页岩气水平井分段大型压裂实践
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页岩气水平井大型体积压裂套损预测和控制方法李凡华1 董凯2 付盼3 乔磊1 杜卫强1 孙清华11. 中国石油集团工程技术研究院有限公司2. 中国石油长城钻探工程公司3. 中国石油大学(北京)摘 要 大规模体积压裂导致的页岩气水平井套管损坏(简称套损)或套管变形(简称套变)在现场施工过程中一直都存在,极大地影响了现场施工效率和开发项目的经济效益。
为了解决上述问题,通过分析四川盆地威远页岩气区块100余口水平井的压裂资料,探讨了该区页岩气水平井套损或套变的原因和规律,并据分析结果提出了预测和控制的方法。
研究结果表明:①发生套变的主要地质因素为储层地质特点、地应力和压裂规模;②对于岩石物性非均质性特别强、甜点区厚度小、压裂时储层难以吸收大规模体积压裂的“能量”的上奥陶统五峰组水平井段、A靶点附近井段、钻遇井漏的天然裂缝带井段等容易套损井段可依据录井和测井解释来预测套变;③产量受水平段轨迹所控制的页岩气水平井应提高水平井段钻进时的导向水平,让水平井段的轨迹都落在地质气藏工程精确刻画的甜点区;④对于水平井段非均质性强的储层,宜采用“分段完井、分段固井”、优化井网井距、适当降低压裂规模等工程技术措施。
关键词 四川盆地 威远区块 页岩气 水平井压裂 地应力 套管变形 套管损坏 预测控制DOI: 10.3787/j.issn.1000-0976.2019.04.009Prediction and control of casing damage in large volume fracturing ofhorizontal gas wellsLi Fanhua1, Dong Kai2, Fu Pan3,Qiao Lei1, Du Weiqiang1 & Sun Qinghua1(1. CNPC Engineering Technology Research Institute, Beijing 102206, China;2. CNPC Greatwall Drilling Company, Beijing 100101, China;3. China University of Petroleum, Beijing 102249, China)NATUR. GAS IND. VOLUME 39, ISSUE 4, pp.69-75, 4/25/2019. (ISSN 1000-0976; In Chinese)Abstract: The casing damage/deformation in shale gas horizontal wells caused by massive volume fracturing has always been a problem in the process of field construction, and it has a great impact on the field construction efficiency and the economic benefit of development project. To solve this problem, this paper analyzed the fracturing data of more than 100 horizontal wells in the Weiyuan Shale Gas Block of the Sichuan Basin. Then, the causes and laws of casing damage/deformation of shale gas horizontal wells in this block were discussed. And based on the analysis results, a prediction and control method was proposed. And the following research results were obtained. First, the main geological engineering factors for the occurrence of casing deformation are reservoir geological characteristics, ground stress and fracturing scale. Second, mud logging and well logging interpretation can be taken as the basis for casing deformation prediction in the hole sections where casing damage tends to happen easily, e.g. the horizontal section in the Upper Ordovician Wufeng Fm where the petrophysical properties are particularly heterogeneous, the sweet spot areas are thin and the reservoirs can hardly absorb the "energy" from massive volume fracturing, the hole section near the target A, and the hole section with lost circulation in natural fracture interval. Third, as for the shale gas horizontal wells whose production is controlled by the trajectory of horizontal section, it is necessary to in-crease the steering level during the drilling of horizontal section so as to keep its trajectory in the sweet spot areas which are precisely characterized in geological gas reservoir engineering. Fourth, for the horizontal sections in the reservoirs of strong heterogeneity, it is suggested to adopt engineering technical measures of "segment completion, section cementing", optimization of well spacing, and appro-priate reduction of fracturing scale.Keywords: Sichuan Basin; Weiyuan Block; Shale gas; Horizontal well fracturing; Ground stress; Casing deformation; Casing damage; Prediction and control基金项目:国家科技重大专项“大型油气田及煤层气开发”子课题“提高大型体积压裂条件下固井质量与井筒完整性新技术”(编号:2016ZX05022-005)、“长宁—威远页岩气开发示范工程”(编号:2016ZX05062)。
页岩气藏水平井分段多簇压裂与流动数值模拟王伟;姚军;曾青冬;孙海;樊冬艳【摘要】To discover the effect of fracturing parameters on gas production in horizontal wells of shale gas reser-voirs, numerical simulation of staged cluster fracturing and gas flow have been carried out. The model of fracture propagation has taken the effect of stress shadowing into account. The model solved stress and displacement discon-tinuity with displacement discontinuity method, coupled fluid flow in the wellbore and fractures have been solved by Newton iteration method. Taking viscous flow, Knudsen diffusion and adsorption-desorption, shale gas flow after fracturing has been solved by using discrete fracture model. Simulation results show: As to simultaneous propaga-tion of multiple cluster fractures, when fractures spacing become smaller, the deviation angles of side fractures from maximum horizontal principle stress direction become larger, and the width of middle fracture becomes smaller. When fracturing stage number of horizontal well increases, cumulative gas production increases with a decreasing rate. As to a fracturing stage, cumulative gas production of three clusters is larger than that of two clusters. The lar-ger fractures spacing is, the larger cumulative gas production is.%为探究页岩气藏水平井压裂参数对产气量的影响,开展了分段多簇压裂与流动的数值模拟研究。
深层页岩气水平井体积压裂技术一、本文概述随着全球能源需求的不断增长,页岩气作为一种重要的清洁能源,正逐渐在能源领域中占据重要地位。
其中,深层页岩气资源的开发更是当前石油天然气工业面临的重要挑战和机遇。
深层页岩气储层具有低孔、低渗、非均质性强的特点,传统的开发技术难以满足其高效开发的需求。
因此,本文重点探讨了深层页岩气水平井体积压裂技术,旨在通过该技术提高页岩气储层的改造体积和导流能力,从而实现深层页岩气的高效开发。
本文首先介绍了深层页岩气储层的特点和开发难点,阐述了体积压裂技术在深层页岩气开发中的重要性。
随后,详细阐述了深层页岩气水平井体积压裂技术的原理、工艺流程、关键技术和装备,以及在实际应用中的效果分析。
总结了深层页岩气水平井体积压裂技术的发展趋势和未来研究方向,为相关领域的科研人员和技术人员提供参考和借鉴。
通过本文的研究,旨在为深层页岩气的高效开发提供有力的技术支持,推动页岩气产业的可持续发展,为实现全球清洁能源转型做出积极贡献。
二、深层页岩气地质特征深层页岩气储层通常位于地下数千米的深处,其地质特征相较于浅层页岩气储层具有显著的不同。
深层页岩气储层的地层压力普遍较高,这增加了钻井和压裂作业的难度。
深层页岩气储层的岩石矿物成分、有机质含量、热成熟度等参数也会随着深度的增加而发生变化,从而影响页岩气的生成和聚集。
深层页岩气储层中的裂缝系统通常更加复杂,裂缝密度和走向多变,这给体积压裂技术的实施带来了挑战。
为了有效开发深层页岩气资源,需要对储层的地质特征进行深入研究和精细描述,包括储层的厚度、埋深、岩石类型、有机质丰度、成熟度、含气性、物性特征、应力场特征以及裂缝系统等。
还需要对深层页岩气储层的温压系统进行准确预测,以确保钻井和压裂作业的安全和有效。
在此基础上,结合地质特征和工程技术要求,制定适合深层页岩气储层的体积压裂技术方案,包括压裂液的选择、压裂参数的优化、裂缝监测和评估等,以实现深层页岩气的高效开发。
水平井压裂裂缝起裂及裂缝延伸规律探讨摘要:在油气开采中,水平井压裂裂缝是隧道最常见的一种情况,往往是多种因素共同作用的结果,由于裂缝的深度、宽度变化以及裂缝的形成因素均有不同,且根据现场施工条件,对裂缝的处理方法也是不一样的。
严重的情况不仅危害整体性,还会引起稳定性和其它情况的发生,形成恶性循环,都会影响耐久性。
本文主要探讨了水平井压裂裂缝起裂及裂缝延伸规律。
关键词:水平井压裂;裂缝起裂;裂缝延伸规律;探讨引言:由于在日常的生产中,水平井压裂往往具有特殊性,考虑到难度系数较大,我们不能依靠一个人员或者小组,常常必须需要不同团队参与施工。
不论是在哪个段落的水平井压裂,整个队伍都应该是严谨而认真的,做到每一个流程都规范,如果不这样做,施工随时面临着巨大的风险问题。
所以相应地,施工技术也应该着力提升。
团队在施工前就应该努力思考,做好风险备案,在面对各种风险时才能有备无患,实现稳定性的逐步提升。
在正常的作业环境中,施工团队也不能放松警惕,在日常要预先思考应急方案,针对假想的风险作出正确的判断。
整个施工作业完成以后,施工团队要对整体水平井压裂裂缝起裂及裂缝延伸规律进行细致的检查和排查。
1.水平井的优势及压裂在油气开采中,由于水平井所接触油气储层长度比较大,能够很好地增加储层的泄油面积,提高油气产量。
另外在油气开采中,如果储层有天然裂缝,通过水平井可以把天然裂缝贯穿起来,从而更好地对油气资源进行开采。
在油气开采中,如果井筒和最大应力方向相同,就会形成和最小应力方向垂直的纵向裂缝。
对于施工项目的管理的重视,更是防患于未然的关键因素。
很多团队的专业设备少,但是承接的项目却很大,而且数量还在不断地增加,忽视总结经验,也不注意提升自身的技术水平国内许多建设企业,受自身规模影响,更少的企业愿意斥资引进专业设备。
2.水平井压裂裂缝延展规律2.1水平井压裂的两个关键方面:水泥胶结强度在裂缝形成中的作用,以及射孔丛间距对裂缝宽度的影响。