XX区块页岩气水平井分段压裂技术应用研究

发布时间：2017-07-17 23:20

  本文关键词：XX区块页岩气水平井分段压裂技术应用研究

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【摘要】：XX区块位于我国四川盆地川东南地区,该区块页岩储层具有埋藏深、破裂压力高、储层温度高等特点,进行水力压裂施工时存在施工压力高和加砂困难等问题。目前,国内针对此类页岩储层的水平井分段压裂技术尚不成熟,缺乏相关经验指导。因此,开展深层页岩储层水平井分段压裂技术研究,为该区块页岩气藏的有效开发提供技术支撑。论文首先以XX区块工程地质特征为基础,进行了页岩储层可压性评价,并通过类比的方式判断该区块页岩储层的可压裂性;然后通过水力裂缝最大诱导应力差模型对簇间距进行优化;继而针对该区块S2井进行水平井分段压裂优化设计,以压后累计产气量为目标函数,建立水平井分段压裂裂缝参数优化模型,通过优化设计求解目标函数最优时的裂缝缝长、导流能力、裂缝条数,再由裂缝参数确定合理的压裂施工参数,形成一套完整的压裂优化方案;随后结合该区块页岩储层特点进行压裂材料优选;最后对不同水平井分段压裂工艺施工排量进行对比,优选适合该区块的分段压裂工艺及配套工具。试验井采用高减阻低伤害滑溜水和活性胶液进行混合压裂,采用低密度高强度陶粒支撑剂进行组合加砂,分12段进行压裂,施工总液量2.95×104m3,最高排量13.6m3/min,该井压后形成了复杂网络裂缝,并且获得高产工业气流,日产气量为10.5×104m3/d。
【关键词】：页岩气 水平井分段压裂 可压性评价 优化设计
【学位授予单位】：重庆科技学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TE357
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 1 绪论10-16
• 1.1 研究目的及意义10
• 1.2 国内外研究现状10-13
• 1.2.1 页岩气压裂工艺技术现状10-12
• 1.2.2 页岩气压裂材料现状12-13
• 1.3 研究思路及主要研究内容13-16
• 1.3.1 论文研究思路13-14
• 1.3.2 论文主要研究内容14-16
• 2 页岩储层工程地质特征16-20
• 2.1 储层物性16
• 2.2 岩石矿物成分16-17
• 2.3 储层含气性17
• 2.4 天然裂缝特征17-18
• 2.5 岩石力学及地应力特征18-19
• 2.6 地层温度及压力19
• 2.7 小结19-20
• 3 页岩储层可压性评价20-28
• 3.1 页岩气储层可压性影响因素20-21
• 3.1.1 岩石脆性20
• 3.1.2 天然裂缝20-21
• 3.1.3 水平应力差异系数21
• 3.1.4 热成熟度（Ro）21
• 3.1.5 石英含量21
• 3.2 可压性评价方法21-25
• 3.2.1 数学模型21-22
• 3.2.2 参数标准化22
• 3.2.3 AHP计算权重22-25
• 3.3 可压性评价结果25-27
• 3.4 小结27-28
• 4 页岩气水平井分段压裂优化设计28-41
• 4.1 簇间距优化28-32
• 4.1.1 簇间距优化模型28-31
• 4.1.2 簇间距优化结果31-32
• 4.2 裂缝参数优化32-38
• 4.2.1 优化模型的建立32-33
• 4.2.2 优化模型的求解33-34
• 4.2.3 目标函数的计算34-35
• 4.2.4 优化方法35-36
• 4.2.5 裂缝参数优化结果36-38
• 4.3 施工参数优化38-40
• 4.4 小结40-41
• 5 压裂材料优选41-49
• 5.1 酸液41-43
• 5.1.1 酸液作用41
• 5.1.2 酸液配方41-42
• 5.1.3 酸化后岩石的强度对比42-43
• 5.2 压裂液43-46
• 5.2.1 压裂液选择43-44
• 5.2.2 压裂液配方体系评价44-46
• 5.3 支撑剂46-48
• 5.3.1 地层闭合压力46-47
• 5.3.2 支撑剂选择47-48
• 5.4 小结48-49
• 6 页岩气水平井分段压裂工艺及配套工具的优选49-62
• 6.1 不同压裂工艺适用性对比50-57
• 6.1.1 桥塞+射孔联作分段压裂50-51
• 6.1.2 组合封隔器分段压裂51-56
• 6.1.3 不同分段压裂工艺施工排量对比56-57
• 6.2 速钻桥塞工艺管柱配套研究57-61
• 6.2.1 桥塞选型57-59
• 6.2.2 泵送桥塞工艺59-61
• 6.3 小结61-62
• 7 现场应用62-69
• 7.1 井的基本情况62-63
• 7.2 可压性评价63
• 7.3 压裂难点及技术思路63-64
• 7.3.1 压裂难点63-64
• 7.3.2 技术思路64
• 7.4 压裂设计64-65
• 7.4.1 压裂工艺选择64
• 7.4.2 压裂参数优化64
• 7.4.3 施工参数优化64-65
• 7.5 压裂材料优选65
• 7.6 压裂施工情况65-67
• 7.7 压后评价67-68
• 7.8 增产效果68
• 7.9 小结68-69
• 8 结论69-70
• 参考文献70-73
• 致谢73-74
• 作者在攻读学位期间发表的论著及取得的科研成果74

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