致密气藏体积压裂工艺技术研究

作     者：ABDULKAREEM HUSSEIN MOHAMMED AL-MAKRAMANI 

作者单位：重庆科技学院 

学位级别：硕士

导师姓名：焦国盈;梁兵

授予年度：2022年

学科分类：0820[工学-石油与天然气工程] 08[工学] 082002[工学-油气田开发工程] 

主      题：体积压裂 致密气藏 增产机理 延伸机理 裂缝扩展 压裂优化 

摘      要：随着中国社会经济的高速发展,对能源的需求越来越大,导致中国石油对外依存度超过70%,且连续多年居高不下,因此加快国内非常规油气资源的探勘开发对保证中国能源安全具有重要意义。致密油气是非常规油气的重要组成部分,其资源量为10×10k m,可采资源量为10×10m,主要分布在鄂尔多斯盆地、成都盆地和塔里木盆地,而成都盆地储层主要为川西须家河组。致密气层由于其储层致密,基质孔隙度和渗透率非常低,井天然产能低甚至无天然产能,因此一般需要采用水力压裂投产措施。针对致密气层,要提高水力压裂增产效果,需要提高水力压裂改造范围,实现改造范围内的体积化改造,即实现平面上和垂向上的多裂缝的缝网改造,这就是体积压裂。针对致密气层的体积压裂,增产机理是什么?如何优化施工参数?这些都要回答,因此本文开展了致密气藏体积压裂工艺技术研究。针对致密气藏的体积压裂工艺,本文开展了致密气藏体积压裂增产机理、体积压裂适应性评价、体积压裂关键参数优化和降阻水体系系统优化研究。论文首先阐述了体积压裂增产机理和水力压裂复杂裂缝延伸机理并分析了主应力差对复杂裂缝延伸的影响;其次从储层天然裂缝、地应力和储层岩石脆性三个方面分析了致密气藏体积压裂的适应性;然后建立了体积压裂条件下储层诱导应力场计算模型并开展了裂缝参数和施工参数优化研究;接着开展了致密气藏体积压裂降阻水体系优化,最后将研究成果应用于现场,检验研究成果的适用性。论文明确了致密气藏体积压裂的增产机理,论证了体积压裂对致密气藏的适应性,采用建立的数学模型优化了施工井的裂缝参数和施工参数以及现场施工用降阻水体系。现场试验表明,试验井增产效果显著。研究成果现场试验5井次,增产效果显著。B储层组压后单井平均无阻流量8.20×10～4m/d,是同河道邻井常规压裂改造方式平均无阻流量5.64×10～4m/d的1.5倍;A储层组压后单井平均无阻流量2.89×10～4m/d,是邻井常规压裂改造方式平均无阻流量1.00×10～4m/d的2.9倍。研究成果对川西致密气藏的高效开发具有重要的指导意义,对其他油田致密气藏的开发具有一定的借鉴意义。