【摘要】：水力壓裂是改善低產能、低滲透率油氣藏,使低滲透、超低滲透油氣藏增產或者恢復生產最直接、最有效的手段方式。水力壓裂施工質量的高低直接影響致密性油氣藏開采效率的高低及油氣田經(jīng)濟效益的高低。壓裂施工中的壓裂液是水力壓裂技術的重要組成部分,壓裂液注入動態(tài)位置和壓裂管柱中壓裂液動態(tài)摩阻監(jiān)測對壓裂施工參數(shù)優(yōu)化以及確保壓裂施工安全都具有很重要的工程意義。本文在廣泛調研國內外壓裂液注入動態(tài)監(jiān)測發(fā)展現(xiàn)狀的基礎上,展開對壓裂液注入動態(tài)監(jiān)測機理進行深入研究,提出一種適用于常規(guī)井壓裂施工現(xiàn)狀的壓裂液注入運動動態(tài)位置及壓裂管柱中壓裂液動態(tài)摩阻監(jiān)測的方法,并開發(fā)和集成了相對應的配套系統(tǒng)。本文取得成果如下:1.開發(fā)了一套不依托井下測量儀器而是利用地面壓裂儀表車組配套儀器測量方式實現(xiàn)壓裂液注入動態(tài)監(jiān)測,并輔以配套數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),實現(xiàn)了對注入壓裂液運動動態(tài)位置監(jiān)測及注入壓裂管柱中壓裂液動態(tài)摩阻監(jiān)測;2.通過文獻調研分析了現(xiàn)有壓裂液注入動態(tài)監(jiān)測方法的優(yōu)劣性與適用性,提出一種利用地面壓裂儀表車組配套的儀器測量的壓裂液注入動態(tài)監(jiān)方法;3.通過研究壓裂液注入動態(tài)監(jiān)測機理,建立了壓裂液注入動態(tài)監(jiān)測的表征模型,即注入壓裂液的運動動態(tài)位置監(jiān)測模型和壓裂管柱中壓裂液動態(tài)摩阻監(jiān)測模型;對位置監(jiān)測模型及摩阻監(jiān)測模型進行改進及優(yōu)化,提高了監(jiān)測系統(tǒng)的準確性;4.結合壓裂液注入動態(tài)監(jiān)測模型完成了系統(tǒng)總體方案設計、架構設計和硬件設備配套,并結合算法壓裂液注入動態(tài)監(jiān)測模型數(shù)據(jù)需求,建立了壓裂液注入動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)配套數(shù)據(jù)庫,為指導壓裂現(xiàn)場的下一步施工提供了數(shù)據(jù)支撐;5.基于壓裂液注入動態(tài)監(jiān)測模型及建立的系統(tǒng)配套數(shù)據(jù)庫進行了系統(tǒng)軟件設計,最終形成了一套完整的壓裂液注入動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng),并利用壓裂現(xiàn)場數(shù)據(jù)進行了應用測試,測試應用結果表明:系統(tǒng)運行穩(wěn)定可靠,監(jiān)測效果良好,滿足了設計目標,具有良好的現(xiàn)場應用前景。6.本文設計并開發(fā)的壓裂液注入動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)充分發(fā)揮了地面監(jiān)測方法的優(yōu)勢,在降低監(jiān)測成本的基礎上,很好地實現(xiàn)了對壓裂液注入動態(tài)位置的監(jiān)測以及壓裂管柱中壓裂液動態(tài)摩阻的監(jiān)測。
[Abstract]:Hydraulic fracturing is the most direct and effective way to improve oil and gas reservoirs with low productivity and permeability and to increase production or restore production in low permeability and ultra low permeability reservoirs. The quality of hydraulic fracturing directly affects the production efficiency of tight reservoirs and the economic benefits of oil and gas fields. Fracturing fluid is an important part of hydraulic fracturing technology. The dynamic position of fracturing fluid injection and the dynamic friction monitoring of fracturing fluid in fracturing string are of great engineering significance to the optimization of fracturing operation parameters and to ensuring the safety of fracturing operation. On the basis of extensive investigation of the present situation of fracturing fluid injection dynamic monitoring at home and abroad, the mechanism of fracturing fluid injection dynamic monitoring is deeply studied in this paper. This paper presents a method for monitoring the dynamic position of fracturing fluid injection and the friction resistance of fracturing fluid in fracturing pipe string, which is suitable for the present situation of fracturing operation in conventional wells, and develops and integrates the corresponding matching system. The results of this paper are as follows: 1. Instead of relying on underground measuring instruments, a set of measurement methods for fracturing fluid injection performance is developed, which is based on the supporting instrument of ground fracturing instrument train set, and is supplemented with a data acquisition system. The dynamic position monitoring of injection fracturing fluid and the monitoring of dynamic frictional resistance of fracturing fluid in injection fracturing string are realized. The advantages and disadvantages and applicability of the existing fracturing fluid injection dynamic monitoring methods are analyzed through literature investigation. A new method for monitoring the injection performance of fracturing fluid is proposed, which is based on the instrumentation of the ground fracturing instrument train set. By studying the monitoring mechanism of fracturing fluid injection performance, a characterization model of fracturing fluid injection performance monitoring is established, that is, the dynamic position monitoring model of fracturing fluid injection and the dynamic friction monitoring model of fracturing fluid in fracturing string. The position monitoring model and friction monitoring model are improved and optimized to improve the accuracy of the monitoring system. Combined with the fracturing fluid injection dynamic monitoring model, the system overall scheme design, architecture design and hardware equipment matching are completed, and combined with the algorithm fracturing fluid injection dynamic monitoring model data requirements, The matching database of the fracturing fluid injection dynamic monitoring system is established, which provides data support for the next operation of the fracturing site. Based on the dynamic monitoring model of fracturing fluid injection and the system supporting database, the system software is designed, and a set of complete fracturing fluid injection dynamic monitoring system is formed, and the application test is carried out by using the fracturing field data. The test results show that the system is stable and reliable, the monitoring effect is good, the design goal is satisfied, and the system has a good field application prospect .6. The fracturing fluid injection dynamic monitoring system designed and developed in this paper gives full play to the advantages of the surface monitoring method, and on the basis of reducing the monitoring cost, The monitoring of the dynamic position of fracturing fluid injection and the monitoring of dynamic frictional resistance of fracturing fluid in fracturing string are well realized.
【學位授予單位】：西南石油大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TE357.1

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本文編號：2146027