水力压裂裂缝扩展模拟与渗透率测试一体化仪器研发

水力压裂技术是当前页岩气获得经济产能必备技术之一，主要目的是制造气体流通的通道，裂缝的形态、走向、渗流能力等各项参数直接决定水力压裂是否达到改造储层目的，是否具有经济产能。而水力压裂裂缝扩展模拟和渗流能力测试是当前评价水力压裂改造效果最直接和简便的室内方法。 本研究针对当前国内大尺度裂缝扩展试件进行压后渗透率测试的仪器，无法在原实验环境下测试压裂前后渗透率等问题。开展了相关实验仪器设备和配套测试方法研发，具体研究内容和成果如下:形成了一套水力压裂裂缝扩展与渗透率一体化测试实验仪器。针对压裂裂缝扩展模拟实验仪器只能单一模拟水力压裂裂缝扩展，其渗流能力的合理评估主要通过压后人为观测，可比性较差，对实际压裂指导能力受限，缺乏定量表征改造渗流能力实验设备。研发了集水力压裂裂缝扩展与渗透率一体的实验设备，实现了实验试件装载和加压密封的需求、致密试件的渗透率测试和不同部位渗透率测试需求、实验操作和数据采集的智能化控制。构建了研发设备匹配的渗透率测试方法与模型。在脉冲衰减法和常规稳态测试渗透率基础上，推荐和建立了水力压裂实验前后实验试件渗透率测试计算模型。研究成果可为水力压裂室内实验评价提供支撑。,水力压裂技术是当前页岩气获得经济产能必备技术之一，主要目的是制造气体流通的通道，裂缝的形态、走向、渗流能力等各项参数直接决定水力压裂是否达到改造储层目的，是否具有经济产能。而水力压裂裂缝扩展模拟和渗流能力测试是当前评价水力压裂改造效果最直接和简便的室内方法。 本研究针对当前国内大尺度裂缝扩展试件进行压后渗透率测试的仪器，无法在原实验环境下测试压裂前后渗透率等问题。开展了相关实验仪器设备和配套测试方法研发，具体研究内容和成果如下:形成了一套水力压裂裂缝扩展与渗透率一体化测试实验仪器。针对压裂裂缝扩展模拟实验仪器只能单一模拟水力压裂裂缝扩展，其渗流能力的合理评估主要通过压后人为观测，可比性较差，对实际压裂指导能力受限，缺乏定量表征改造渗流能力实验设备。研发了集水力压裂裂缝扩展与渗透率一体的实验设备，实现了实验试件装载和加压密封的需求、致密试件的渗透率测试和不同部位渗透率测试需求、实验操作和数据采集的智能化控制。构建了研发设备匹配的渗透率测试方法与模型。在脉冲衰减法和常规稳态测试渗透率基础上，推荐和建立了水力压裂实验前后实验试件渗透率测试计算模型。研究成果可为水力压裂室内实验评价提供支撑。 2100433B

煤层气藏水力压裂网状裂缝形成机理及扩展规律

姜婷婷，任高峰，张建华著

• 出版社：武汉大学出版社

• ISBN：9787307207714

• 版次：1

• 商品编码：12515243

• 品牌：其他品牌

• 包装：平装

• 开本：16开

• 出版时间：2019-03-01

• 用纸：胶版纸

• 页数：159

• 正文语种：中文

内容简介

《煤层气藏水力压裂网状裂缝形成机理及扩展规律》针对煤层气藏水力压裂过程中裂缝起裂和扩展预测的难题，系统地开展模拟实际压裂条件下的煤岩力学参数试验，建立应力和渗流耦合条件下煤岩起裂判据，研究煤岩节理、层理和天然裂缝等对水力压裂过程中裂缝网络的影响规律，揭示水力压裂裂缝起裂和延伸的力学机理，实现对煤层气藏水力压裂裂缝网络几何尺寸和复杂程度的设计控制。研究成果可为现场施工提供技术参考和理论依据。

水力压裂就是利用地面高压泵，通过井筒向油层挤注具有较高粘度的压裂液。当注入压裂液的速度超过油层的吸收能力时，则在井底油层上形成很高的压力，当这种压力超过井底附近油层岩石的破裂压力时，油层将被压开并产生裂缝。这时，继续不停地向油层挤注压裂液，裂缝就会继续向油层内部扩张。为了保持压开的裂缝处于张开状态，接着向油层挤入带有支撑剂（通常石英砂）的携砂液，携砂液进入裂缝之后，一方面可以使裂缝继续向前延伸，另一方面可以支撑已经压开的裂缝，使其不致于闭合。再接着注入顶替液，将井筒的携砂液全部顶替进入裂缝，用石英砂将裂缝支撑起来。最后，注入的高粘度压裂液会自动降解排出井筒之外，在油层中留下一条或多条长、宽、高不等的裂缝，使油层与井筒之间建立起一条新的流体通道。压裂之后，油气井的产量一般会大幅度增长。

尽管水力压裂法在19世纪就已发明，但直到近十几年才开始大规模使用，如今，美国近些年的新油井有95%是用水力压裂法进行钻探的