页岩气多尺度复杂缝网优化控制技术

目录 丛书序 序 前言 第1章 绪论 1 1.1 页岩气多尺度复杂缝网概念的提出 1 1.2 多尺度复杂缝网的表征方法 2 1.3 多尺度复杂缝网的实现途径 2 1.3.1 段长与簇间距及缝长与导流能力的优化 2 1.3.2 主裂缝净压力的优化及有效控制 4 1.3.3 交替注酸或酸性滑溜水注入技术 5 1.3.4 变黏度、变排量多尺度造缝技术 6 1.4 多尺度复杂缝网中支撑剂运移及导流能力形成机制 7 1.5 多簇裂缝均匀起裂与延伸控制技术 9 1.6 多尺度复杂缝网的压后返排优化及控制技术 10 1.6.1 低黏度、强携砂、高降阻滑溜水体系 11 1.6.2 原位成型支撑剂 11 1.6.3 不同尺度裂缝内多处暂堵转向压裂技术 12 1.6.4 井下压力脉冲发生器 12 1.6.5 爆燃压裂技术 12 1.6.6 页岩屏蔽自支撑酸压实现多尺度复杂缝网技术 13 1.7 水力压裂与其他新技术的复合 14 参考文献 14 第2章 北美典型页岩气区块压裂概况 16开 2.1 Barnett页岩气地质及压裂概况 16开 2.1.1 Barnett页岩气地质概况 16开 2.1.2 Barnett页岩气压裂概况 19 2.2 Haynesville页岩气地质及压裂概况 22 2.2.1 Haynesville页岩气地质概况 22 2.2.2 Haynesville页岩气压裂概况 25 2.3 Marcellus页岩气地质及压裂概况 27 2.3.1 地质概况 27 2.3.2 压裂技术 28 2.3.3 污水处理 29 2.4 Woodford页岩气地质及压裂概况 30 2.4.1 区块概况 30 2.4.2 主体压裂工艺 31 2.5 北美页岩气压裂技术发展趋势 34 2.5.1 北美深层页岩气压裂技术发展趋势 34 2.5.2 北美页岩气重复压裂技术发展趋势 37 参考文献 37 第3章 页岩气储层关键参数录取方法 40 3.1 关键地质参数录取方法 40 3.1.1 页岩储层TOC含量录取方法 40 3.1.2 页岩储层孔隙度录取方法 41 3.1.3 页岩储层矿物组分录取方法 44 3.1.4 含气量录取方法 45 3.1.5 页岩裂缝录取方法 47 3.2 页岩储层工程参数录取方法 51 3.2.1 岩石力学参数录取方法 51 3.2.2 地应力录取方法 57 3.3 应用实例 59 参考文献 61 第4章 页岩水力裂缝扩展规律 63 4.1 大型压裂物理模拟方法 63 4.1.1 常规储层水力压裂物理模拟国外研究进展 64 4.1.2 常规储层水力压裂物理模拟国内研究进展 66 4.1.3 页岩油气水力压裂物理模拟研究进展 67 4.2 相似理论及相似材料的选择 67 4.2.1 试验参数的选定 67 4.2.2 人工材料配比的选定 68 4.3 单簇及双簇射孔裂缝扩展实验研究 70 4.3.1 水力压裂物理模拟实验设备 70 4.3.2 水力压裂方案与侧钻模拟射孔装置设计 72 4.3.3 单簇射孔和双簇射孔试验 73 4.3.4 改进性双簇射孔起裂试验 80 4.4 深层页岩压裂裂缝扩展实验及其力学特征表征研究 104 4.4.1 试验材料与方法 104 4.4.2 结果与分析 106 4.4.3 天然层理对裂缝扩展行为影响的力学特性分析 110 4.5 页岩水平井簇射孔破裂压力数值模拟 112 4.5.1 模型关键参数的选取和计算 112 4.5.2 计算假定及关键参数选取 115 4.5.3 模型分析方法 118 4.5.4 模型计算结果及验证 119 参考文献 121 第5章 页岩复杂裂缝内支撑剂动态运移规律 124 5.1 复杂裂缝支撑剂动态运移模拟方法 124 5.2 复杂裂缝支撑剂动态运移规律 131 参考文献 139 第6章 多尺度复杂缝网提高有效改造体积的优化设计方法 141 6.1 多尺度复杂缝网的概念及表征方法 141 6.1.1 多尺度复杂缝网的概念 141 6.1.2 多尺度复杂缝网的表征方法 142 6.2 裂缝改造体积的影响机制及主控因素 143 6.2.1 页岩地质力学参数的影响 144 6.2.2 水平井筒穿行的页岩不同小层参数的影响 145 6.2.3 射孔参数的影响 146 6.2.4 压裂井口装置 153 6.2.5 压裂施工参数的影响 153 6.3 裂缝有效改造体积的影响机制及主控因素 156 6.4 多尺度造缝技术及工艺参数优化 158 6.4.1 天然裂缝影响水力压裂裂缝的扩展 159 6.4.2 水力裂缝遭遇天然裂缝后扩展的模型 16开0 6.4.3 页岩压裂主裂缝与层理缝的沟通机制 16开7 6.4.4 水平层理缝对水力主裂缝的影响 171 6.5 多尺度裂缝分级支撑技术及工艺参数优化 182 参考文献 187 第7章 多尺度复杂缝网实施控制技术 189 7.1 压裂施工实时调参技术 189 7.2 变黏度变排量交替注入技术 194 7.3 交替注酸技术 197 7.4 酸性滑溜水注入技术 200 7.5 缝内暂堵技术 202 7.6 簇间暂堵技术 205 7.7 支撑剂长段塞注入技术 212 7.8 无水压裂技术 215 参考文献 217 第8章 川渝地区页岩气井压裂技术应用案例 219 8.1 志留系高压页岩气水平井压裂实例剖析 219 8.1.1 基础参数及压前评价 219 8.1.2 压裂方案设计 219 8.1.3 方案实施与效果评估 224 8.1.4 小结 227 8.2 志留系常压页岩气水平井压裂实例剖析 227 8.2.1 基础参数及压前评价 227 8.2.2 与邻井及邻工区参数对比 228 8.2.3 压裂方案设计 229 8.2.4 方案实施与效果评估 233 8.2.5 小结 235 8.3 寒武系页岩气水平井压裂实例剖析 235 8.3.1 井基本情况 235 8.3.2 压前储层参数综合分析 237 8.3.3 岩石力学及地应力分析 238 8.3.4 页岩特征小结 239 8.3.5 压裂方案设计 240 8.3.6 压后分析 244 8.4 深层页岩气水平井压裂实例剖析 248 8.4.1 井基本情况 248 8.4.2 压前储层参数综合分析 252 8.4.3 岩石力学及地应力分析 253 8.4.4 页岩特征小结 254 8.4.5 压裂方案设计 255 8.4.6 压后分析 260 8.5 井工厂压裂实例剖析 268 8.5.1 国外同步压裂实例 268 8.5.2 国内拉链式压裂实例 271 参考文献 280