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斜井套管射孔破裂压力及起裂位置研究

石油学报 2007年第1期28卷 139-142页

作者：罗天雨郭建春赵金洲王嘉淮潘竞军新疆石油管理局采油工艺研究院新疆克拉玛依834000 西南石油大学"油气藏地质及开发工程"国家重点实验室四川成都610500

针对以往斜井压裂破裂压力计算中存在的问题,根据套管射孔斜井中钻井井眼与射孔孔眼相交处的应力状态,研究了射孔孔边切应力的计算方法,并分析了存在微环面时的两孔相交处的应力场、破裂压力及起裂方位的计算方法以及环空胶结严密时两... 详细信息

针对以往斜井压裂破裂压力计算中存在的问题,根据套管射孔斜井中钻井井眼与射孔孔眼相交处的应力状态,研究了射孔孔边切应力的计算方法,并分析了存在微环面时的两孔相交处的应力场、破裂压力及起裂方位的计算方法以及环空胶结严密时两孔相交处破裂压力的计算方法。利用空间几何知识,推导出了裂缝起裂平面与理想平面夹角及用于判断裂缝的转向程度的计算公式,并给出了计算实例。

关键词：斜井压裂破裂压力起裂位置切应力转向角度计算方法

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川西下二叠统超深气井网络裂缝酸化优化设计

天然气工业 2017年第6期37卷 34-41页

作者：郭建春苟波王坤杰任冀川曾冀 "油气藏地质及开发工程"国家重点实验室.西南石油大学西南石油大学博士后科研流动站中国石油西南油气田公司工程技术研究院

四川盆地西部下二叠统储层具有超深、高温、高压的特点,天然裂缝发育,钻井液漏失污染是制约该区储层增产改造效果的主要原因,酸化是彻底解除漏失污染的首选增产措施。为此,提出了最大限度降低污染表皮系数的酸化设计思路,建立了深层天... 详细信息

四川盆地西部下二叠统储层具有超深、高温、高压的特点,天然裂缝发育,钻井液漏失污染是制约该区储层增产改造效果的主要原因,酸化是彻底解除漏失污染的首选增产措施。为此,提出了最大限度降低污染表皮系数的酸化设计思路,建立了深层天然裂缝开启的临界排量计算模型;改进实验尺度天然裂缝岩样的酸化模型,建立了井筒条件下酸液有效作用距离和裂缝开度预测模型,在此基础上建立了网络裂缝酸化的表皮系数计算模型。现场应用结果表明:(1)当注酸排量为5.0 m^3/min时,S1-1井任意倾角的天然裂缝均能开启;(2)当注酸量大于100 m^3时,大排量注酸的优势逐渐体现;(3)以最大限度地降低表皮系数为目标,优选了S1-1井网络裂缝酸化的注酸排量为4.5 m^3/min,注酸量为210 m^3。S1-1井按照优化设计思路成功实施了网络裂缝酸化,获得了83.7×10~4 m^3/d的高产工业气流。结论认为:网络裂缝酸化技术是实现该区超深、高温、高压、天然裂缝发育储层增产改造最安全、经济、有效的模式。

关键词：四川盆地西晚二叠世超深气井天然裂缝网络裂缝酸化表皮系数优化设计

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不同酸液体系蚓孔发育实验研究

油田化学 2012年第1期29卷 86-89页

作者：岳迎春郭建春刘超陈朝刚油气藏地质及开发工程国家重点实验室(西南石油大学) 四川成都610500 中国石化西北油田分公司新疆乌鲁木齐830011

由酸蚀蚓孔造成的酸液滤失是影响酸压优化设计和压后增产效果的重要因素,而蚓孔发育状况的深入研究有助于酸液滤失的准确预测。分别用20%的盐酸和胶凝酸进行了酸岩反应控制因素实验,对比了两种酸液体系的反应速率和传质控制区与表面反... 详细信息

由酸蚀蚓孔造成的酸液滤失是影响酸压优化设计和压后增产效果的重要因素,而蚓孔发育状况的深入研究有助于酸液滤失的准确预测。分别用20%的盐酸和胶凝酸进行了酸岩反应控制因素实验,对比了两种酸液体系的反应速率和传质控制区与表面反应控制区的圆盘临界转速。针对碳酸盐岩储层孔隙性和裂缝性两种不同的孔隙类型,分别采用人工钻孔和人工剖缝方式模拟大孔隙和天然裂缝的酸液流动反应特征,研究了不同酸液作用下酸液滤失及酸蚀蚓孔发育机理。实验结果表明,盐酸的酸岩反应速率比胶凝酸快。盐酸和胶凝酸传质控制区与表面反应控制区的临界转速分别为800 r/min和600 r/min。胶凝酸较慢的反应速率更有利于酸蚀蚓孔的扩展。裂缝性碳酸盐岩储层中形成酸蚀蚓孔的机率要远远大于孔隙性碳酸盐岩储层。

关键词：碳酸盐岩孔隙性裂缝性酸蚀蚓孔盐酸胶凝酸

裂缝性油藏压裂井产能数值模拟模型研究与应用

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石油勘探与开发 2005年第2期32卷 126-128页

作者：李勇明郭建春赵金洲西南石油学院"油气藏地质及开发工程"国家重点实验室

研究的裂缝性油藏渗流介质包括人工压裂裂缝和天然微裂缝、大裂缝及基质,将大裂缝与基质的物质交换在微裂缝系统中加以描述,建立了含大裂缝的多重介质渗流数学模型,研制了裂缝性油藏压裂后生产动态模拟器,结合塔里木盆地塔河奥陶系裂缝... 详细信息

研究的裂缝性油藏渗流介质包括人工压裂裂缝和天然微裂缝、大裂缝及基质,将大裂缝与基质的物质交换在微裂缝系统中加以描述,建立了含大裂缝的多重介质渗流数学模型,研制了裂缝性油藏压裂后生产动态模拟器,结合塔里木盆地塔河奥陶系裂缝性油藏参数,综合研究了天然裂缝、人工裂缝对压裂后产能的影响。研究表明:天然裂缝渗透率是影响压裂后产能的重要因素之一;人工裂缝的导流能力随生产时间递减对压裂后产量有重大影响。压裂可能导致天然裂缝污染,应采用低伤害压裂液体系,最大限度地减小对天然裂缝的伤害;增加人工裂缝长度可以改善流体沿裂缝向井底的流动性能,但随着压裂液滤失量的增大对天然裂缝的污染会加重、加深,应确定合理的压裂施工规模以获得合理的裂缝长度,避免导致裂缝长度增加而产量下降。裂缝系统连通差、渗透率较低的油藏,实施压裂也难以获得理想的增产效果;含有大裂缝的井压后产量明显高于不含大裂缝的井,但易形成水窜,可导致油井压裂后含水上升较快。

关键词：裂缝性油藏天然裂缝人工裂缝裂缝污染压裂井产能数学模型数值模拟

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求取压裂后气井产能的椭圆流方法

天然气工业 2005年第10期25卷 94-96页

作者：罗天雨赵金洲郭建春西南石油学院 "油气藏地质及开发工程"国家重点实验室.西南石油学院

气井的绝对无阻流量是确定气井产量的主要指标。通常在确定压裂后气井的产能从而求取无阻流量时,采用近似的流动模式来表征压裂后流体渗流规律的变化,而没有考虑其真实流动形态。文章根据气藏的渗流机理,对于有对称双翼人工裂缝的均质... 详细信息

气井的绝对无阻流量是确定气井产量的主要指标。通常在确定压裂后气井的产能从而求取无阻流量时,采用近似的流动模式来表征压裂后流体渗流规律的变化,而没有考虑其真实流动形态。文章根据气藏的渗流机理,对于有对称双翼人工裂缝的均质等厚气藏,地层中的真实渗流情形是拟径向非达西渗流,流动等势线为以井眼为中心的椭圆族,流线为垂直椭圆族的放射线。根据椭圆族的特征与渗流规律,从广义的达西定律出发,可推导出裂缝区域外椭圆族内的流动公式。而对于c椭圆内区域的渗流,由于存在两种渗流介质,认为压裂裂缝内和垂直裂缝附近区域的流动为非达西单向渗流,从而推导出裂缝区域附近的流动公式。综合裂缝区域内外的渗流,可以推导出稳态情况下的气藏产能公式,根据该公式便可求取无阻流量,其中c可根据协调条件求出,给出的计算实例结果与试井数据相吻合。

关键词：气井生产能力压裂无阻流量数学模型气井产能压裂裂缝椭圆流求取绝对无阻流量

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建南气田长兴组碳酸盐岩酸岩反应规律研究

钻井液与完井液 2015年第2期32卷 85-88,103-104页

作者：张德政王世彬郭建春西南石油大学石油与天然气工程学院

建南气田长兴组碳酸盐岩储层由于前期对酸岩反应规律的认识严重不足,酸压改造效果并不理想。因此开展了旋转圆盘、岩心驱替、扫描电镜等相关实验,以揭示其酸岩反应规律。实验结果表明,岩石成分变化以及晶粒成熟度对酸岩反应速率影响显著... 详细信息

建南气田长兴组碳酸盐岩储层由于前期对酸岩反应规律的认识严重不足,酸压改造效果并不理想。因此开展了旋转圆盘、岩心驱替、扫描电镜等相关实验,以揭示其酸岩反应规律。实验结果表明,岩石成分变化以及晶粒成熟度对酸岩反应速率影响显著,生屑灰岩与胶凝酸的反应速率约为生物灰岩的1.3倍,为灰质云岩的1.4倍,为普通灰岩的1.9倍,20%胶凝酸与4种岩心反应,表面均能形成非均匀刻蚀;溶孔云岩过酸后,由于压实、颗粒运移作用,易造成二次污染,渗透率降低;生物灰岩和生屑灰岩过酸时,胶凝酸更易与方解石充填物发生反应,且优先在晶间孔、晶间缝进行溶蚀,但形成的酸蚀蚓孔较少。针对不同类型储层,分别提出了前置液酸压、加砂酸压、小型酸化。

关键词：酸压改造胶凝酸碳酸盐岩长兴组反应速率扫描电镜

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用灰色关联分析法优选压裂井

钻采工艺 2005年第2期28卷 25-27页

作者：郭建春吴建发赵金洲刘伟杨涛 "油气藏地质及开发工程"国家重点实验室.西南石油学院西南石油学院研究生院四川石油管理局井下作业公司西南油气田分公司采气工程研究院

影响压裂酸化选井因素多,而且各因素具有不同的影响程度,它们之间关系复杂。传统的选井方法依据经验,具有一定的主观性,盲目性。运用灰色关联分析很好地解决了这一高度非线性的问题。确定权重时采用系统工程层次分析原理,考虑了影响选... 详细信息

影响压裂酸化选井因素多,而且各因素具有不同的影响程度,它们之间关系复杂。传统的选井方法依据经验,具有一定的主观性,盲目性。运用灰色关联分析很好地解决了这一高度非线性的问题。确定权重时采用系统工程层次分析原理,考虑了影响选井因素的复杂性和不均衡性,确定的各因素的权重更加符合实际情况。该方法计算结果正确,符合现场施工实际;计算简单、方便。

关键词：压裂酸化选井灰色关联分析

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裂缝性储层压裂液滤失计算模型研究

天然气工业 2005年第3期25卷 99-101页

作者：李勇明郭建春赵金洲李娅西南石油学院西南油气田分公司重庆气矿

裂缝储层压裂与普通均质储层压裂存在明显的差异,最主要的差别就是流体的滤失。现有的压裂液滤失模型是针对均质储层而建立的,不能用于裂缝性储层压裂液的滤失计算。文章建立了裂缝性储层压裂液滤失计算的数学模型,采用正交变换法给出... 详细信息

裂缝储层压裂与普通均质储层压裂存在明显的差异,最主要的差别就是流体的滤失。现有的压裂液滤失模型是针对均质储层而建立的,不能用于裂缝性储层压裂液的滤失计算。文章建立了裂缝性储层压裂液滤失计算的数学模型,采用正交变换法给出了模型的精确解,并讨论了其收敛性,对于裂缝性储层压裂设计和压裂压力分析具有重要的意义。实例计算表明,裂缝性储层压裂液滤失速度计算不能采用滤失速度与滤失时间的平方根成反比的经典滤失理论。

关键词：滤失裂缝性储层压裂液压裂设计压力分析流体精确解层压均质普通

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页岩水化及水锁解除机制

石油勘探与开发 2021年第3期48卷 646-653页

作者：曾凡辉张蔷郭建春曾波张宇何颂根西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室成都610500 中国石油西南油气田公司页岩气研究院成都610056 中国石化西南油气分公司石油工程技术研究院成都618000

选取四川盆地长宁地区龙马溪组页岩样品,开展电镜扫描、CT扫描、高压压汞、低温N_(2)吸附、水化自吸等实验,对比蒙脱石、伊利石水化特征,分析页岩水锁解除能力的主控因素,揭示页岩水化过程中孔隙结构的演变机制。研究表明:页岩水化特征... 详细信息

选取四川盆地长宁地区龙马溪组页岩样品,开展电镜扫描、CT扫描、高压压汞、低温N_(2)吸附、水化自吸等实验,对比蒙脱石、伊利石水化特征,分析页岩水锁解除能力的主控因素,揭示页岩水化过程中孔隙结构的演变机制。研究表明:页岩水化特征与黏土组成密切相关,伊利石含量高的页岩不易水化膨胀,改善储集层孔隙结构的能力有限;蒙脱石含量高则易水化膨胀,改善储集层孔隙结构的潜力较大;页岩伊利石含量高,初期自吸作用相对较强,但扩散能力不足,易形成水锁;页岩蒙脱石含量高,初期自吸作用相对较弱,扩散能力较好,具有一定的水锁解除能力;页岩存在最佳水化时间,此时储集层物性最好,水化时间过长,则对储集层物性形成伤害,伊利石含量高的页岩最佳水化时间较短;无机阳离子对黏土矿物吸水膨胀具有抑制作用,对伊利石的抑制作用更强,K^(+)抑制效果较好,蒙脱石含量高的储集层可以通过降低压裂液阳离子含量促进黏土水化作用;伊利石含量高的储集层可注入高K^(+)含量的压裂液抑制水化作用。

关键词：页岩黏土矿物水化作用微观孔隙结构水锁效应压裂液扩散最佳水化时间水锁解除