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大庆探区深层火山岩气藏增产改造技术研究

作　者: 张国亮
导　师: 汪新
学　校: 浙江大学
专　业: 地质学
关键词: 火山岩压裂天然裂缝滤失
分类号: P618.13
类　型: 博士论文
年　份: 2007年
下　载: 227次
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内容摘要

本文针对大庆外围深层火山岩气藏存在天然裂缝和压裂后形成多裂缝的情况,通过岩心实验确定了不同压力条件下,岩心渗透率、孔隙度和岩石孔隙体积压缩系数的变化规律,在此基础上,考虑了压力与滤失相关及压开天然裂缝两种情况,建立起压降曲线分析数学模型,利用G函数,判断出地层天然裂缝的发育程度、开启压力、闭合压力等参数,准确预测压裂液效率和裂缝扩展状况;根据深层火山岩与普通砂岩破裂机理的区别,建立了“千层饼”和“仙人掌”两类能够较好描述火山岩压裂“多裂缝”延伸过程的物理和数学模型;在弹性力学模型基础上开发了地应力剖面分析软件,能够利用声波测井资料计算地应力和岩石力学剖面,并首次在深层气井改造上实现了从地质分层到与地应力分层相结合的方式,增强了压裂设计的科学性和针对性。在以上研究基础上,综合考虑应力剖面、裂缝开启及延伸机理、滤失诊断成果等方面进行优化压裂设计,优选施工原材料,现场针对多裂缝、高摩阻、储层与隔层应力差小、高滤失性等问题,确定了相应的有效的控制措施,从而形成了一套较为成熟的大庆探区深层火山岩气藏增产改造技术。上述配套工艺技术的综合应用,较好地解决了该类储层压裂早期砂堵的矛盾,使压裂一次成功率由2002年的36.0%提高到目前的91.3%。

全文目录

中文摘要  5-6
英文摘要  6-8
第1章绪论  8-15
  1.1 研究背景  8
  1.2 大庆深层天然气储层特点及急需解决的压裂技术难点  8-9
  1.3 国内外火山岩储层压裂及相关工艺技术发展现状  9-13
  1.4 本论文研究的意义、研究思路及研究内容  13-14
  1.5 论文的创新点  14-15
第2章火山岩裂缝性地层渗流规律实验研究  15-42
  2.1 火山岩储层的地质特征  15-20
  2.2 火山岩储层复杂岩性的表现特征  20-22
  2.3 火山岩裂缝性地层渗流规律实验研究  22-40
  2.4 本章小结  40-42
第3章深层火山岩测试压裂诊断方法研究  42-62
  3.1 Nolte分析方法简介  42-45
  3.2 滤失与压力相关时的压降曲线分析法  45-51
  3.3 裂缝性地层压降分析数学模型的建立  51-56
  3.4 求解方法及判别准则  56
  3.5 测试压裂诊断解释图板的建立及以往不成功井分析实例  56-61
  3.6 本章小结  61-62
第4章火山岩储层压裂破裂与延伸模型建立  62-68
  4.1 体积平衡方程的建立  63-65
  4.2 任意一点处缝宽与压力方程的建立  65-66
  4.3 缝内压力梯度分析  66-67
  4.4 本章小结  67-68
第5章综合地应力剖面分析系统软件研究  68-98
  5.1 综合柱状地应力剖面概述  68-70
  5.2 地应力剖面、岩石力学性质剖面理论  70-85
  5.3 软件设计原理及应用实例  85-96
  5.4 本章小结  96-98
第6章配套压裂工艺技术研究  98-116
  6.1 火山岩储层水力压裂裂缝延伸控制技术  98-101
  6.2 低伤害150℃高温压裂液的研制与完善  101-104
  6.3 现场试验及压裂效果评价  104-115
  6.4 本章小结  115-116
结论  116-117
参考文献  117-121
致谢  121-122
作者简介  122

大庆探区深层火山岩气藏增产改造技术研究

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