页岩气水平井水力泵送桥塞流体力学研究

【作者机构】武汉东湖学院； 中石化江汉石油工程有限公司测录井公司 【分 类 号】TE357 【分类导航】工业技术->石油、天然气工业->油气田开发与开采->采油工程 【关 键 词】页岩气 水平井 水力泵送 桥塞 力学 研究力 【基 金】国家科技重大专项“大型油气田及煤层气开发”(2016ZX05038-006) 【摘 要】为了提高页岩气水平井水力泵送桥塞施工设计与作业的科学性,进行相关理论和模型分析,以及水力泵送桥塞速度场、压力分布特征、驱动力变化特点研究。结果显示:在页岩气水平井井下水平段的套管内,桥塞运移速度的快慢取决于水流速度的大小和电缆拉力的大小;当桥塞沿着井筒的中心轴线匀速运动时,泵送水流驱动力等于电缆对桥塞的反向拉力与桥塞-套管间的摩擦力之和;为保证电缆的强度安全,电缆规格应根据水流作用力、套管-桥塞的间隙、桥塞偏心情况来确定。研究成果对页岩气井水力泵送桥塞作业施工设计和安全作业指导起到了关键作用,同时为泵送桥塞作业提供了有力的理论依据。 实用有效的页岩气“甜点”预测技术[J].化工管理,2020,第11期 随着社会的不断发展,人们对天然气资源的需求是越来越多,为了更好的满足人们对天然气资源需要,需要加强对天然气资源的开发。在天然气资源开发中,对页岩气资源是非常重要一部分,通过加快页岩气资源的开发,可以很好的优化我国天然气供应结构,更好的满足社会对天然气资源的需要。在页岩气资源开发中,通过甜点预测技术,可以更好的提高页岩气钻井的成功率,所以需要加强对页岩气甜点预测技术的研究,可以更加高效的开发页岩气资源。文章主要对页岩气甜点预测技术进行了阐述,以供参考。 川南地区页岩气钻井投资分析与预测模型研究[J].价值工程,2020,第8期 页岩气开发中提质增效成本过高是制约其发展的主要瓶颈,迫切需要对页岩气单井成本进行剖析,建立系统性经济评价方法。以川南地区G页岩气区块结算井参数为基础,采用数理统计方法,揭示了钻井系统工程投资成本变动规律,结果显示钻井井深、水平段长、压裂段数是影响单井总费用的主要因素,足以解释48%的费用变化情况。通过建立投资预测模型,并利用未实施井定额测算结果验证,二者间相对误差值仅-3.48%,有效预测了油气开采投资水平。 文昌8-3-A2 井封堵控水技术应用[J].化工管理,2020,第7期 水平井堵水是所有堵水中的一个难点,国内外对水平井堵水的研究资料较少。文昌海域针对高含水水平井大胆地引用ACP环空化学封隔新技术,取得了较好的效果,增产较为明显,对保障"高采出、高含水"的水平井稳产有重大意义。 页岩气扩散特征研究[J].化工管理,2020,第7期 页岩气作为一种非常规能源,在中国石油和天然气的勘探开发以及天然气能源发展战略的研究和储备中占有重要的作用和地位。页岩气储层发育有大量纳微孔隙,扩散是页岩气体非常重要的传质方式。目前,国内对于页岩气扩散的行为和发展规律的认识和研究还不完善。基于前期研究和大量的文献调研,初步揭示页岩气微观传输特征,对页岩气扩散行为规律进行归纳总结,为进一步指导页岩气井生产,改善页岩气藏开发效果提供理论依据。 考虑应力敏感和压裂液影响的页岩气井动态产能评价方法[J].科学技术与工程,2020,第7期 页岩吸附气和应力敏感现象是影响气井产能的重要因素,目前页岩气藏水平井二项式产能方程未完全考虑二者影响,导致产能评价不准。结合多级压裂水平井特征和页岩吸附气特性,将应力敏感系数引入Forchheimer渗流方程,推导了考虑吸附气和应力敏感的页岩气水平井二项式产能方程。同时,基于考虑压裂液含量的页岩气物质平衡,建立了地层压力与累产气水量等参数的关系式。以某页岩气藏一口水平井生产资料为基础,结合地层压力表达式和改进遗传算法,采用计算机编程求解产能公式系数,井底流压拟合值与实测值平均误差仅2.01%;进一步预测生产,井底流压预测值与实测值平均误差仅2.02%,相比已有方法更加准确;同时计算出该井初始无阻流量为23.74×10~4 m~3/d,最终技术可采储量1.54×10~8 m~3。结果表明,考虑吸附气和应力敏感的页岩气藏多级压裂水平井二项式产能方程可靠性较高。该研究成果为页岩气动态产能评价提供了一种新的理论方法。 欢127块水平井管理方法探索[J].科技风,2020,第6期 欢127块原油为低蜡、中沥青、高胶、高密度型重质稠油,2017年以来部署在边部的水平井平均原油粘度高达(50℃)16631mPa·s,给生产带来很大困扰。单独采用掺稀油和电热杆降粘的方式都有弊端,为了解决生产矛盾,进行了水平井降粘管理方法的研究,取得较好效果。 极限角和稳定角在水平井施工中的技术应用[J].化工管理,2020,第6期 神秘的金字塔,屹立两千多年不倒,随着人们不断深入的研究,渐渐揭开千年不倒的神秘面纱:金字塔的方锥角度为:51度50分9秒,和堆放体最稳定的极限角52度极度接近,52度这一角度被称为"自然塌落现象的极限角与稳定角"。极限角和稳定角可以解释水平井施工中出现的部分现象,如在第二洗井区形成岩屑床,在第二洗井区滑动钻进时出现托压现象,而在第一洗井区不拖压现象等,从而我们利用极限角和稳定角的理论可以解决水平井施工中的部分难题,如三个洗井区的划分,设计钻具组合时将加重钻杆设计在井斜角小于26°以下的井段,在第二洗井区调整泥浆性能,满足携砂要求等。 黔西北地区海相与海陆过渡相页岩气发育条件对比研究[J].科技视界,2020,第6期 为研究海相与海陆过渡相页岩气发育地质条件特征的差异性,以黔西北地区海相龙马溪组和海陆过渡相龙潭组为研究对象,基于钻井岩心样品、野外露头样品资料及测试结果,从岩性组合、矿物组成、有机地球化学、储集物性等方面开展对比研究。研究结果表明:龙潭组石英的含量平均为44.6%,黏土矿物含量平均为44.5%,龙潭组黏土矿物含量平均为56.6%,石英矿物含量平均为30.2%,黏土矿物含量高;龙马溪组机质类型主要为Ⅰ型和Ⅱ1型,有机碳含量较高,均处于过成熟早期阶段,龙潭组富有机质类型主要为Ⅲ型,有机碳含量高,处于高成熟-过成熟早期阶段;龙马溪组和龙潭组孔隙度和渗透率均非常低,龙马溪组发育有大量的有机质气泡孔,及溶蚀孔和黏土矿物粒间孔;龙潭组发育有粒间孔、晶间孔和少量的有机质气泡孔。 页岩气水平井暂堵球运移坐封机理[J].科学技术与工程,2020,第6期 为了确定页岩气水平井暂堵球运移坐封机理,研究水平井筒和射孔炮眼处固液流态特征。为此,基于计算流体力学(CFD)、离散单元法(DEM)和稠密离散相模型(DDPM)耦合压裂液与暂堵球运动特征,计算获取暂堵球在不同位置分布、运移和坐封规律,结合施工微地震监测数据分析投球前后微地震事件强度、平面及空间分布,探讨投球工艺参数与储层改造效果关联特征,进而总结了页岩气水平井采用暂堵球进行炮眼封堵的理论基础。研究结果表明:管道中央流核是暂堵球和支撑剂运移主要区间,适当提高液相黏度可提高中心流核占比,低黏液体在炮眼处进液具有差异性,对上游炮眼进行部分封堵,不能有效提高下游深部炮眼处改造效果;受限于流体阻力,暂堵球速度降低,沿管壁分散,空间分布差异,相互作用力可忽略,不同排量下暂堵球运移速度有相对稳定值,5 m~3/min排量是暂堵球有效坐封临界值;投球后平均施工压力明显增大,表明暂堵球长时间有效坐封,采用6簇射孔微地震事件波及范围大于8簇射孔,投球后事件多集中于上游射孔段,下游射孔段改造效果较差;采用6簇射孔投球前缝长延伸顺利,投球后以提高缝网复杂度为主,采用8簇射孔投球前近井带改造,投球后前4簇提升储层改造体积(SRV)为主,即增加簇数将导致缝长延伸不足,提高近井带改造体积。 沁水盆地石炭-二叠系煤系页岩气储层特征及生烃潜力分析 ——以山西省临汾市Y1井为例[J].科学技术与工程,2020,第6期 沁水盆地发育了多套煤系泥页岩,具备页岩气成藏的物质条件。为探讨沁水盆地石炭系、二叠系页岩气储层特征和勘探潜力,通过对山西临汾地区Y1井钻遇的富有机质页岩进行采样测试,利用X射线衍射、高压压汞、扫描电镜等测试方法,研究了山西省临汾地区Y1井岩芯样品的有机地球化学特征、储层物性特征和含气性特征,并对研究区页岩气的勘探潜力做了初步评价。结果表明:Y1井山西组和太原组地层基础地质条件优越,单层厚度大。页岩有机质丰度为0.28%～16.87%,平均2.15%,多数大于1%;有机质类型混源,为Ⅱ～Ⅲ型,以腐殖质为主;有机质热演化程度高,镜质组反射率为1.71%～2.10%,岩石热解峰值温度整体位于470℃左右,普遍达到高成熟阶段。页岩矿物组分以黏土矿物和石英为主,石英质量分数平均41.57%;黏土质量分数平均56.79%,主要为高岭石和伊利石。黑色页岩具有较高的含气量和吸附能力,含气量最高可达4.41 m~3/t,甲烷占总气量的76%。通过烃源岩、储层和气含量等方面的结果,初步确定该区石炭系、二叠系页岩具备优质的勘探潜力。

文章来源：《江汉石油职工大学学报》 网址: http://www.jhsyzgdxxb.cn/qikandaodu/2020/0520/357.html