Meyer的体积压裂设计
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体积压裂技术在油田开发中的适用性分析体积压裂技术是一种在油田开发中广泛应用的注入工艺,通过将高压液体注入井内,以破裂岩石层,提高油田产能和采收率。
本文将对体积压裂技术在油田开发中的适用性进行分析。
一、体积压裂技术概述体积压裂技术是一种通过将高压液体(通常为水和化学添加剂)注入井内,以破裂岩石层,增加岩石层渗透性,提高油气开采效率的工艺技术。
通过压裂,可以将岩石层内的油气资源释放出来,提高油气流体的渗透性,从而提高油井的产能和采收率。
在油田开发中,体积压裂技术是一种非常重要的增产手段。
二、体积压裂技术的适用性分析1. 地质条件的适用性体积压裂技术适用于对砂岩、页岩等不透水性较强的地层进行改造,提高其渗透性。
在一些较为坚硬的地层中,体积压裂技术可以起到良好的改善作用,提高油气产能。
在一些软弱易破碎的地层中,压裂作业可能会导致地层破裂不均匀或者塞曲,造成资源的浪费和地层的破坏。
在选择体积压裂技术时,需要根据具体地质条件进行合理的评估和分析。
在一些产能较低或者排采面积较小的油井中,采用体积压裂技术可以有效地提高油井的产能和采收率。
特别是对于老旧的油气井,在适当情况下采用体积压裂技术可以有效地延长井寿命,提高油气产量,实现提高采收率、增产和降本增效的目的。
3. 环境友好性体积压裂技术在进行作业时需要大量水资源以及添加剂,对于水资源的利用和环境的影响需要引起重视。
在水资源紧张的地区进行体积压裂作业需要谨慎处理,避免对当地水资源造成破坏。
体积压裂作业中所用的化学添加剂也需要对环境友好性进行考量,避免造成环境污染。
4. 成本控制问题体积压裂技术在进行作业时需要大量的设备和材料投入,成本较高。
因此在选择是否采用体积压裂技术时,需要综合考虑其投入成本和产出效益,从而实现成本控制和资源优化。
三、体积压裂技术在油田开发中的应用案例案例一:某油田开发单位在对一口老旧的油井进行改造时,采用了体积压裂技术,通过压裂作业将井下岩石层进行了改造,随后进行试采,结果取得了较好的效果,油井的产量得到了明显提高。
《致密气藏体积压裂伤害机理实验研究》篇一一、引言随着油气资源的日益紧缺,致密气藏的开发成为了国内外研究的热点。
体积压裂技术作为一种有效的致密气藏开发手段,得到了广泛的应用。
然而,在体积压裂过程中,往往会出现伤害气藏的现象,影响了气藏的产能和经济效益。
因此,研究致密气藏体积压裂伤害机理,对于提高压裂效果和保障气藏长期稳产具有重要意义。
本文旨在通过实验研究致密气藏体积压裂的伤害机理,为实际工程提供理论依据。
二、实验材料与方法1. 实验材料实验所需材料主要包括致密岩心、压裂液、添加剂等。
其中,致密岩心应具有与实际气藏相似的物理性质和力学性质,以保证实验结果的可靠性。
2. 实验方法(1)制备致密岩心,模拟实际气藏条件下的物理性质和力学性质;(2)进行体积压裂实验,记录压裂过程中的压力变化、裂缝扩展情况等;(3)对压裂后的岩心进行观察和测试,分析体积压裂对岩心的伤害程度和伤害机理;(4)改变压裂液和添加剂的种类和浓度,进行多组实验,分析不同因素对体积压裂伤害的影响。
三、实验结果与分析1. 体积压裂过程分析在体积压裂过程中,随着压力的逐渐升高,岩心内部开始出现裂缝。
裂缝的扩展受到多种因素的影响,如岩心的物理性质、力学性质、压裂液的种类和浓度等。
在裂缝扩展的过程中,压裂液会进入裂缝中,进一步扩大裂缝的规模。
2. 体积压裂伤害机理分析(1)机械伤害:在体积压裂过程中,由于裂缝的扩展和压力的变化,岩心内部的结构会受到破坏,导致机械伤害。
机械伤害的程度与岩心的物理性质和力学性质有关。
(2)化学伤害:压裂液中可能含有一些化学物质,这些化学物质可能会与岩心中的某些成分发生反应,导致岩心的化学性质发生变化,从而产生化学伤害。
化学伤害的程度与压裂液的种类和浓度有关。
(3)综合伤害:机械伤害和化学伤害往往同时存在,相互影响,导致综合伤害。
综合伤害的程度取决于机械伤害和化学伤害的相对大小和作用方式。
3. 不同因素对体积压裂伤害的影响(1)压裂液种类:不同种类的压裂液对岩心的伤害程度不同。
石油工程学院(系) 2018届毕业设计(论文)答辩工作安排
一、院(系)答辩委员会
主任:江厚顺教授副院长
副主任:付美龙教授、许明标教授史宝成副教授
成员:夏宏南王越之廖锐全欧阳传湘喻高明张公社唐善法顾晓婷管英柱李菊花王红波秘书:文守成何淼李元风
二、答辩分组情况
三、答辩日程安排(答辩时间:上午:8:00~11:30;下午:14:00~17:30;
2018届石油工程系毕业设计(论文)答辩安排
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储集层改造技术进展及发展方向雷群;王臻;管保山;才博;王欣;胥云;童征;王海燕;付海峰;刘哲【摘要】通过对储集层改造技术发展历史的总结,明确了国内外储集层改造技术的新进展,总结出国内外储集层改造技术的差距,指出未来面临的技术难点及发展方向.中国与国外储集层改造技术的差距主要表现在储集层改造裂缝扩展机理、软件研发、压裂车装备、工具的耐温耐压性、支撑剂替代、大数据信息化数据库等6个方面;未来面临技术难点主要有地质与工程一体化的深度融合不够、水平井体积改造多裂缝的扩展形态及影响因素不清楚、降本空间小环保压力大、新技术缺乏室内实验及现场试验装备、压裂液体系关键技术欠成熟、工厂化压裂设备功效低等.在此基础上,结合中国储集层改造技术发展现状,提出了6个方面的建议:①做好非常规储集层改造机理研究;②加快地质-工程一体化软件研发;③促进提高采收率改造工艺升级;④开展低成本多功能压裂液配方实验;⑤尽快完成高效压裂装备配备;⑥全面建设储集层改造大数据、信息化平台及远程决策系统.【期刊名称】《石油勘探与开发》【年(卷),期】2019(046)003【总页数】8页(P580-587)【关键词】非常规储集层;储集层改造;压裂装备;压裂材料;压裂设计;远程决策;技术进展【作者】雷群;王臻;管保山;才博;王欣;胥云;童征;王海燕;付海峰;刘哲【作者单位】中国石油天然气集团有限公司油气藏改造重点实验室,河北廊坊065007;中国石油勘探开发研究院,北京100083;中国石油天然气集团有限公司油气藏改造重点实验室,河北廊坊065007;中国石油勘探开发研究院,北京100083;中国石油天然气集团有限公司油气藏改造重点实验室,河北廊坊065007;中国石油勘探开发研究院,北京100083;中国石油天然气集团有限公司油气藏改造重点实验室,河北廊坊065007;中国石油勘探开发研究院,北京100083;中国石油天然气集团有限公司油气藏改造重点实验室,河北廊坊065007;中国石油勘探开发研究院,北京100083;中国石油天然气集团有限公司油气藏改造重点实验室,河北廊坊065007;中国石油勘探开发研究院,北京100083;中国石油天然气集团有限公司油气藏改造重点实验室,河北廊坊065007;中国石油勘探开发研究院,北京100083;中国石油天然气集团有限公司油气藏改造重点实验室,河北廊坊065007;中国石油勘探开发研究院,北京100083;中国石油天然气集团有限公司油气藏改造重点实验室,河北廊坊065007;中国石油勘探开发研究院,北京100083;中国石油天然气集团有限公司油气藏改造重点实验室,河北廊坊065007;中国石油勘探开发研究院,北京100083【正文语种】中文【中图分类】TE370 引言1947年石油行业第1次尝试水力压裂储集层改造获得成功,从此储集层改造作为一项持久发展的科学技术,经历了70多年的发展历史[1-3]。
致密油藏体积压裂水平井产能评价新方法1. 引言1.1 背景介绍致密油藏是指储层孔隙度低、渗透率小、孔隙结构较为复杂,导致原油难以流出的油藏。
在传统的压裂工艺中,采用垂直井无法有效开采致密油藏储层中的油藏,因此水平井的应用成为了一种重要的手段。
水平井可以增加油藏的开采面积,提高整体的产能。
然而,对于致密油藏水平井来说,如何评价其产能仍然是一个挑战。
传统的致密油藏产能评价方法主要依靠采集的地质信息和试油数据进行分析,然而由于复杂的油藏结构和多峰产量曲线的影响,传统方法存在一定的局限性。
因此,寻找一种新的产能评价方法显得尤为重要。
本文旨在探讨一种新的致密油藏体积压裂水平井产能评价方法,通过结合压裂数值模拟和产能指数的评价方法,提高对产能的准确评估。
希望通过新方法的研究,能够为致密油藏水平井产能评价提供一种有效的技术支持,为油田开发提供新的思路和方法。
1.2 研究意义致密油藏是指储层孔隙度低、孔隙连通性差、渗透率低的油气藏。
由于致密油藏的特殊性质,使得原油开采难度较大,产能评价显得尤为重要。
在当前技术水平下,对致密油藏进行产能评价主要基于传统的方法,如经验公式、解析模型等。
这些方法存在一定局限性,难以准确评价致密油藏的产能。
致密油藏体积压裂水平井产能评价是目前研究的热点之一。
其研究意义主要表现在以下几个方面:致密油藏的开发对我国油气资源的储备具有重要意义,通过有效评价产能,可以为油田开发提供可靠依据;随着油价波动不断,提高产能评价的准确性可帮助企业制定更科学的开发策略,降低勘探开发成本;致密油藏体积压裂水平井产能评价方法的研究可以促进该领域的技术创新,为实际生产提供更为有效的指导。
研究致密油藏体积压裂水平井产能评价新方法具有重要的现实意义和科学价值。
通过开展相关研究,可以进一步提高对致密油藏产能的评价准确性,促进我国油气资源的有效开发利用。
1.3 研究目的研究目的是为了提出一种适用于致密油藏体积压裂水平井产能评价的新方法,以解决传统评价方法在该类油藏中存在的不足之处。
Meyer三维增产措施模拟设计(专家)系统软件介绍GNT国际公司(北京办事处)2011年Meyer三维增产措施模拟设计系统一、Meyer 软件基本情况介绍及模块清单Meyer软件是Meyer & Associates, Inc.公司开发的水力措施模拟软件,可进行压裂、酸化、酸压、泡沫压裂/酸化、压裂充填、端部脱砂、注水井注水、体积压裂等模拟和分析。
该软件从1983年开始研制,1985年投入使用。
目前该软件在世界范围内拥有上百个客户,包括油公司、服务公司、研究所和大学院校等。
Meyer软件是一套在水力措施设计方面应用非常广泛的模拟工具。
软件可提供英语和俄语两种语言版本。
其模块有:软件目前更新版本是Meyer2010- Ver. 5.60,更新日期是2010年7月。
二、Meyer功能模块介绍1. MFrac_常规水力措施模拟与分析模块MFrac是一个综合模拟设计与评价模块,含有三维裂缝几何形状模拟和综合酸化压裂解决方案等众多功能。
该软件拥有灵活的用户界面和面向对象的开发环境,结合压裂支撑剂传输与热传递的过程分析,它可以进行压裂、酸化、酸压、压裂充填、端部脱砂、泡沫压裂等模拟。
MFrac还可以针对实时和回放数据进行模拟,当进行实时数据模拟时,MFrac与MView数据显示与处理连接在一起来进行分析。
模块性能∙根据预期的结果(裂缝长度和导流能力)自动设计泵注程序∙不同裂缝参数与多方案优选∙压裂、酸化和泡沫压裂/酸化、端部脱砂(TSO)和压裂充填FRAC-PACK 模拟和设计优化∙根据实时数据和回放数据进行施工曲线拟合及模型校准∙预期压裂动态分析(例如裂缝延伸、效率、压力衰减等)∙综合应用MFrac、MProd和MNpv开展压裂优化设计研究模块主要功能∙压裂数据的实时显示和回放∙井筒和裂缝中热传递模拟∙酸化压裂设计∙精确的斜井井筒模型(包括水平井)设计∙支撑剂传输设计∙(射孔)孔眼磨蚀计算∙可压缩流体设计(泡沫作业时)∙近井筒压力影响分析(扭曲效应)∙多层压裂(限流法)∙综合的支撑剂、压裂液、酸液、油套管和岩石数据库∙多级压裂裂缝模拟(平行或者多枝状的)∙2D和水平裂缝设计∙先进的裂缝端部效果分析(包括临界压力)∙根据时间和泵注阶段统计漏失量∙3D绘图∙端部脱砂(TSO)和压裂充填FRAC-PACK高传导性裂缝的模拟,与其它模块的联合应用MFrac进行回放数据和实时数据模拟分析时,数据要从MView模块导入,数据包括:随时间变化的排量、井底压力、井口压力、支撑剂浓度、氮气或二氧化碳注入量等。
《致密气藏体积压裂伤害机理实验研究》篇一一、引言随着全球能源需求的增长,致密气藏的开发变得日益重要。
在致密气藏开发过程中,体积压裂技术被广泛使用以提高采收率。
然而,体积压裂过程中可能对气藏造成伤害,影响其长期开采效益。
因此,对致密气藏体积压裂伤害机理的实验研究变得至关重要。
本文将探讨致密气藏体积压裂的伤害机理,并基于实验结果进行分析与讨论。
二、实验方法与材料2.1 实验材料实验所需材料包括致密岩心、压裂液、支撑剂等。
岩心取自特定地区的致密气藏,以保证实验结果的代表性。
2.2 实验方法实验采用体积压裂模拟装置,模拟实际生产过程中的压裂过程。
通过改变压裂液的性质、压裂压力等参数,观察岩心的变形、破裂及裂缝扩展情况。
同时,采用扫描电镜、能谱分析等手段对岩心进行微观结构分析。
三、实验结果与分析3.1 压裂过程中的岩心变形与破裂在体积压裂过程中,岩心表现出明显的变形与破裂现象。
随着压裂压力的增加,岩心逐渐产生裂缝,裂缝扩展速度与压裂液的性质、岩心的物理性质等因素密切相关。
裂缝的形态、方向及扩展距离对后续气藏的开采具有重要影响。
3.2 压裂液对岩心的伤害机理压裂液在压裂过程中起到关键作用,但也可能对岩心造成伤害。
实验发现,压裂液中的化学成分可能对岩心产生腐蚀作用,导致岩心物理性质的改变。
此外,压裂液在裂缝中残留可能堵塞裂缝,降低气藏的渗透率。
3.3 支撑剂对裂缝的影响支撑剂在体积压裂过程中起到支撑裂缝、防止裂缝闭合的作用。
然而,支撑剂的粒度、形状等因素可能影响裂缝的形态及稳定性。
粒度过大的支撑剂可能导致裂缝不规则扩张,影响气藏的开采效率。
四、讨论通过对实验结果的分析,我们得出以下结论:致密气藏体积压裂过程中,岩心的变形与破裂、压裂液对岩心的伤害及支撑剂的影响是造成伤害的主要机理。
为减小伤害,我们建议采取以下措施:优化压裂液配方,减少对岩心的腐蚀作用;选择合适的支撑剂粒度与形状,以保持裂缝的稳定性;在压裂过程中实时监测岩心变形与破裂情况,以调整压裂参数,保证气藏的长期开采效益。
页岩气藏体积压裂技术概述杨硕;李培超;宋付权;卢德唐【摘要】页岩气作为一种储存在页岩中的非常规天然气,其巨大的储藏量和可持续性使得其开发成为世界各国关注的能源焦点.利用传统的水力压裂方式形成单一对称双翼裂缝的增产改造技术目前已不能满足页岩气产量的需求.为此,美国提出了改造油气藏体积(Stimulated Reservoir Volume,SRV)的概念,即通过压裂形成复杂裂缝网络,极大地改造储集层有效泄油体积,从而达到提高页岩气产量的目的.对体积压裂原理及工艺技术现状进行了简要的回顾,认为体积压裂是目前页岩气开发最为有效的技术之一,虽然其技术工艺已有一定的进步,但对于体积压裂力学机理仍缺乏深入认识,与之配套的压裂优化设计和施工工艺技术也有待进一步研究和开发,同时给出了下一步体积压裂研究应努力的方向.【期刊名称】《上海工程技术大学学报》【年(卷),期】2015(029)001【总页数】4页(P69-72)【关键词】页岩气;压裂改造;裂缝网络;体积压裂【作者】杨硕;李培超;宋付权;卢德唐【作者单位】上海工程技术大学机械工程学院,上海201620;上海工程技术大学机械工程学院,上海201620;浙江海洋学院石化与能源工程学院,舟山316022;中国科学技术大学工程科学学院,合肥230027【正文语种】中文【中图分类】TE377;O346.1体积压裂是以水力压裂技术为手段,以在储层中形成复杂的三维裂缝网络(缝网)[1-2],极大地增加储层有效泄油体积为目的的油气藏增产改造技术.目前页岩气开发主要采用水平井体积压裂方式,与常规天然气藏不同,页岩气藏为致密泥页岩,其孔隙度和渗透率通常很低,这种特性决定了页岩气的开发技术要求很高,同时开采成本也相对较高.美国提出的改造油藏体积(SRV)技术作为目前主要的页岩气藏增产技术,其原理是通过一系列水力压裂技术手段,在储层区域创造最大化的立体缝网体系,采集更多的页岩气资源[3-5].在压裂过程中,随着缝内净压力的增加,储层会发生相应的拉伸破裂和剪切破裂[6],压裂形成的不再是单一对称双翼拉伸裂缝,而是形成拉伸裂缝、剪切裂缝、微(天然)裂缝相互沟通连接的复杂缝网系统,极大地增加了压裂体积.目前对于体积压裂储层物理模型的描述还停留在理论假设阶段,图1为常见的页岩气储层物理模型,通常称为基质——微裂缝——人工裂缝三重介质模型[7].图1为理想状态下假设得到的模型,而实施体积压裂后形成的实际缝网结构不可能如此规则地排列,因此,储层缝网结构的半定量和定量描述模型是下一步应开展的研究.2.1 压裂造缝原理分析压裂造缝的本质在于对岩石的破坏,造缝过程中存在两种形式的破坏,即新裂缝起裂和原有裂缝重启.新裂缝起裂可分为拉伸破裂和剪切破裂,原有裂缝重启,分为天然裂缝重启和人工裂缝重启.2.1.1 新裂缝起裂当储层井壁净压力达到临界条件时,就会产生新的拉伸裂缝或剪切裂缝.张性(拉伸)破裂,通常采用最大拉应力准则;而剪切破裂,则遵循摩尔库伦准则[8].目前页岩气开发主要依靠水平井射孔完井分段压裂技术,关于水平井的地层破裂压力,已有一些理论和数值研究[9-12],它们为分析水平井水力裂缝起裂提供了理论依据.2.1.2 原有裂缝重启在储层中存在的原有裂缝分为天然裂缝和人工裂缝,当缝内净压力达到破坏的临界值时,就会使原有裂缝重新启动.天然裂缝重启临界压力和人工裂缝重启的条件,可以参考文献[8].在对原有裂缝进行重启的过程中,应尽量使原有裂缝方向与新的人工裂缝方向垂直,这样相当于增大了缝网的体积.2.1.3 平面人工裂缝扩展关于平面内单一对称张性(拉伸)裂缝延伸问题,Boone等[13-15]已经作了相关研究,并指出裂缝扩展路径与当前地应力场分布特征以及储层物性等参数相关.对于平面人工裂缝和天然裂缝的相互作用,Sesetty等[16]给出了初步的讨论.2.2 非平面缝网结构相比之下,关于非平面、非对称裂缝扩展转向及缝间相互作用机理,目前还没有可靠的理论支撑,尚缺乏清楚的认识.2.3 既有缝网下产能分析目前对既有缝网下渗流规律和产能分析还没有确定性的研究,而且其产能分析所采用的储层缝网模型[7]过于理想化,不是真正意义上的三维模型.体积压裂是页岩气增产的有效方法之一,影响页岩气产量的具体因素有人工裂缝导流能力、微裂缝渗透率、改造体积、Sigma系数、非达西因子、诱导裂缝导流能力和诱导裂缝密度等[17].这些因素很大程度上由体积压裂前期准备和压裂工艺所决定的[18].体积压裂一般应用分段多簇射孔技术和裂缝转向技术,压裂材料一般采用低黏度压裂液和裂缝转向控制材料,并尽可能采用较大液体用量和较高的施工排量,生成一条或多条人工主裂缝,而且在主裂缝表面侧向强制形成次生裂缝,并实现次生裂缝继续的分支,形成二级乃至多级次生裂缝.同时在塑性岩石中产生剪切破坏,最终使主裂缝与多级次生裂缝及微裂缝相互交错,共同作用,形成立体的缝网结构,实现储层内天然裂缝、岩石层理大范围的有效沟通.体积压裂的目的在于将有渗流能力的有效储层分割,实现长度、高度、宽度3个方向的全面改造,增大渗流体积和裂缝的导流能力,最终实现产量与釆收率的提高.对于不同的储层环境,体积压裂工艺也略有差别[19],图2为几种体积压裂工艺示意图.目前测量水力裂缝的手段主要为微地震和测斜仪两种传统方式.微地震监测技术是应用较为广泛的体积压裂裂缝测量技术,其原理是通过观察井收集不同频率的信号从而反演得出裂缝的分布,图3为某水平井体积压裂后得到的微地震监测图[3].但是,目前检测技术还存在如精度、操作方法等一系列的问题,不能定量描述缝网结构特征,仍需在反演精度或方法上有所突破.页岩气体积压裂的研究虽然有了较大的进展,但是对压裂过程中复杂裂缝的形成扩展和裂缝之间相互作用机理还缺乏深入的认识.同时,也难以开展相应配套的压裂优化设计和产能评价.另外,目前因缺乏对于裂缝直观有效的监测方法,压裂中还无法准确获取裂缝的延伸特征.1)体积压裂的本质是对岩石的破坏,本文分析了体积压裂过程中岩石破坏的基本准则,在一定程度上为压裂提供了理论支持.2)在体积压裂准备及工艺上,要因地制宜,根据储层物性和地应力场等数据,采用高效的压裂工艺,降低成本,提高气藏产量.3)体积压裂仍旧存在许多亟待解决的问题,如缝网的形成过程、压裂工艺技术的完善等.4)页岩气体积压裂研究是一个系统工程,需要综合利用流固耦合渗流力学、断裂力学、损伤力学及有限元软件开展研究.一方面,在多裂缝扩展和相互作用机理、缝网结构下渗流机理和产能预测方面加强研究;另一方面,形成配套工艺以利于优化设计,提高产能.同时定量可靠的地下缝网诊断和监测技术也是值得深入研究的前沿课题.【相关文献】[1] Curtis J B.Fractured shale-gas systems[J].AAPG Bulletin,2002,86(21):1921-1938.[2] Papanastasiou P,Zervos A.Three-dimensional stress analysis of a wellbore with perforations and a fracture[C]//Proceedings of SPE/ISRM Rock Mechanics in Petroleum Engineering.Trondheim:1998:347-355.[3] Mayerhofer M J,Lolon E P,Warpinski N R,et al. What is stimulated reservoir volume?[J].SPE Production and Operation,2010,25(1):89-98.[4] Ge J,Ghassemi A.Stimulated reservoir volume by hydraulic fracturing in naturally fractured shale gas reservoirs[C]//Proceedings of the 46th US RockMechanics/Geomechanics Symposium 2012. Chicago:ARMA,2012:24-27.[5] Roussel N P,Sharma M M.Quantifying transient effects in altered-stress refracturingof vertical wells[J].SPE Journal,2010,15(3):770-782.[6] Li P C,Song Z Y,Wu Z Z.Study on reorientation mechanism of refracturing in Ordos basin-a case study:Chang 6 formation,Yanchang group,triassic system in Wangyao section of Ansai oilfield[C]// Proceedings of International Oil&Gas Conference and Exhibition.Beijing:Society of Petroleum Engineering,2006.[7] 苏玉亮,王文东,盛广龙.体积压裂水平井复合流动模型.[J].石油学报,2014,35(3):504-510.[8] Li P C.Theoretical study on reorientation mechanism of hydraulic fractures[J].SPE,2007:105724.[9] 金衍,陈勉,张旭东.天然裂缝地层斜井水力裂缝起裂压力模型研究[J].石油学报,2006,27(5):124-126.[10] 李兆敏,蔡文斌,张琪,等.水平井压裂裂缝起裂及裂缝延伸规律的研究[J].西安石油大学学报:自然科学版,2008,23(5):46-52.[11] 李培超.水平井地层破裂压力的解析公式[J].上海工程技术大学学报,2011,25(2):41-45.[12] 张广明.水平井水力压裂数值模拟研究[D].合肥:中国科学技术大学,2011.[13] Boone T J,Ingraffea A R.A numerical procedure for simulation of hydraulically-driven fracture propagation in poroelastic media[J].International Journal for Numerical and Analytical Mthodls in Geomechanics,1990,14:27-47.[14] Dong C Y,de Pater C J.Numerical implementation of displacement discontinuity method and its application in hydraulic fracturing[J].Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering,2001,191(8/10),745-760.[15] Dong C Y,de Pater C J.Numerical modeling of crack reorientation and link-up[J].Advances in Engineering Software,2002,33(7/10):577-587.[16] Sesetty V,Ghassemi A.Simulation of hydraulic fractures and their interactions with natural fractures[C]∥Proceedings of the 46th US Rock Mechanics/Geomecha nics Symposium.Chicago:ARMA,2012:12-331.[17] Guo T K,Zhang S C,Qu Z Q,et al.Experimental study of hydraulic fracturing for shale by stimulated reservoir volume[J].Fuel,2014,128:373-380.[18] Zhao Y L,Zhang L H,Luo J X,et al.Performance of fractured horizontal well with stimulated reservoir volume in unconventional gas reservoir[J].Journal of Hydrology,2014,512:447-456.[19] 陈守雨,杜林麟,贾碧霞,等.多井同步体积压裂技术研究[J].石油钻采工艺,2011,33(6):59-65.。
体积压裂体积压裂是指在水力压裂过程中,使天然裂缝不断扩张和脆性岩石产生剪切滑移,形成天然裂缝与人工裂缝相互交错的裂缝网络,从而增加改造体积,提高初始产量和最终采收率。
1.1 体积压裂机理体积压裂的作用机理:通过水力压裂对储层实施改造,在形成一条或者多条主裂缝的同时,使天然裂缝不断扩张和脆性岩石产生剪切滑移,实现对天然裂缝、岩石层理的沟通,以及在主裂缝的侧向强制形成次生裂缝,并在次生裂缝上继续分支形成二级次生裂缝,以此类推,形成天然裂缝与人工裂缝相互交错的裂缝网络。
从而将可以进行渗流的有效储层打碎,实现长、宽、高三维方向的全面改造,增大渗流面积及导流能力,提高初始产量和最终采收率。
体积压裂的提出,是基于体积改造这一全新的现代理论而提出。
体积改造理念的出现,颠覆了经典压裂理论,是现代压裂理论发展的基础。
常规压裂技术是建立在以线弹性断裂力学为基础的经典理论下的技术。
该技术的最大特点就是假设压裂人工裂缝起裂为张开型,且沿井筒射孔层段形成双翼对称裂缝。
以1条主裂缝实现对储层渗流能力的改善,主裂缝的垂向上仍然是基质向裂缝的“长距离”渗流,最大的缺点是垂向主裂缝的渗流能力未得到改善,主流通道无法改善储层的整体渗流能力。
后期的研究中尽管研究了裂缝的非平面扩展,但也仅限于多裂缝、弯曲裂缝、T 型缝等复杂裂缝的分析与表征,但理论上未有突破。
而“体积改造”依据其定义,形成的是复杂的网状裂缝系统,裂缝的起裂与扩展不简单是裂缝的张性破坏,而且还存在剪切、滑移、错断等复杂的力学行为(图1)。
1.2 体积压裂的地层条件1)天然裂缝发育,且天然裂缝方位与最小主地应力方位一致。
在此情况下,压裂裂缝方位与天然裂缝方位垂直,容易形成相互交错的网络裂缝。
天然裂缝的开启所需要的净压力较岩石基质破裂压力低50%。
同样,有模型研究复杂天然裂缝与人工裂缝的关系,以及天然裂缝开启的应力变化等,建立了天然裂缝发育与扩展模型,研究表明,在体积改造中,天然裂缝系统会更容易先于基岩开启,原生和次生裂缝的存在能够增加复杂裂缝的可能性,从而极大地增大改造体积。
Meyer软件功能模块介绍1.MShale是不连续裂缝网络模拟器,用于模拟不连续裂缝网络水力裂缝三维扩展,可对水力裂缝扩展和支撑剂输送的耦合参数进行敏感性分析。
MShale是专业的模拟页岩和煤岩水力压裂中多裂缝、非对称缝和不连续缝的模拟器。
天然裂缝性地层和断层发育地层中的不连续缝可以用裂缝网络模型来模拟裂缝在空间的扩展(不仅仅是垂直最小水平应力方向)。
2. MFrac是包含有多个选项的完整的设计和评估模拟程序,包括三维裂缝几何模型,自动设计功能,完整的酸化压裂方案。
完全耦合的支撑剂输送和热传送程序,以及灵活的用户界面,面向用户的开发环境,允许使用程序进行压裂设计和分析。
MFrac是具有实时和回放功能的计算模拟器。
现场施工时,这个程序可以与Mview实时采集和显示的数据一同工作。
3. MView提供一个实时水力压裂和小型压裂分析的数据处理系统和显示模块。
MView主要与MFrac和MiniFrac水力压裂设计和分析模拟器一同使用。
然而,它的柔性结构也使得它具有主要数据处理系统的功能。
这个程序独立出来是为了提供一个简单的系统,能简单可靠操作。
4. MiniFrac是专门设计的用于注入测试和小型压裂分析的分析工具。
这个程序提供了一个试验注入测试期间和停泵后排量-压力的方法,包括泵注/停泵测试确定地应力大小,阶梯排量分析,经典/非经典压降分析。
MiniFrac像MFrac一样,也可以和Mview同步共享实时数据,也允许对实时采集的数据进行分析。
MiniFrac的首要目的是计算闭合压力,液体效率,滤失系数和近井影响。
5. MProd是Meyer & Associates, Inc.研制的应用于水力压裂的单相解析解产能模拟器。
这个程序用于对未压裂井不同方案的生产收益进行比较评价。
MProd包括一个客观的确定未知或不确定参数的方法,通过对模拟数据和测量数据的回归分析来确定。
裂缝设计优化可以帮助用户确定最优的裂缝参数(缝长,缝宽,裂缝导流能力),最佳产能与规模匹配。
Meyer三维增产措施模拟设计(专家)系统软件介绍GNT国际公司(北京办事处)2011年Meyer三维增产措施模拟设计系统一、Meyer 软件基本情况介绍及模块清单Meyer软件是Meyer & Associates, Inc.公司开发的水力措施模拟软件,可进行压裂、酸化、酸压、泡沫压裂/酸化、压裂充填、端部脱砂、注水井注水、体积压裂等模拟和分析。
该软件从1983年开始研制,1985年投入使用。
目前该软件在世界范围内拥有上百个客户,包括油公司、服务公司、研究所和大学院校等。
Meyer软件是一套在水力措施设计方面应用非常广泛的模拟工具。
软件可提供英语和俄语两种语言版本。
其模块有:软件目前更新版本是Meyer2010- Ver. 5.60,更新日期是2010年7月。
二、Meyer功能模块介绍1. MFrac_常规水力措施模拟与分析模块MFrac是一个综合模拟设计与评价模块,含有三维裂缝几何形状模拟和综合酸化压裂解决方案等众多功能。
该软件拥有灵活的用户界面和面向对象的开发环境,结合压裂支撑剂传输与热传递的过程分析,它可以进行压裂、酸化、酸压、压裂充填、端部脱砂、泡沫压裂等模拟。
MFrac还可以针对实时和回放数据进行模拟,当进行实时数据模拟时,MFrac与MView数据显示与处理连接在一起来进行分析。
模块性能•根据预期的结果(裂缝长度和导流能力)自动设计泵注程序•不同裂缝参数与多方案优选•压裂、酸化和泡沫压裂/酸化、端部脱砂(TSO)和压裂充填FRAC-PACK 模拟和设计优化•根据实时数据和回放数据进行施工曲线拟合及模型校准•预期压裂动态分析(例如裂缝延伸、效率、压力衰减等)•综合应用MFrac、MProd和MNpv开展压裂优化设计研究模块主要功能•压裂数据的实时显示和回放•井筒和裂缝中热传递模拟•酸化压裂设计•精确的斜井井筒模型(包括水平井)设计•支撑剂传输设计•(射孔)孔眼磨蚀计算•可压缩流体设计(泡沫作业时)•近井筒压力影响分析(扭曲效应)•多层压裂(限流法)•综合的支撑剂、压裂液、酸液、油套管和岩石数据库•多级压裂裂缝模拟(平行或者多枝状的)•2D和水平裂缝设计•先进的裂缝端部效果分析(包括临界压力)•根据时间和泵注阶段统计漏失量•3D绘图•端部脱砂(TSO)和压裂充填FRAC-PACK高传导性裂缝的模拟,与其它模块的联合应用MFrac进行回放数据和实时数据模拟分析时,数据要从MView模块导入,数据包括:随时间变化的排量、井底压力、井口压力、支撑剂浓度、氮气或二氧化碳注入量等。
致密砂岩气藏体积压裂技术应用与探讨吕杨;李凤瑞;代东每;徐军;侯瑞;常森;文晓辉【摘要】苏里格气田东区砂体规模小,多薄层特征明显,储层致密,岩屑含量高,常规压裂形成的双翼对称裂缝改造体积有限,且主裂缝的垂向上仍然是基质向裂缝的“长距离”渗流.而“体积压裂”建立主裂缝与多级次生裂缝交织的裂缝网络,使基质从任意方向裂缝的“短距离”渗流,实现对储层在长、宽、高三维方向的“立体改造”.【期刊名称】《石油化工应用》【年(卷),期】2014(033)004【总页数】5页(P57-60,66)【关键词】致密气藏;体积压裂;应用效果【作者】吕杨;李凤瑞;代东每;徐军;侯瑞;常森;文晓辉【作者单位】中国石油长庆油田分公司第五采气厂,内蒙古乌审旗017300;中国石油长庆油田分公司第三采气厂,内蒙古乌审旗017300;中国石油长庆油田分公司第五采气厂,内蒙古乌审旗017300;中国石油长庆油田分公司第五采气厂,内蒙古乌审旗017300;中国石油长庆油田分公司第五采气厂,内蒙古乌审旗017300;中国石油长庆油田分公司第五采气厂,内蒙古乌审旗017300;中国石油长庆油田分公司第五采气厂,内蒙古乌审旗017300【正文语种】中文【中图分类】TE357.11 体积压裂在苏东的可行性分析通过对页岩气储层的调研,认为储层岩石脆性特征、天然微裂缝发育情况以及三向应力是实现“体积压裂”的物质基础。
1.1 岩石脆性储层要富含石英或者碳酸盐岩等脆性矿物有利于产生复杂缝网,从石英含量来看,苏里格气田东区储层符合这一特征。
表1 苏里格地区砂岩中碎屑组分含量对比地区层位碎屑组分百分含量/%石英类岩屑类长石类东部盒8 79.16 20.65 0.18山1 75.9 24 0.068中部盒8 86.82 12.26 0.92山1 88.42 11.44 0.14西部盒8 93.57 6.42 0.02山1 87.67 12.13 0.21表2 苏东砂岩与北美不同区域页岩岩石力学特征对比气田名称杨氏模量/MPa 泊松比布氏硬度脆性指数Barnett 48 300~62 000 0.15 80 77.3~87.1 Haynesville 5 000~20 690 0.23 18 29.3~41.6 Eagleford 31 000~41 300 0.26 22 43.0~50.4 Marcellus 27 600~48 300 0.2 32 52.6~67.3苏里格东区盒8 17 760~39 177 0.21 / 11.5~42.0山1 23 860~33 350 0.25 / 19.9~33.51.2 天然微裂缝天然裂缝状况及层理发育状况,可以降低分支裂缝的形成所需要净压力,苏东岩心观察及电成像测井情况表明,苏东储层天然裂缝部分发育。
体积压裂技术在油田开发中的适用性分析
体积压裂技术是一种常用的油田开发技术,它可以有效地提高油田储量和产量。
本文
将从技术原理、适用油层、施工条件等几个方面对体积压裂技术在油田开发中的适用性进
行分析。
技术原理
体积压裂技术是利用高压水泥浆将压裂剂和砂浆注入裂隙中,形成一定大小的压裂裂缝,提高储层孔隙度和渗透率,增加油气的流动性。
该技术主要有三种方式:颗粒压裂、
液体压裂和伴有射孔的压裂。
适用油层
体积压裂技术适用于砂岩或含砂层的岩石,通常用于中-低渗透率的油气储层。
当油
层的孔隙度较高、渗透率较低时,可以通过体积压裂技术提高储层的流动性,增加产量。
对于一些非常规储层如页岩气、煤层气等,体积压裂技术也具有可行性和应用前景。
施工条件
体积压裂技术的施工条件主要包括施工时间、施工地点、水泥浆性能等。
在施工时间
方面,需考虑天气条件、作业周期等因素。
在施工地点方面,需要进行地质勘探、评价和
井口设计,确保施工范围和效果。
在水泥浆性能方面,需考虑压力、粘度、稳定性等因素,以保证压裂效果。
总体来说,体积压裂技术是一种具有较好适用性的油田开发技术。
但是,由于技术难
度较高,施工成本较大,对设备、资金、技术等要求较高,因此需谨慎选择施工对象和应
用环境。
同时,我们也需要注意加强技术研发和创新,进一步提高体积压裂技术的效率和
适用性,才能发挥其更大的油田开发价值。