国家科技重大专项(2011ZX05037-004)
- 作品数：20 被引量：188H指数：7
- 相关作者：程远方吴百烈王欣袁征杨柳更多>>
- 相关机构：中国石油大学（华东）中国石油天然气集团公司中国石油更多>>
- 发文基金：国家科技重大专项长江学者和创新团队发展计划更多>>
- 相关领域：石油与天然气工程天文地球建筑科学矿业工程更多>>
- 煤层气井水力压裂“T”型缝延伸模型的建立及应用被引量：22
- 2013年
- 与常规储层不同,煤层压裂裂缝形态复杂多样,其中"T"型缝是典型代表之一。为准确模拟"T"型缝延伸,满足实际压裂设计需要,通过建立数学模型、控制流量、单因素分析等方法对煤层复杂缝中的"T"型缝进行了研究,进而得到煤层压裂"T"型缝延伸规律。通过对PKN模型和Penny模型组合提出了"T"型缝的简化模型,并将多层压裂的流量分配思想应用于"T"型缝中的流量控制。通过实例模拟计算了"T"型缝中各部分的尺寸,在此基础上分析了施工时间、排量及压裂液黏度对"T"型缝系统中各部分几何尺寸的影响规律。研究表明,通过优化施工参数可获取理想尺寸的"T"型裂缝。
- 程远方吴百烈袁征董丙响李令东王欣黄浩勇
- 关键词：煤层气水力压裂
- 促进致密煤岩储层快速脱气的压裂液优选被引量：2
- 2014年
- 水力压裂是致密煤岩气井投产的重要完井技术之一,其中压裂液体系又是压裂技术的关键。针对煤岩储层低孔、低渗、孔喉细小、易被压裂液损害的特点,以及解吸—扩散—渗流的多尺度产气机理,运用损害评价仪和煤岩解吸附实验设备,对几种典型的压裂体系和添加剂进行评价,结果表明:1.0%KCl+0.6%微乳助排剂对水润接触角改变程度最小,更有利于排液,并且损害最小。现场试验表明,新型压裂液体系能够促进人造裂缝附近煤层气解吸,缩短排采时间63 d,达到快速脱气的效果;提高采气初期人造裂缝附近的煤层气渗透率提高煤层气的压裂效率,为煤层气压裂液研究提供了新的思路。
- 陈飞池晓明康毅力王祖文白锋军
- 关键词：煤层气压裂液
- 纤维携砂压裂技术在鄂尔多斯盆地子洲气田盒8_上的应用被引量：5
- 2017年
- 子洲气田的主力产气层盒8_上储层薄且致密,压裂时需要使用低黏液体系控制裂缝缝高并增加缝长,常规压裂工艺难以实现。运用纤维携砂压裂能够很好地控制缝高,改善支撑剂在裂缝中的铺置,提高裂缝导流能力。为此本文开展了可降解纤维携砂在盒8_上的可行性室内研究,结果表明,9‰的纤维压裂液在悬砂性、导流能力、可降解性和配伍性方面均满足要求。在子洲气田应用7口井,通过压后分析得到纤维携砂压裂比常规压裂能够有效改善支撑剂铺置、提高裂缝导流能力,日产气量比邻井提高2倍,表明纤维携砂对致密储层盒8+上的改造能够达到很好的效果。
- 袁海平池晓明陈飞陈超刘欢牛成飞
- 关键词：致密储层导流能力
- 支撑裂缝导流能力新型实验研究被引量：5
- 2013年
- 借鉴API标准导流实验原理及流程,设计了一套裂缝导流能力测试系统。导流室采用圆柱形腔室,可以最大限度的利用钻井岩心,提高了导流能力测试实验的经济性和实用性。在相同实验条件下,分别采用圆柱形导流室和API标准导流室进行了对比研究,两者所得裂缝导流能力变化趋势基本相同。用本测试系统研究了闭合压力、铺砂浓度、支撑剂嵌入等因素对导流能力的影响规律。结果表明,支撑裂缝导流能力随闭合压力的增大而减小,随铺砂浓度的增大而增大,且存在一个最佳值,随支撑剂嵌入程度增大而减小。
- 吴百烈韩巧荣张晓春古永红肖元相李红英程远方
- 关键词：导流能力裂缝支撑剂
- 压裂中顶底板对缝高控制作用的数值模拟研究被引量：2
- 2015年
- 裂缝在缝高方向的延伸会导致裂缝有效长度的降低,影响压裂效果;也可能直接穿过水层,造成压裂施工的失败。因此,基于FEPG有限元平台,利用网格开裂技术,开展了煤层气井压裂数值模拟研究,对垂向裂缝起裂、扩展及穿层的全过程进行分析。数值模拟结果表明:煤层气井压裂过程中,控制裂缝是否向隔层扩展主要取决于作业的净压力与隔层水平地应力差之间的关系;与储集层岩石力学性质相比,储集层的地应力剖面是影响裂缝垂向扩展范围的主要因素;T型缝、工型缝等复杂缝是由储集层的岩石力学性质和地应力共同作用的结果。这对于提高现场煤层气井水力压裂的效果具有重要的指导意义。
- 黄浩勇韩忠英王光磊程远方
- 关键词：数值模拟有限元法
- 煤层压裂裂缝延伸及影响因素分析被引量：16
- 2013年
- 为提高煤层压裂效果,采用拟三维裂缝延伸模型,系统全面分析了岩石物性参数(弹性模量、泊松比、断裂韧性)、地应力差、产层厚度、施工条件(排量、黏度、压裂液滤失性)等对裂缝几何形态的影响。结果表明:应力差、排量、产层厚度等与缝长、缝宽成正相关;弹性模量、泊松比、断裂韧性、排量、黏度等与缝高成正相关;滤失与缝高、缝长、缝宽三者成负相关。此研究结果对获取理想的裂缝几何形态有重要的理论指导意义。
- 程远方吴百烈李娜袁征王欣
- 关键词：煤层气水力压裂裂缝影响因素
- 煤岩水力压裂裂缝形态实验研究被引量：51
- 2013年
- 水力裂缝形态的正确判断是压裂施工设计和产能预测的重要部分,针对煤岩进行真三轴水力压裂,研究水平裂缝、垂直裂缝和复杂裂缝之间的转换条件,得出判断依据。实验证实:应力差(最小水平地应力减去垂向应力)为4～6MPa时,水力裂缝形态在垂直裂缝和水平裂缝间转变;在等应力差状态下,高围压状态会使水力裂缝形态趋于复杂;天然裂缝和割理对水力裂缝起裂与延伸过程产生不同影响;煤岩应力状态主导水力裂缝走向,当应力差异系数Kv在0.6～0.7之间时,煤岩内部天然裂缝和割理对水力裂缝形态有显著影响;并且在不考虑井眼附近天然裂缝时,需要苛刻的应力条件使水力裂缝的起裂阶段表现为水平裂缝。
- 程远方徐太双吴百烈李娜袁征孙元伟王欣
- 关键词：煤岩割理
- 应力敏感条件下煤层压裂裂缝延伸模拟研究被引量：13
- 2013年
- 为研究煤储层应力敏感性质对压裂裂缝延伸的影响,以清水为介质对晋城区块煤样采用围压恒定不变、孔隙压力渐变的方式进行了应力敏感试验,分析了净围压与渗透率之间的关系,考虑渗透率动态变化对压裂液滤失的影响,推导了煤层压裂滤失系数计算方程,建立了应力敏感条件下煤层压裂裂缝延伸模型并提出了求解方法,在应力敏感性质考虑前后,进行了现场煤层气井施工对比模拟计算。研究结果表明:围压一定时,随着孔隙压力增加煤样渗透率逐渐增大,孔隙压力从3 MPa增加到9 MPa,煤样渗透率从0.14×10-15m2增加到2.06×10-15m2,渗透率随着净围压的增大呈指数函数规律降低;滤失系数是施工时间与位置坐标的函数,具有动态变化性质,有效应力为7 MPa时,滤失系数为0.000 224 m/min0.5,有效应力为1 MPa时,滤失系数为0.000 554 m/min0.5,滤失系数与有效应力之间同样存在指数递减关系;考虑应力敏感效应前后,模拟计算结果与实际监测值之间的偏差分别为52.8%和26.8%,因此,考虑应力敏感效应的影响可以大幅提高模拟计算的准确度,使计算结果更接近实际情况。
- 程远方吴百烈李娜袁征徐太双杨柳刘钰川王欣
- 关键词：应力敏感煤层渗透率滤失系数
- 不同因素作用下致密灰岩声波特性和孔压关系研究被引量：1
- 2014年
- 灰岩的成岩作用复杂,常规的孔隙压力预测方法不再适用;可以利用灰岩的声波性质和孔压之间的关系来实现孔压的预测。为了探究致密灰岩声波特性和孔压之间的关系,对苏里格气田马五组灰岩岩样进行了声波特性试验,研究了孔隙度、层理、围压和轴压等不同影响因素作用下,灰岩纵横波波速随孔压的变化规律及其产生的原因。实验结果表明,灰岩的孔隙度与渗透率没有特定关系;纵横波波速与孔压的关系呈现规律性变化。当孔压较小时;纵横波波速变化较小,当孔压增大到一定程度后,纵横波波速随孔压的增大而迅速减小,这种现象可以通过有效应力来解释。随着孔隙度的增加,纵横波波速会呈现非线性减小;平行层理方向纵横波波速要大于垂直层理方向,因为平行层理方向声波阻抗小;不同围压和轴压作用下,灰岩纵横波波速随孔压的变化规律相似,并且在孔压较小时,纵横波波速相差不大,当孔压增大到一定程度后,纵横波波速之间差距变大。
- 孙元伟常鑫陈冲杨佳
- 关键词：孔压层理围压轴压
- 定向射孔体积压裂复杂裂缝扩展机理试验研究被引量：2
- 2015年
- 基于线弹性岩石力学和定向射孔增产理论,提出了利用定向射孔诱导地层形成复杂体积裂缝的增产设计思路。通过大型真三轴水力压裂物理模拟实验对其压裂机理进行了研究,分析了射孔方位、水平地应力差、射孔深度等对破裂压力以及裂缝扩展形态的影响。结果表明:定向射孔方位角和水平地应力差对破裂压力的影响最为明显;并且控制着裂缝转向半径。随着射孔方位角的增大,破裂压力逐渐升高;随着射孔深度的增加,破裂压力逐渐降低;同时存在一个最佳射孔方位角范围,在此范围内可以诱导地层产生"S"型、"X"型等复杂裂缝形态。研究成果可为定向射孔压裂施工参数优选提供理论支撑。
- 常鑫程远方时贤韩修廷
- 关键词：体积压裂定向射孔水力压裂多裂缝
