本文關(guān)鍵詞：頁巖氣水平井縫網(wǎng)壓裂工藝參數(shù)研究與優(yōu)化，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：頁巖氣儲層的地質(zhì)概況有,自生自儲、超低孔隙度、超低滲透率、大面積連續(xù)成藏,氣體在儲層中也有多種賦存狀態(tài),一般情況下,在納米級的孔隙中或者極微小的天然裂縫中賦存的是自由氣(或游離氣),在多孔介質(zhì)和粘土礦表面附著的是吸附氣,在瀝青質(zhì)和含油層中溶解的是溶解氣,它的含量極少,三種氣體維持著一定的動態(tài)平衡。正是由于上述儲層特征,加大了頁巖氣的開發(fā)難度。頁巖氣能否成功開發(fā),重要技術(shù)在于水力壓裂這一環(huán)節(jié)。水力壓裂的關(guān)鍵點又在于產(chǎn)生的人工縫使得天然縫發(fā)生了膨脹和剪切滑移,使得裂縫之間相互連通了,最后大規(guī)模的裂縫網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)也就出現(xiàn)了,得到的效果是儲層改造體積增大了,頁巖氣的產(chǎn)量和采收率也提高了。這就是目前主流的專門針對頁巖氣儲層壓裂的新技術(shù)——縫網(wǎng)壓裂�？p網(wǎng)壓裂技術(shù)主要要得到錯綜復雜的“網(wǎng)”狀縫系統(tǒng),系統(tǒng)的主干是人工主裂縫,在主干的基礎(chǔ)上擴展形成一系列的分支縫,這些分支縫中,有的會延伸出去后,距主干一段距離之后又回到了其原始方位,有的會擴張,與主干形成一定的交角�？p網(wǎng)包含了兩點,一是主干部分的支撐縫長達到了設(shè)計值,二是多條分支縫在主干的基礎(chǔ)上產(chǎn)生了,出現(xiàn)了縫網(wǎng)。該技術(shù)主要考慮的是裂縫延伸凈壓力和水平主應力差值這兩者之間的關(guān)聯(lián),當天然裂縫開啟需要的臨界壓力小于前者的值時,分支縫會出現(xiàn),或者當前者的大小達到一定值時,巖石本體會直接破裂,分支縫會出現(xiàn),這就是縫網(wǎng)初步產(chǎn)生的機理。目前以下問題尚需進一步研究：如何有效地激活天然裂縫;哪些地質(zhì)條件和施工作用能滿足壓裂縫網(wǎng)出現(xiàn)的條件；縫網(wǎng)延伸擴展機理；怎樣讓形成的縫網(wǎng)盡可能的復雜；形成的縫網(wǎng)導流能力的大小。所以,為了更加精準地預測壓裂縫網(wǎng)的實際形態(tài),對裂縫的微地震監(jiān)測數(shù)據(jù)作出更加合理地解釋,研究壓裂縫網(wǎng)形成機理是很有必要的,在此基礎(chǔ)上才能進一步地對完井方案進行優(yōu)化,對壓裂施工參數(shù)進行優(yōu)選。頁巖氣藏裂縫相交機理研究部分,先總結(jié)了幾種典型的裂縫相交準則,包括Blanton(布蘭頓)準則、Warpinski(瓦賓斯凱)準則和Renshaw(倫肖)準則,然后根據(jù)前人建立的裂縫相交新模型,分別對天然裂縫張開前和天然裂縫張開后的共4種模型進行了計算分析,這四種模型包含了人工縫與天然縫相交后可能出現(xiàn)的各種情況,包括后者發(fā)生剪切破裂、前者直接穿過后者、后者張開后前者直接穿過后者、前者從后者端部起裂。通過查閱大量的相關(guān)文獻,總結(jié)了頁巖氣壓裂縫網(wǎng)形成的條件,包括地質(zhì)條件和施工作用影響兩個方面,其中地質(zhì)條件包括含氣頁巖的礦物組成及力學性質(zhì)、天然裂縫系統(tǒng)及層理、地應力的影響,施工作用影響包含凈壓力、壓裂液排量和流體粘度的影響。頁巖氣縫網(wǎng)壓裂施工參數(shù)優(yōu)化研究部分,先根據(jù)某一區(qū)塊的地質(zhì)條件和巖石力學特性進行了該區(qū)塊的可壓性條件綜合分析,再根據(jù)射孔設(shè)計結(jié)果和優(yōu)化的裂縫參數(shù)結(jié)果分別優(yōu)化了施工規(guī)模、排量、壓裂液粘度、前置液比和砂比等,最后利用Meyer軟件的MShale模塊對一口頁巖氣井進行了壓裂設(shè)計模擬。
【關(guān)鍵詞】：頁巖氣藏 人工裂縫 天然裂縫 縫網(wǎng)壓裂 施工參數(shù)
【學位授予單位】：長江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TE377
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-14
• 1.1 研究目的和意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究概況10-12
• 1.3 研究內(nèi)容與技術(shù)路線12-14
• 第2章 頁巖氣藏裂縫相交機理14-35
• 2.1 幾種典型的裂縫相交準則分析15-17
• 2.2 裂縫相交模型17-23
• 2.3 計算結(jié)果分析23-35
• 第3章 壓裂縫網(wǎng)形成的地質(zhì)條件分析35-43
• 3.1 含氣頁巖的礦物組成及力學性質(zhì)35-38
• 3.2 天然裂縫系統(tǒng)及層理38-40
• 3.3 地應力40-43
• 第4章 縫網(wǎng)壓裂施工參數(shù)優(yōu)化研究43-74
• 4.1 施工作用對縫網(wǎng)壓裂的影響43-47
• 4.2 方案設(shè)計依據(jù)47-53
• 4.3 單因素分析53-61
• 4.4 多因素正交分析61-63
• 4.5 實例設(shè)計63-74
• 第5章 結(jié)論74-75
• 致謝75-76
• 參考文獻76-79
• 個人簡介79-80

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本文編號：294765