水力壓裂裂縫擴(kuò)展模擬與滲透率測試一體化儀器研發(fā)

水力壓裂技術(shù)是當(dāng)前頁巖氣獲得經(jīng)濟(jì)產(chǎn)能必備技術(shù)之一，主要目的是制造氣體流通的通道，裂縫的形態(tài)、走向、滲流能力等各項(xiàng)參數(shù)直接決定水力壓裂是否達(dá)到改造儲層目的，是否具有經(jīng)濟(jì)產(chǎn)能。而水力壓裂裂縫擴(kuò)展模擬和滲流能力測試是當(dāng)前評價水力壓裂改造效果最直接和簡便的室內(nèi)方法。 本研究針對當(dāng)前國內(nèi)大尺度裂縫擴(kuò)展試件進(jìn)行壓后滲透率測試的儀器，無法在原實(shí)驗(yàn)環(huán)境下測試壓裂前后滲透率等問題。開展了相關(guān)實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備和配套測試方法研發(fā)，具體研究內(nèi)容和成果如下:形成了一套水力壓裂裂縫擴(kuò)展與滲透率一體化測試實(shí)驗(yàn)儀器。針對壓裂裂縫擴(kuò)展模擬實(shí)驗(yàn)儀器只能單一模擬水力壓裂裂縫擴(kuò)展，其滲流能力的合理評估主要通過壓后人為觀測，可比性較差，對實(shí)際壓裂指導(dǎo)能力受限，缺乏定量表征改造滲流能力實(shí)驗(yàn)設(shè)備。研發(fā)了集水力壓裂裂縫擴(kuò)展與滲透率一體的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)試件裝載和加壓密封的需求、致密試件的滲透率測試和不同部位滲透率測試需求、實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)采集的智能化控制。構(gòu)建了研發(fā)設(shè)備匹配的滲透率測試方法與模型。在脈沖衰減法和常規(guī)穩(wěn)態(tài)測試滲透率基礎(chǔ)上，推薦和建立了水力壓裂實(shí)驗(yàn)前后實(shí)驗(yàn)試件滲透率測試計(jì)算模型。研究成果可為水力壓裂室內(nèi)實(shí)驗(yàn)評價提供支撐。,水力壓裂技術(shù)是當(dāng)前頁巖氣獲得經(jīng)濟(jì)產(chǎn)能必備技術(shù)之一，主要目的是制造氣體流通的通道，裂縫的形態(tài)、走向、滲流能力等各項(xiàng)參數(shù)直接決定水力壓裂是否達(dá)到改造儲層目的，是否具有經(jīng)濟(jì)產(chǎn)能。而水力壓裂裂縫擴(kuò)展模擬和滲流能力測試是當(dāng)前評價水力壓裂改造效果最直接和簡便的室內(nèi)方法。 本研究針對當(dāng)前國內(nèi)大尺度裂縫擴(kuò)展試件進(jìn)行壓后滲透率測試的儀器，無法在原實(shí)驗(yàn)環(huán)境下測試壓裂前后滲透率等問題。開展了相關(guān)實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備和配套測試方法研發(fā)，具體研究內(nèi)容和成果如下:形成了一套水力壓裂裂縫擴(kuò)展與滲透率一體化測試實(shí)驗(yàn)儀器。針對壓裂裂縫擴(kuò)展模擬實(shí)驗(yàn)儀器只能單一模擬水力壓裂裂縫擴(kuò)展，其滲流能力的合理評估主要通過壓后人為觀測，可比性較差，對實(shí)際壓裂指導(dǎo)能力受限，缺乏定量表征改造滲流能力實(shí)驗(yàn)設(shè)備。研發(fā)了集水力壓裂裂縫擴(kuò)展與滲透率一體的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)試件裝載和加壓密封的需求、致密試件的滲透率測試和不同部位滲透率測試需求、實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)采集的智能化控制。構(gòu)建了研發(fā)設(shè)備匹配的滲透率測試方法與模型。在脈沖衰減法和常規(guī)穩(wěn)態(tài)測試滲透率基礎(chǔ)上，推薦和建立了水力壓裂實(shí)驗(yàn)前后實(shí)驗(yàn)試件滲透率測試計(jì)算模型。研究成果可為水力壓裂室內(nèi)實(shí)驗(yàn)評價提供支撐。 2100433B

煤層氣藏水力壓裂網(wǎng)狀裂縫形成機(jī)理及擴(kuò)展規(guī)律

姜婷婷，任高峰，張建華著

• 出版社：武漢大學(xué)出版社

• ISBN：9787307207714

• 版次：1

• 商品編碼：12515243

• 品牌：其他品牌

• 包裝：平裝

• 開本：16開

• 出版時間：2019-03-01

• 用紙：膠版紙

• 頁數(shù)：159

• 正文語種：中文

內(nèi)容簡介

《煤層氣藏水力壓裂網(wǎng)狀裂縫形成機(jī)理及擴(kuò)展規(guī)律》針對煤層氣藏水力壓裂過程中裂縫起裂和擴(kuò)展預(yù)測的難題，系統(tǒng)地開展模擬實(shí)際壓裂條件下的煤巖力學(xué)參數(shù)試驗(yàn)，建立應(yīng)力和滲流耦合條件下煤巖起裂判據(jù)，研究煤巖節(jié)理、層理和天然裂縫等對水力壓裂過程中裂縫網(wǎng)絡(luò)的影響規(guī)律，揭示水力壓裂裂縫起裂和延伸的力學(xué)機(jī)理，實(shí)現(xiàn)對煤層氣藏水力壓裂裂縫網(wǎng)絡(luò)幾何尺寸和復(fù)雜程度的設(shè)計(jì)控制。研究成果可為現(xiàn)場施工提供技術(shù)參考和理論依據(jù)。

水力壓裂就是利用地面高壓泵，通過井筒向油層擠注具有較高粘度的壓裂液。當(dāng)注入壓裂液的速度超過油層的吸收能力時，則在井底油層上形成很高的壓力，當(dāng)這種壓力超過井底附近油層巖石的破裂壓力時，油層將被壓開并產(chǎn)生裂縫。這時，繼續(xù)不停地向油層擠注壓裂液，裂縫就會繼續(xù)向油層內(nèi)部擴(kuò)張。為了保持壓開的裂縫處于張開狀態(tài)，接著向油層擠入帶有支撐劑（通常石英砂）的攜砂液，攜砂液進(jìn)入裂縫之后，一方面可以使裂縫繼續(xù)向前延伸，另一方面可以支撐已經(jīng)壓開的裂縫，使其不致于閉合。再接著注入頂替液，將井筒的攜砂液全部頂替進(jìn)入裂縫，用石英砂將裂縫支撐起來。最后，注入的高粘度壓裂液會自動降解排出井筒之外，在油層中留下一條或多條長、寬、高不等的裂縫，使油層與井筒之間建立起一條新的流體通道。壓裂之后，油氣井的產(chǎn)量一般會大幅度增長。

盡管水力壓裂法在19世紀(jì)就已發(fā)明，但直到近十幾年才開始大規(guī)模使用，如今，美國近些年的新油井有95%是用水力壓裂法進(jìn)行鉆探的