型开展压窜控制措施评价,提出了缝端暂堵、老井关井等压窜防治工程措施;(2)基于应力分析建立了裂缝剪切滑移导致套变机理分析模型,通过分析压裂过程中与裂缝相交的套管受力变化,明确了天然裂缝流体压力升高是引发套变的主要因素,并从压裂施工和建井两个方面提出了套变防治方法;(3)结合颗粒运移模型和大型平板输送实验分析了微支撑剂的运移机理,通过导流能力实验证实了微支撑剂提高裂缝流动能力的有效性。经现场应用表明:所提出的压窜和套变防治措施能够显著提高压窜恢复程度,降低套变率,采用微支撑剂可以大幅度提高页岩气压后产量,为深层页岩气的规模效益开发提供了技术支撑。 展开更多

关键词 页岩气 储集层(岩石) 水力压裂 压窜 套变 微支撑剂 规模效益开发

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砂砾岩储层压裂规模设计新方法 被引量：4

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作者 罗天雨 唐兴建 李丹阳 《钻采工艺》 CAS 北大核心 2016年第6期42-45,共4页

文章提供了一种用于优化砂砾岩储层压裂设计参数的方法,此方法充分考虑储层渗透率在开采过程中的变化,并采用支撑剂指数优化设计方法。在压裂设计过程中,地下储层渗透率是一个主要的设计基础参数,不同的设计单位根据经验选取不同的渗透... 文章提供了一种用于优化砂砾岩储层压裂设计参数的方法,此方法充分考虑储层渗透率在开采过程中的变化,并采用支撑剂指数优化设计方法。在压裂设计过程中,地下储层渗透率是一个主要的设计基础参数,不同的设计单位根据经验选取不同的渗透率值,设计结果差别很大。砂砾岩储层由于岩石本身的特性,在衰竭开发的过程中,随着孔隙压力的降低,储层的渗透能力发生巨大的变化,这个过程是动态的一直进行的,因此压裂设计要考虑储层渗透率的真实变化情况,才能发挥储层的生产能力。应用支撑剂指数的概念与设计方法,能得到最优的无量纲裂缝导流能力,合理的裂缝宽度与长度,充分发挥支撑剂的作用,获得最大的压后产量与支撑剂的最佳应用。结合支撑剂指数设计方法,考虑生产初期与自喷结束期的渗透率大小,分别设计出优化的裂缝长度、宽度、加砂规模,根据情况选择自喷结束期的压裂规模与裂缝参数作为最终的设计参数。通过对玛18-艾湖1区块砂砾岩储层压裂工艺参数优化研究,在支撑剂指数法优化设计的基础上,考虑储层渗透率的变化(应力敏感),形成一套适合于砂砾岩储层的压裂参数求取技术,实现玛18-艾湖1油藏规模有效开发。 展开更多

关键词 压裂 储层渗透率 压敏 支撑剂指数 规模 参数

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四川盆地龙马溪组页岩储层缝网导流能力优化 被引量：1

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作者 张晗 《天然气地球科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期955-962,共8页

水平井分段压裂技术是页岩气开发的关键技术,其方案设计需要对缝网几何参数及导流能力进行优化.目前,借用产能预测模型优化缝网参数的过程较为复杂且忽略了自支撑裂缝对缝网导流能力的影响.根据水电相似原理,将压裂后的复杂缝网细分为... 水平井分段压裂技术是页岩气开发的关键技术,其方案设计需要对缝网几何参数及导流能力进行优化.目前,借用产能预测模型优化缝网参数的过程较为复杂且忽略了自支撑裂缝对缝网导流能力的影响.根据水电相似原理,将压裂后的复杂缝网细分为支撑裂缝以及自支撑裂缝,提出了等效裂缝的概念,并得出了基于不同裂缝形态的复杂缝网导流能力优化模型,确定了支撑裂缝与自支撑裂缝导流能力之间的关系.结合四川盆地龙马溪组Y1井储层及流体参数,进行水平井分段压裂设计,优化出30/50目与40/70目陶粒的最佳铺砂浓度分别为3kg/m^2和5kg/m^2,70/140目支撑剂无法满足导流能力需求,自支撑裂缝能够满足导流能力需求.结合Meyer模拟得出Y1井30/50目的砂比为2.5%~3%,40/70目砂比为3.5%~4%,有效地减少了支撑剂量,并取得良好的经济产能,值得推广应用. 展开更多

关键词 页岩储层 复杂缝网 自支撑裂缝 水电相似原理 加砂规模

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深层页岩压裂多级裂缝内支撑剂运移与分布规律 被引量：8

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作者 郭建春 唐堂 +4 位作者 张涛 周航宇 刘彧轩 李明峰 杨若愚 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1-11,共11页

深层页岩天然裂缝与层理缝发育,经体积改造后易形成“主缝+支缝+次微缝”的多级裂缝结构,但受高垂向应力和高水平应力差条件的影响,深层页岩压裂裂缝开度极窄且主次缝开度差异较大。为了明确多级裂缝内支撑剂运移机制与分布规律,搭建了... 深层页岩天然裂缝与层理缝发育,经体积改造后易形成“主缝+支缝+次微缝”的多级裂缝结构,但受高垂向应力和高水平应力差条件的影响,深层页岩压裂裂缝开度极窄且主次缝开度差异较大。为了明确多级裂缝内支撑剂运移机制与分布规律,搭建了大型可视化支撑剂输送实验系统,研究了泵注排量、液体黏度、支撑剂粒径、支撑剂浓度、裂缝特征参数对支撑剂运移与分布的影响规律,最后基于水电相似原理计算了裂缝整体导流能力并开展了评价分析。研究结果表明:①缝内支撑剂存在多种堆积模式,其形成由流体对支撑剂的携带能力决定;②支撑剂分流效率受多种因素影响,增大排量与减小支撑剂粒径均可提高分流效率;③多级裂缝内,增大排量与压裂液黏度均在一定程度上改善了支撑剂非均匀分布,但裂缝导流能力表现为先增大后减小;④综合支撑剂分流结果与多级裂缝内支撑剂分布规律,推荐坚持“大排量+低黏度”泵注思想,以保证大粒径支撑剂占比,适当混合小粒径支撑剂,构建“近井区高导流+远井区有支撑”的高导流裂缝体。结论认为,基于含多级裂缝的大型可视化支撑剂输送实验系统,全面系统研究了不同条件下多级裂缝内支撑剂运移与堆积的模式,研究成果可为深层页岩压裂泵注工艺参数设计与优化提供理论支撑。 展开更多

关键词 深层页岩 体积压裂 多级裂缝 水平裂缝 支撑剂运移 缝内分布 室内实验系统

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大庆低渗透油田增效压裂技术研究 被引量：17

6

作者 李阳 于永波 尹喜永 《特种油气藏》 CAS CSCD 2005年第2期65-67,共3页

针对大庆长垣外围低渗透油田地质条件复杂、选井选层难度大、压裂经济效益差等问题,从分析低渗透油田压裂改造难点入手,找出影响压裂效果的关键因素,应用测井曲线,确定垂直缝高度及裂缝延伸类型,对不同类型采取相应措施,实现了单层个性... 针对大庆长垣外围低渗透油田地质条件复杂、选井选层难度大、压裂经济效益差等问题,从分析低渗透油田压裂改造难点入手,找出影响压裂效果的关键因素,应用测井曲线,确定垂直缝高度及裂缝延伸类型,对不同类型采取相应措施,实现了单层个性化设计。现场实施后,取得了较好的效果。 展开更多

关键词 低渗透油田 压裂液及支撑剂筛选 压裂施工规模优化 压裂工艺改进 大庆油田

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致密油藏直井开发过程中的整体压裂设计及实施效果

7

作者 杨学云 那志强 《世界石油工业》 2019年第1期44-50,共7页

致密油藏储层渗透率低,采用常规压裂技术开发很难取得理想效果。以致密油藏U9区块为例,结合相似区块缝网压裂井的压裂规模、支撑剂用量和压裂液用量以及改造后的生产情况,根据U9区块的砂体发育情况、井网部署、断层位置等,针对致密油藏... 致密油藏储层渗透率低,采用常规压裂技术开发很难取得理想效果。以致密油藏U9区块为例,结合相似区块缝网压裂井的压裂规模、支撑剂用量和压裂液用量以及改造后的生产情况,根据U9区块的砂体发育情况、井网部署、断层位置等,针对致密油藏区块直井缝网压裂改造特点进行了区块整体压裂设计。设计单井每层平均主缝半缝长在200 m左右、单位有效厚度支撑剂的用量在13 m3左右、单位有效厚度压裂液的用量为400 m3左右,保证了区块压裂实施效果,提高了区块开发经济效益。在致密油藏直井缝网压裂设计及施工中发现仍存在支撑剂组合、支撑剂粒径和压裂液用量设计的不确定性,需要进一步探索研究。 展开更多

关键词 致密油藏 直井 压裂规模 半缝长 支撑剂 压裂液

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福山复杂断块油气藏大型压裂工艺技术 被引量：9

8

作者 李素珍 曾思云 +3 位作者 邓效国 王辽 王婷婷 卢新卫 《油气井测试》 2019年第1期60-66,共7页

针对海南福山油田储层温度高、孔喉细小、多薄层、油气井斜度大、射孔跨度大、塑性强等特点,分析了在该油田实施大型加砂压裂存在着大跨度多段连续射孔且无法分层的斜井容易出现早期砂堵、高温条件下长时间施工液体携砂难度大、大液量... 针对海南福山油田储层温度高、孔喉细小、多薄层、油气井斜度大、射孔跨度大、塑性强等特点,分析了在该油田实施大型加砂压裂存在着大跨度多段连续射孔且无法分层的斜井容易出现早期砂堵、高温条件下长时间施工液体携砂难度大、大液量注入储层伤害大等难题。增加前置液段塞级数和砂量打磨近井多裂缝降低弯曲摩阻,采用30～50目和20～40目支撑剂组合,降低施工砂堵风险;优选耐高温低伤害压裂液体系,提高携砂流变能力和返排效率,降低储层伤害,在实现深度改造储层的同时,提高了多薄层储层纵向剖面动用程度。该技术在福山油田实施12口井,成功率和有效率均达到100%,大幅度提高了油气井单井产能,较好地解决了大跨度多段连续射孔斜井的增产改造难题,对类似油气井的增产改造方案设计提供一定的借鉴作用。 展开更多

关键词 福山油田 高温 大型压裂 砂堵 斜井 压裂液 支撑剂 多级段塞

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大型压裂技术在苏里格气田开发中的优化应用 被引量：2

9

作者 张圣霞 《油气井测试》 2024年第4期31-36,共6页

为实现苏里格区块难采储量的有效动用,对以往大型压裂技术进行优化升级,压裂液体系由胍胶交联冻胶压裂液升级为“滑溜水+线性胶+胍胶压裂液冻胶”变黏度复合压裂液,支撑剂选用中密度高强度40/70目+20/40目陶粒组合,通过裂缝支撑剖面模... 为实现苏里格区块难采储量的有效动用,对以往大型压裂技术进行优化升级,压裂液体系由胍胶交联冻胶压裂液升级为“滑溜水+线性胶+胍胶压裂液冻胶”变黏度复合压裂液,支撑剂选用中密度高强度40/70目+20/40目陶粒组合,通过裂缝支撑剖面模拟和优化压裂施工参数,在保障施工安全的前提下,设计施工排量可满足8.0~9.0 m 3/min,形成了适合苏里格气田大型压裂技术。现场应用表明,大型压裂技术采用大排量、大液量、大砂量造复杂裂缝,加大了储层的渗透率,增加了气体可动区域,用液强度平均增大99%,加砂强度平均增大97%,日产气平均增加101.3%,取得了较好的增产效果,为后续该类区块的开发起到较好的借鉴和指导作用。 展开更多

关键词 苏里格气田 大型压裂技术 复合压裂液 组合支撑剂 裂缝剖面 复杂裂缝 增产效果

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低渗透气井适度规模清洁压裂技术优化方法

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作者 牟善波 韩玮暐 《价值工程》 2013年第8期86-87,共2页

鄂尔多斯盆地储层物性较差,大规模压裂并不能有效地解决气井压裂增产问题,需要研究适度加砂量与裂缝几何尺寸的匹配关系。利用支撑剂对适度规模清洁压裂的裂缝参数优化,得到合理的缝长和缝宽;模拟确定施工排量、前置液量、携砂液量、施... 鄂尔多斯盆地储层物性较差,大规模压裂并不能有效地解决气井压裂增产问题,需要研究适度加砂量与裂缝几何尺寸的匹配关系。利用支撑剂对适度规模清洁压裂的裂缝参数优化,得到合理的缝长和缝宽;模拟确定施工排量、前置液量、携砂液量、施工砂比等参数,形成施工泵注程序,完成适度规模清洁压裂设计。 展开更多

关键词 低渗透油气田 适度规模 缝长 缝宽 支撑剂数

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煤岩气全域支撑压裂的几个关键问题与思考

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作者 郭建春 曾杰 +7 位作者 赵志红 路千里 周航宇 任文希 张涛 刘彧轩 张涛 吴天宇 《煤炭学报》 2026年第1期613-629,共17页

我国煤岩气资源丰富,水力压裂是有效开发煤岩气储层的关键工程技术。由于深层煤岩岩石力学特征、微构造、煤岩气赋存状态和产能控制因素等有别于中浅层煤储层且区块间储层差异大,当前压裂改造技术的适应性仍面临挑战,压裂改造技术创新... 我国煤岩气资源丰富,水力压裂是有效开发煤岩气储层的关键工程技术。由于深层煤岩岩石力学特征、微构造、煤岩气赋存状态和产能控制因素等有别于中浅层煤储层且区块间储层差异大,当前压裂改造技术的适应性仍面临挑战,压裂改造技术创新是煤岩气高效开发的必由之路。首先结合煤岩气储层的地质特征,论述了由此带来的压裂改造技术难题。针对地质特征的特殊性和压裂技术难题,提出了“点解吸,线疏通,面促缝,体支撑”的基质孔缝—割理裂隙协同改造的高效开发理念,并根据其内涵梳理了以下关键问题:①压裂诱导基质孔隙结构和表面性质改造促解吸、渗吸置换以及吸附−游离多态甲烷协同高效供气;②激活割理裂隙,缩短气体扩散距离,疏导基质释放储量;③促进裂缝均匀扩展,“控近扩远”造“长缝网”,精准调控裂缝形态;④实现“多级缝宽与支撑剂粒径精准匹配、层理缝平面支撑、割理缝和主缝立体支撑”的煤岩储层压裂缝网全域支撑。结论认为:需要基于深层煤岩的赋存特征和生产特征,进一步研究裂缝参数和生产动态的关系,明确能够满足吸附气和游离气“连续−协同”供气的裂缝参数,为裂缝调控和施工优化提供支撑。深入开展煤层水力裂缝网络扩展规律和裂缝扩展数值模拟技术研究,结合施工净压力双对数图版,实现煤岩气体积缝网的有效调控。采用前置高黏降滤失、造主缝,后置低黏造复杂缝实现“控近扩远”造“长缝网”。针对深层煤岩气压裂对裂缝网络体积和导流能力的更高要求,在有限砂液量下使裂缝体积最大化与流动能力最优化,是实现降本增效的有力途径。研发适用于深层煤岩的全域支撑压裂技术,实现“主缝+层理缝+割理缝”长效连通,提高裂缝有效支撑体积。通过多级裂缝、不同铺砂模式下的长效导流能力测试,优化不同支撑剂、纤维的组合模式和配比等。完善现有压裂液体系,探索减水、高砂比低成本压裂液和清洁促解吸剂。 展开更多

关键词 煤岩气 压裂改造 吸附解吸 水力裂缝 全域支撑

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