頁岩氣多尺度複雜縫網優化控制技術

叢書序
序
前言

第1章 緒論 1
1.1 頁岩氣多尺度複雜縫網概念的提出 1
1.2 多尺度複雜縫網的表徵方法 2
1.3 多尺度複雜縫網的實現途徑 2
1.3.1 段長與簇間距及縫長與導流能力的優化 2
1.3.2 主裂縫淨壓力的優化及有效控制 4
1.3.3 交替注酸或酸性滑溜水注入技術 5
1.3.4 變黏度、變排量多尺度造縫技術 6
1.4 多尺度複雜縫網中支撐劑運移及導流能力形成機制 7
1.5 多簇裂縫均勻起裂與延伸控制技術 9
1.6 多尺度複雜縫網的壓後返排優化及控制技術 10
1.6.1 低黏度、強攜砂、高降阻滑溜水體系 11
1.6.2 原位成型支撐劑 11
1.6.3 不同尺度裂縫內多處暫堵轉向壓裂技術 12
1.6.4 井下壓力脈衝發生器 12
1.6.5 爆燃壓裂技術 12
1.6.6 頁岩遮罩自支撐酸壓實現多尺度複雜縫網技術 13
1.7 水力壓裂與其他新技術的複合 14
參考文獻 14

第2章 北美典型頁岩氣區塊壓裂概況 16開
2.1 Barnett頁岩氣地質及壓裂概況 16開
2.1.1 Barnett頁岩氣地質概況 16開
2.1.2 Barnett頁岩氣壓裂概況 19
2.2 Haynesville頁岩氣地質及壓裂概況 22
2.2.1 Haynesville頁岩氣地質概況 22
2.2.2 Haynesville頁岩氣壓裂概況 25
2.3 Marcellus頁岩氣地質及壓裂概況 27
2.3.1 地質概況 27
2.3.2 壓裂技術 28
2.3.3 汙水處理 29
2.4 Woodford頁岩氣地質及壓裂概況 30
2.4.1 區塊概況 30
2.4.2 主體壓裂工藝 31
2.5 北美頁岩氣壓裂技術發展趨勢 34
2.5.1 北美深層頁岩氣壓裂技術發展趨勢 34
2.5.2 北美頁岩氣重複壓裂技術發展趨勢 37
參考文獻 37

第3章 頁岩氣儲層關鍵參數錄取方法 40
3.1 關鍵地質參數錄取方法 40
3.1.1 頁岩儲層TOC含量錄取方法 40
3.1.2 頁岩儲層孔隙度錄取方法 41
3.1.3 頁岩儲層礦物組分錄取方法 44
3.1.4 含氣量錄取方法 45
3.1.5 頁岩裂縫錄取方法 47
3.2 頁岩儲層工程參數錄取方法 51
3.2.1 岩石力學參數錄取方法 51
3.2.2 地應力錄取方法 57
3.3 應用實例 59
參考文獻 61

第4章 頁岩水力裂縫擴展規律 63
4.1 大型壓裂物理類比方法 63
4.1.1 常規儲層水力壓裂物理類比國外研究進展 64
4.1.2 常規儲層水力壓裂物理類比國內研究進展 66
4.1.3 頁岩油氣水力壓裂物理類比研究進展 67
4.2 相似理論及相似材料的選擇 67
4.2.1 試驗參數的選定 67
4.2.2 人工材料配比的選定 68
4.3 單簇及雙簇射孔裂縫擴展實驗研究 70
4.3.1 水力壓裂物理類比實驗設備 70
4.3.2 水力壓裂方案與側鑽類比射孔裝置設計 72
4.3.3 單簇射孔和雙簇射孔試驗 73
4.3.4 改進性雙簇射孔起裂試驗 80
4.4 深層頁岩壓裂裂縫擴展實驗及其力學特徵表徵研究 104
4.4.1 試驗材料與方法 104
4.4.2 結果與分析 106
4.4.3 天然層理對裂縫擴展行為影響的力學特性分析 110
4.5 頁岩水準井簇射孔破裂壓力數值模擬 112
4.5.1 模型關鍵參數的選取和計算 112
4.5.2 計算假定及關鍵參數選取 115
4.5.3 模型分析方法 118
4.5.4 模型計算結果及驗證 119
參考文獻 121

第5章 頁岩複雜裂縫內支撐劑動態運移規律 124
5.1 複雜裂縫支撐劑動態運移類比方法 124
5.2 複雜裂縫支撐劑動態運移規律 131
參考文獻 139

第6章 多尺度複雜縫網提高有效改造體積的優化設計方法 141
6.1 多尺度複雜縫網的概念及表徵方法 141
6.1.1 多尺度複雜縫網的概念 141
6.1.2 多尺度複雜縫網的表徵方法 142
6.2 裂縫改造體積的影響機制及主控因素 143
6.2.1 頁岩地質力學參數的影響 144
6.2.2 水準井筒穿行的頁岩不同小層參數的影響 145
6.2.3 射孔參數的影響 146
6.2.4 壓裂井口裝置 153
6.2.5 壓裂施工參數的影響 153
6.3 裂縫有效改造體積的影響機制及主控因素 156
6.4 多尺度造縫技術及工藝參數優化 158
6.4.1 天然裂縫影響水力壓裂裂縫的擴展 159
6.4.2 水力裂縫遭遇天然裂縫後擴展的模型 16開0
6.4.3 頁岩壓裂主裂縫與層理縫的溝通機制 16開7
6.4.4 水準層理縫對水力主裂縫的影響 171
6.5 多尺度裂縫分級支撐技術及工藝參數優化 182
參考文獻 187

第7章 多尺度複雜縫網實施控制技術 189
7.1 壓裂施工實時調參技術 189
7.2 變黏度變排量交替注入技術 194
7.3 交替注酸技術 197
7.4 酸性滑溜水注入技術 200
7.5 縫內暫堵技術 202
7.6 簇間暫堵技術 205
7.7 支撐劑長段塞注入技術 212
7.8 無水壓裂技術 215
參考文獻 217

第8章 川渝地區頁岩氣井壓裂技術應用案例 219
8.1 志留系高壓頁岩氣水準井壓裂實例剖析 219
8.1.1 基礎參數及壓前評價 219
8.1.2 壓裂方案設計 219
8.1.3 方案實施與效果評估 224
8.1.4 小結 227
8.2 志留系常壓頁岩氣水準井壓裂實例剖析 227
8.2.1 基礎參數及壓前評價 227
8.2.2 與鄰井及鄰工區參數對比 228
8.2.3 壓裂方案設計 229
8.2.4 方案實施與效果評估 233
8.2.5 小結 235
8.3 寒武系頁岩氣水準井壓裂實例剖析 235
8.3.1 井基本情況 235
8.3.2 壓前儲層參數綜合分析 237
8.3.3 岩石力學及地應力分析 238
8.3.4 頁岩特徵小結 239
8.3.5 壓裂方案設計 240
8.3.6 壓後分析 244
8.4 深層頁岩氣水準井壓裂實例剖析 248
8.4.1 井基本情況 248
8.4.2 壓前儲層參數綜合分析 252
8.4.3 岩石力學及地應力分析 253
8.4.4 頁岩特徵小結 254
8.4.5 壓裂方案設計 255
8.4.6 壓後分析 260
8.5 井工廠壓裂實例剖析 268
8.5.1 國外同步壓裂實例 268
8.5.2 國內拉鍊式壓裂實例 271

參考文獻 280