致密油藏压裂水平井理论研究与应用

摘要

近年来，由于石油资源日益短缺，致密油藏已成为我国石油资源产量接替的重要组成部分。本文首先对致密油藏在国内外的研究与开发现状进行调研，然后进行致密油藏水平井压裂理论研究，重点研究了裂缝起裂和延伸机理，并利用压裂软件FracproPT分析致密砂岩岩石物性特征对压裂的影响。针对鄂尔多斯盆地致密砂岩的地质特性，分析了致密油藏压裂的技术思路、难点及对策，借助国外致密油藏压裂增产的经验，优选出水平井裸眼分段压裂技术作为开发该致密油藏主要技术。对水平井裸眼分段压裂材料进行优选，并利用压裂软件FracproPT对压裂施工参数进行优化。 具体到现场应用，在对鄂尔多斯盆地伊陕斜坡长8致密砂岩储层进行小型测试压裂得到地层、岩石力学参数之后，完成压裂水平井设计和施工。利用试油数据进行压裂效果分析，结合小型测试压裂的结果对水力压裂这一复杂过程有更详细的认知,最终实现对优化水力压裂施工参数和裂缝参数的优化。本文总结了致密砂岩油藏压裂水平井的基础理论、关键技术、压裂效果分析以及压裂参数优化，以利于推广应用。

目录

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摘要

第一章 绪论

1．1 研究的目的和意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 国外致密油藏压裂增产技术研究进展

1．2．2 中国各油区致密油藏压裂增产技术现状

1．3 致密油藏压裂水平井开发适应性分析

1．4 主要开发技术

1．5 研究内容

第二章 致密油藏压裂水平井理论

2．1 致密油藏储层特性

2．2 水平井裂缝起裂基本理论

2．2．1 压裂水平井裂缝起裂机理

2．2．2 水平井井筒周围的应力分布

2．2．3 裸眼水平井水力裂缝起裂压力计算模型

2．3 水平井裂缝延伸基本理论

2．3．1 裂缝延伸判据

2．3．2 裂缝二维延伸数学模型

2．3．3 改进的拟三维裂缝延伸数学模型

2．3．4 拟三维裂缝延伸模型的数值求解

2．4 致密砂岩岩石物性特征对压裂的影响

2．4．1 FracproPT压裂软件介绍

2．4．2 杨氏模量

2．4．3 断裂韧性

2．4．4 泊松比

2．4．5 地层岩石渗透率

2．4．6 地层应力

第三章 致密油藏压裂水平井关键技术

3．1 致密油藏压裂技术思路、难点及对策

3．2 鄂尔多斯盆地伊陕斜坡致密油藏压裂水平井工艺优选

3．3 水平井裸眼分段压裂技术

3．3．1 裸眼水平井分段压裂工艺原理

3．3．2 裸眼可开关多段压裂工艺要求

3．3．3 技术关键点

3．3．4 关键工具

3．3．5 下入作业程序

3．4 水平井裸眼分段压裂材料优选及施工参数优化

3．4．1 压裂材料优选

3．4．2 施工参数优化

3．5 本章小结

第四章 鄂尔多斯盆地致密油藏裸眼水平井压裂施工

4．1 FraeproPT软件测试压裂及净压力分析

4．2 现场应用

4．2．1 压裂井基本数据

4．2．2 裸眼水平井压裂施工

第五章 压裂水平井效果分析

5．1 地质因素对压裂效果的分析

5．1．1 构造位置

5．1．2 水平段长度

5．1．3 孔隙度

5．1．4 渗透率

5．1．5 含油饱和度

5．1．6 泥质含量

5．2 压裂施工参数对压裂效果的影响

5．2．1 前置液量

5．2．2 携砂液量

5．2．3 平均排量

5．2．4 砂比

5．2．5 加砂量

5．3 本章小结

第六章 水平井分段压裂工艺优化

6．1 工艺设计思路

6．1．1 压裂施工参数优化

6．1．2 裂缝方位与布局优化

6．1．3 裂缝间距和裂缝长度优化

6．2 FracproPT压裂软件裂缝参数优化

第七章 总结

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文