目錄
叢書序
序
前言
第1章 緒論 1
1.1 頁巖氣多尺度復(fù)雜縫網(wǎng)概念的提出 1
1.2 多尺度復(fù)雜縫網(wǎng)的表征方法 2
1.3 多尺度復(fù)雜縫網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)途徑 2
1.3.1 段長與簇間距及縫長與導(dǎo)流能力的優(yōu)化 2
1.3.2 主裂縫凈壓力的優(yōu)化及有效控制 4
1.3.3 交替注酸或酸性滑溜水注入技術(shù) 5
1.3.4 變黏度、變排量多尺度造縫技術(shù) 6
1.4 多尺度復(fù)雜縫網(wǎng)中支撐劑運(yùn)移及導(dǎo)流能力形成機(jī)制 7
1.5 多簇裂縫均勻起裂與延伸控制技術(shù) 9
1.6 多尺度復(fù)雜縫網(wǎng)的壓后返排優(yōu)化及控制技術(shù) 10
1.6.1 低黏度、強(qiáng)攜砂、高降阻滑溜水體系 11
1.6.2 原位成型支撐劑 11
1.6.3 不同尺度裂縫內(nèi)多處暫堵轉(zhuǎn)向壓裂技術(shù) 12
1.6.4 井下壓力脈沖發(fā)生器 12
1.6.5 爆燃壓裂技術(shù) 12
1.6.6 頁巖屏蔽自支撐酸壓實(shí)現(xiàn)多尺度復(fù)雜縫網(wǎng)技術(shù) 13
1.7 水力壓裂與其他新技術(shù)的復(fù)合 14
參考文獻(xiàn) 14
第2章 北美典型頁巖氣區(qū)塊壓裂概況 16
2.1 Barnett頁巖氣地質(zhì)及壓裂概況 16
2.1.1 Barnett頁巖氣地質(zhì)概況 16
2.1.2 Barnett頁巖氣壓裂概況 19
2.2 Haynesville頁巖氣地質(zhì)及壓裂概況 22
2.2.1 Haynesville頁巖氣地質(zhì)概況 22
2.2.2 Haynesville頁巖氣壓裂概況 25
2.3 Marcellus頁巖氣地質(zhì)及壓裂概況 27
2.3.1 地質(zhì)概況 27
2.3.2 壓裂技術(shù) 28
2.3.3 污水處理 29
2.4 Woodford頁巖氣地質(zhì)及壓裂概況 30
2.4.1 區(qū)塊概況 30
2.4.2 主體壓裂工藝 31
2.5 北美頁巖氣壓裂技術(shù)發(fā)展趨勢 34
2.5.1 北美深層頁巖氣壓裂技術(shù)發(fā)展趨勢 34
2.5.2 北美頁巖氣重復(fù)壓裂技術(shù)發(fā)展趨勢 37
參考文獻(xiàn) 37
第3章 頁巖氣儲(chǔ)層關(guān)鍵參數(shù)錄取方法 40
3.1 關(guān)鍵地質(zhì)參數(shù)錄取方法 40
3.1.1 頁巖儲(chǔ)層TOC含量錄取方法 40
3.1.2 頁巖儲(chǔ)層孔隙度錄取方法 41
3.1.3 頁巖儲(chǔ)層礦物組分錄取方法 44
3.1.4 含氣量錄取方法 45
3.1.5 頁巖裂縫錄取方法 47
3.2 頁巖儲(chǔ)層工程參數(shù)錄取方法 51
3.2.1 巖石力學(xué)參數(shù)錄取方法 51
3.2.2 地應(yīng)力錄取方法 57
3.3 應(yīng)用實(shí)例 59
參考文獻(xiàn) 61
第4章 頁巖水力裂縫擴(kuò)展規(guī)律 63
4.1 大型壓裂物理模擬方法 63
4.1.1 常規(guī)儲(chǔ)層水力壓裂物理模擬國外研究進(jìn)展 64
4.1.2 常規(guī)儲(chǔ)層水力壓裂物理模擬國內(nèi)研究進(jìn)展 66
4.1.3 頁巖油氣水力壓裂物理模擬研究進(jìn)展 67
4.2 相似理論及相似材料的選擇 67
4.2.1 試驗(yàn)參數(shù)的選定 67
4.2.2 人工材料配比的選定 68
4.3 單簇及雙簇射孔裂縫擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)研究 70
4.3.1 水力壓裂物理模擬實(shí)驗(yàn)設(shè)備 70
4.3.2 水力壓裂方案與側(cè)鉆模擬射孔裝置設(shè)計(jì) 72
4.3.3 單簇射孔和雙簇射孔試驗(yàn) 73
4.3.4 改進(jìn)性雙簇射孔起裂試驗(yàn) 80
4.4 深層頁巖壓裂裂縫擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)及其力學(xué)特征表征研究 104
4.4.1 試驗(yàn)材料與方法 104
4.4.2 結(jié)果與分析 106
4.4.3 天然層理對裂縫擴(kuò)展行為影響的力學(xué)特性分析 110
4.5 頁巖水平井簇射孔破裂壓力數(shù)值模擬 112
4.5.1 模型關(guān)鍵參數(shù)的選取和計(jì)算 112
4.5.2 計(jì)算假定及關(guān)鍵參數(shù)選取 115
4.5.3 模型分析方法 118
4.5.4 模型計(jì)算結(jié)果及驗(yàn)證 119
參考文獻(xiàn) 121
第5章 頁巖復(fù)雜裂縫內(nèi)支撐劑動(dòng)態(tài)運(yùn)移規(guī)律 124
5.1 復(fù)雜裂縫支撐劑動(dòng)態(tài)運(yùn)移模擬方法 124
5.2 復(fù)雜裂縫支撐劑動(dòng)態(tài)運(yùn)移規(guī)律 131
參考文獻(xiàn) 139
第6章 多尺度復(fù)雜縫網(wǎng)提高有效改造體積的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法 141
6.1 多尺度復(fù)雜縫網(wǎng)的概念及表征方法 141
6.1.1 多尺度復(fù)雜縫網(wǎng)的概念 141
6.1.2 多尺度復(fù)雜縫網(wǎng)的表征方法 142
6.2 裂縫改造體積的影響機(jī)制及主控因素 143
6.2.1 頁巖地質(zhì)力學(xué)參數(shù)的影響 144
6.2.2 水平井筒穿行的頁巖不同小層參數(shù)的影響 145
6.2.3 射孔參數(shù)的影響 146
6.2.4 壓裂井口裝置 153
6.2.5 壓裂施工參數(shù)的影響 153
6.3 裂縫有效改造體積的影響機(jī)制及主控因素 156
6.4 多尺度造縫技術(shù)及工藝參數(shù)優(yōu)化 158
6.4.1 天然裂縫影響水力壓裂裂縫的擴(kuò)展 159
6.4.2 水力裂縫遭遇天然裂縫后擴(kuò)展的模型 160
6.4.3 頁巖壓裂主裂縫與層理縫的溝通機(jī)制 167
6.4.4 水平層理縫對水力主裂縫的影響 171
6.5 多尺度裂縫分級支撐技術(shù)及工藝參數(shù)優(yōu)化 182
參考文獻(xiàn) 187
第7章 多尺度復(fù)雜縫網(wǎng)實(shí)施控制技術(shù) 189
7.1 壓裂施工實(shí)時(shí)調(diào)參技術(shù) 189
7.2 變黏度變排量交替注入技術(shù) 194
7.3 交替注酸技術(shù) 197
7.4 酸性滑溜水注入技術(shù) 200
7.5 縫內(nèi)暫堵技術(shù) 202
7.6 簇間暫堵技術(shù) 205
7.7 支撐劑長段塞注入技術(shù) 212
7.8 無水壓裂技術(shù) 215
參考文獻(xiàn) 217
第8章 川渝地區(qū)頁巖氣井壓裂技術(shù)應(yīng)用案例 219
8.1 志留系高壓頁巖氣水平井壓裂實(shí)例剖析 219
8.1.1 基礎(chǔ)參數(shù)及壓前評價(jià) 219
8.1.2 壓裂方案設(shè)計(jì) 219
8.1.3 方案實(shí)施與效果評估 224
8.1.4 小結(jié) 227
8.2 志留系常壓頁巖氣水平井壓裂實(shí)例剖析 227
8.2.1 基礎(chǔ)參數(shù)及壓前評價(jià) 227
8.2.2 與鄰井及鄰工區(qū)參數(shù)對比 228
8.2.3 壓裂方案設(shè)計(jì) 229
8.2.4 方案實(shí)施與效果評估 233
8.2.5 小結(jié) 235
8.3 寒武系頁巖氣水平井壓裂實(shí)例剖析 235
8.3.1 井基本情況 235
8.3.2 壓前儲(chǔ)層參數(shù)綜合分析 237
8.3.3 巖石力學(xué)及地應(yīng)力分析 238
8.3.4 頁巖特征小結(jié) 239
8.3.5 壓裂方案設(shè)計(jì) 240
8.3.6 壓后分析 244
8.4 深層頁巖氣水平井壓裂實(shí)例剖析 248
8.4.1 井基本情況 248
8.4.2 壓前儲(chǔ)層參數(shù)綜合分析 252
8.4.3 巖石力學(xué)及地應(yīng)力分析 253
8.4.4 頁巖特征小結(jié) 254
8.4.5 壓裂方案設(shè)計(jì) 255
8.4.6 壓后分析 260
8.5 井工廠壓裂實(shí)例剖析 268
8.5.1 國外同步壓裂實(shí)例 268
8.5.2 國內(nèi)拉鏈?zhǔn)綁毫褜?shí)例 271
參考文獻(xiàn) 280