非常規(guī)油氣藏“井工廠”立體縫網(wǎng)整體壓裂技術
非常規(guī)油氣藏“井工廠”立體縫網(wǎng)整體壓裂技術就是以單一水平井橫切裂縫分段壓裂或體積壓裂技術為基礎,立足于以“井工廠”為單元的多井同步壓裂或拉鏈式壓裂作業(yè)模式,不但實現(xiàn)了壓裂多井間作業(yè)工序的無縫銜接與作業(yè)效率的大幅度提升,而且壓裂液返排液也得到了循環(huán)利用進而貫徹了綠色環(huán)保的發(fā)展理念;更為重要的是裂縫復雜性及整體裂縫改造體積與單井控制可采儲量等也相應地大幅度增加,**限度地實現(xiàn)了降本增效。本書詳細闡述了非常規(guī)油氣藏“井工廠”壓裂改造理論及技術等方面的探索及實踐,進一步闡釋了“井工廠”立體縫網(wǎng)改造技術的理論內(nèi)涵,總結(jié)分析了“井工廠”體積改造理論體系研究成果與關鍵技術,并展望了其未來的發(fā)展方向,旨在推動“井工廠”壓裂技術在更加廣泛的領域中應用。
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目錄
序
前言
第一章 緒論 1
第一節(jié) “井工廠”立體縫網(wǎng)開發(fā)壓裂技術概念、內(nèi)涵及表征方法 1
第二節(jié) “井工廠”立體縫網(wǎng)開發(fā)壓裂技術的作用及意義 2
第三節(jié) “井工廠”立體縫網(wǎng)開發(fā)壓裂技術的發(fā)展現(xiàn)狀 3
一、“井工廠”控制區(qū)域內(nèi)油氣藏精細地質(zhì)建模及儲層描述技術 3
二、可考慮多因素的“井工廠”多井壓裂油氣藏產(chǎn)量動態(tài)預測模擬技術 5
三、“井工廠”地質(zhì)-工程一體化開發(fā)壓裂優(yōu)化設計技術 6
四、單一水平井強化有效體積壓裂優(yōu)化控制技術 8
五、“井工廠”多井協(xié)同壓裂技術 11
六、“井工廠”立體縫網(wǎng)開發(fā)壓裂的多井多裂縫診斷及效果評估技術 12
第四節(jié) “井工廠”立體縫網(wǎng)開發(fā)壓裂技術的發(fā)展展望 13
一、低成本“井工廠”開發(fā)技術 13
二、“井工廠”高效開發(fā)技術 13
三、綠色環(huán)保技術 14
四、智能化精準壓裂技術 14
參考文獻 15
第二章 國外“井工廠”壓裂技術概論 17
第一節(jié) 國外“井工廠”壓裂技術的總體發(fā)展歷程 17
一、國外“井工廠”壓裂技術發(fā)展 18
二、北美“井工廠”壓裂技術特點 31
第二節(jié) 北美典型頁巖氣田“井工廠”壓裂技術發(fā)展脈絡 33
一、美國Barnett頁巖 34
二、美國Woodford頁巖 38
三、美國Marcellus頁巖 39
四、美國Haynesville頁巖 40
五、美國Eagle Ford頁巖 42
六、Bakken頁巖(美國和加拿大) 43
第三節(jié) 國外“井工廠”壓裂技術的未來發(fā)展趨勢分析 44
第四節(jié) 國內(nèi)外典型非常規(guī)油氣藏地質(zhì)特征對比性分析 46
參考文獻 47
第三章 “井工廠”立體縫網(wǎng)多參數(shù)協(xié)同優(yōu)化技術 52
第一節(jié) “井工廠”立體縫網(wǎng)的概念及表征方法 52
vi|非常規(guī)油氣藏“井工廠”立體縫網(wǎng)整體壓裂技術
第二節(jié) “井工廠”多井多縫多層條件下產(chǎn)量動態(tài)數(shù)值模擬方法及主控因素分析 54
一、頁巖氣“井工廠”產(chǎn)量動態(tài)數(shù)值模擬方法 54
二、致密氣“井工廠”產(chǎn)量動態(tài)數(shù)值模擬方法 72
第三節(jié) “井工廠”立體縫網(wǎng)多參數(shù)協(xié)同優(yōu)化方法 87
一、影響“井工廠”產(chǎn)量的單因素敏感性分析 91
二、單井及“井工廠”立體縫網(wǎng)多參數(shù)協(xié)同優(yōu)化方法 100
第四節(jié) “井工廠”壓力保持水平及裂縫導流特性等對采收率影響分析 108
第五節(jié) “井工廠”重復壓裂時機及裂縫參數(shù)對壓后產(chǎn)量的影響分析 145
第六節(jié) “井工廠”分支井壓裂產(chǎn)量及主控因素分析 151
參考文獻 157
第四章 “井工廠”多井多縫開發(fā)壓裂工藝參數(shù)優(yōu)化 159
第一節(jié) 多井多縫多層誘導應力干擾模擬及主控因素分析 159
一、水平井分段多簇壓裂條件下多簇裂縫均衡起裂機制研究 159
二、多簇裂縫同步擴展機制研究 164
第二節(jié) 簇射孔參數(shù)對裂縫均衡起裂與延伸的影響模擬及優(yōu)化 172
一、數(shù)值分析原理簡介 172
二、簇射孔參數(shù)對水力裂縫擴展過程的影響 177
第三節(jié) 壓裂注入模式優(yōu)化 188
一、變黏度壓裂液多級交替注入技術 188
二、長段塞或連續(xù)加砂模式 190
第四節(jié) 壓裂工藝注入?yún)?shù)優(yōu)化 192
第五節(jié) 頂替液類型及頂替參數(shù)對裂縫尺寸的影響分析 197
一、頂替液類型及黏度優(yōu)化 197
二、頂替液用量優(yōu)化 198
參考文獻 199
第五章 “井工廠”立體縫網(wǎng)開發(fā)壓裂主體工藝技術 200
第一節(jié) 多井拉鏈式壓裂技術 200
第二節(jié) 多井同步壓裂及同步拉鏈式壓裂技術 207
一、多井同步壓裂技術 207
二、同步拉鏈式壓裂技術 209
第三節(jié) 基于誘導應力錯峰排布的多井壓裂技術 212
第四節(jié) “井工廠”加密子井防干擾壓裂技術 214
第五節(jié) 多層“井工廠”立體壓裂技術 218
第六節(jié) 多層“井工廠”立體壓裂后的能量補充技術 225
參考文獻 227
第六章 “井工廠”開發(fā)壓裂配套技術 229
第一節(jié) 多簇裂縫均衡起裂與均衡延伸控制技術 229
一、變排量酸預處理技術 229
二、低黏滑溜水變排量技術 229
三、變黏度滑溜水及變黏度膠液注入技術 230
四、高黏膠液中頂技術 231
五、段內(nèi)封堵球技術 231
六、段內(nèi)限流壓裂 232
七、適當增加小粒徑支撐劑比例 233
八、現(xiàn)場應用及效果分析 234
第二節(jié) 多簇裂縫縫高延伸及改造體積模擬與優(yōu)化 236
第三節(jié) 水平井極限限流密切割壓裂技術 238
第四節(jié) 壓裂液動態(tài)懸砂及支撐劑動態(tài)沉降物理模擬技術 240
一、實驗裝置原理及功能 241
二、實驗材料及方法 243
三、實驗結(jié)果與分析 245
四、小結(jié) 249
第五節(jié) 復雜多尺度裂縫系統(tǒng)支撐劑動態(tài)運移物理模擬技術及優(yōu)化 250
一、壓裂輸砂與返排一體化物理模擬實驗研究 250
二、大型模塊化多尺度復雜裂縫系統(tǒng)支撐劑輸送及動態(tài)運移物理模擬研究 258
三、多尺度復雜裂縫系統(tǒng)支撐劑輸送及動態(tài)運移數(shù)值模擬研究 273
第六節(jié) 復雜多尺度裂縫系統(tǒng)支撐劑導流能力物理模擬技術及優(yōu)化 281
一、體積壓裂支撐劑導流能力實驗設計 281
二、主裂縫內(nèi)支撐劑導流能力 284
三、分支裂縫內(nèi)支撐劑導流能力 285
四、應力循環(huán)加載條件下支撐劑導流能力 287
五、混合及組合粒徑加砂條件下支撐劑導流能力 288
六、現(xiàn)場試驗應用 290
七、小結(jié) 292
第七節(jié) 環(huán)?芍貜屠脡毫岩杭凹羟性龀碜赃m應壓裂液 292
一、環(huán)?芍貜屠脡毫岩骸292
二、剪切增稠自適應壓裂液 293
第八節(jié) 可溶、高效井下分段壓裂工具及多分支井分段壓裂工具 295
一、可溶、高效井下分段壓裂工具 295
二、多分支井分段壓裂工具 298
參考文獻 300
第七章 “井工廠”現(xiàn)場壓裂典型實例分析 303
第一節(jié) “井工廠”現(xiàn)場壓裂作業(yè)特點、內(nèi)容及實施 303
一、“井工廠”現(xiàn)場壓裂作業(yè)的特點 303
二、“井工廠”現(xiàn)場壓裂作業(yè)的內(nèi)容 303
三、“井工廠”現(xiàn)場壓裂作業(yè)的實施 305
第二節(jié) 頁巖油氣典型“井工廠”開發(fā)壓裂實例分析 306
一、Woodford頁巖水平井同步壓裂實例 306
二、焦石壩某平臺同步壓裂實例 309
第三節(jié) 致密砂巖油氣“井工廠”開發(fā)壓裂實例分析 310
一、國內(nèi)應用案例分析 310
二、國外應用案例分析 316
第四節(jié) 其他類型油氣“井工廠”開發(fā)壓裂實例分析 319
一、延川南煤層氣復雜縫網(wǎng)開發(fā)壓裂實例分析 319
二、沁南東區(qū)塊煤儲層同步壓裂實例分析 320
參考文獻 321
第八章 多層高密度“井工廠”壓裂技術展望 322
第一節(jié) 多層高密度“井工廠”壓裂技術需求及挑戰(zhàn) 322
一、高密度“井工廠”壓裂技術需求及挑戰(zhàn) 322
二、多層“井工廠”壓裂技術需求和挑戰(zhàn) 323
第二節(jié) 多層高密度“井工廠”集群式壓裂技術展望 324
一、多層高密度“井工廠”集群式壓裂技術概述 324
二、多層高密度“井工廠”集群式壓裂技術發(fā)展展望 325
參考文獻 341