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| 1 | 中国页岩气压裂十年:回顾与展望显示文摘我国于2010年实施第一口页岩气井压裂,历经10年的发展,已经成为全球第二个掌握页岩气开发核心技术的国家,实现了页岩气压裂技术从无到有、从跟跑到部分领跑的发展跨越,创建形成了适合于我国中浅层海相页岩气开发的压裂理论与技术体系。为了助推我国页岩气产量实现新的跃升,在梳理中美两国页岩气压裂技术发展进程的基础上,全面回顾了我国在页岩气压裂基础理论与优化设计方法、液体体系、压裂工具及工艺技术方面的发展历程与进展现状,总结了压裂甜点识别、缝网扩展模拟与调控、岩体水化与返排控制、缝网体积评价表征等基础理论与优化方法的研究成果;论述了滑溜水压裂液体系、少水或无水新型压裂液的研制与应用;评价了可钻复合桥塞、可溶性桥塞、大通径桥塞和套管固井滑套等分段压裂工具的发展与自主研发水平;阐述了现场工艺技术的实施状况,包括早期实施的常规分段分簇压裂到目前的“密簇”压裂、暂堵压裂等。在此基础上,系统分析了目前我国页岩气压裂技术面临的挑战,展望了相关技术的发展方向。结论认为,我国需要持续开展适合于国内深层—超深层海相页岩气、陆相—海陆过渡相页岩气的压裂理论与技术方法攻关研究,以支撑和助推未来我国页岩气高效开发。 | 赵金洲 任岚 蒋廷学 胡东风 吴雷泽 吴建发 尹丛彬 李勇明 胡永全 林然 李小刚 彭瑀 沈骋 陈曦宇 尹庆 贾长贵 宋毅 王海涛 李远照 吴建军 曾斌 杜林麟 | 2021 | 天然气工业2021，41，8： | 67 |
| 2 | 页岩气储层断层滑移对水平井套管变形的影响显示文摘水平井压裂后附近断层发生滑移,诱发套管产生剪切变形,进而卡阻井下工具,严重影响页岩气的开采。文中应用有限元软件,建立了基于断层滑移的套管变形有限元模型,并据此分析了影响套管Mises应力分布的各种因素,研究了各角度断层在不同滑移量下的套管变形情况。结果表明:断层滑移会导致套管发生剪切变形,变形位置位于套管与断层相交处,且套管变形量随断层滑移量增加而增大;地层弹性模量对套管变形影响较小,套管弹性模量对套管变形影响较大;套管壁厚越大,地层施加给套管的剪切力对套管Mises应力的影响越小;在断层滑移量相同的情况下,断层角度越大,套管Mises应力越大,套管变形后的最小内径越小。研究成果可为防治断层滑移引起的套管剪切变形提供参考。 | 毛良杰 林颢屿 余星颖 麦洋 | 2021 | 断块油气田2021，28，6： | 11 |
| 3 | 考虑压裂液返排的致密气藏气水两相产能分析显示文摘大部分压裂水平井产能模型以单相气体流动为主,忽略气井早期返排阶段压裂液和气体共存现象。基于线性双重孔隙模型,建立致密气藏气水两相早期返排计算模型,将储层改造区域(SRV)分为天然裂缝与基岩系统,其中天然裂缝系统为气水两相流动,基岩系统为单相气体解吸;根据实际返排液体积拟合,分析天然裂缝系统动态相对渗透率与时间的关系,采用Laplace变换方法对模型进行求解,研究有效孔隙体积和初始返排率对模型气井产能的影响。致密气藏x1井的应用结果表明:初始返排率越高,气井产能越高,气水两相早期返排分析模型产能拟合效果较好;结合产水量无量纲压力与平衡时间的关系,计算裂缝总体积为22.191×10^3 m^3,基岩-裂缝接触面积为2.456×10^5 m^2,平均裂缝开度为45.2 mm。该结果对致密气井压裂效果评价和产能预测具有指导意义。 | 刘晓强 孙海 吕爱民 樊冬艳 | 2020 | 东北石油大学学报2020，44，2： | 6 |
| 4 | 微量物质示踪剂对页岩油水平井压后排液诊断技术显示文摘为分析页岩油水平井、直井压裂施工后各层段返排产液情况,评价压裂效果,合成了20种微量物质示踪剂系列产品。施工时在每一段入井压裂液中加入一种示踪剂,通过检测不同时段返排液中各种示踪剂的种类及含量,判定各层是否出液及出液顺序;通过分析计算得出各层返排液量及产液剖面,形成页岩油压裂返排示踪诊断技术。该系列产品经室内实验评价,检出限均在80 mg/m3以内,可同时检测,灵敏度高,互无干扰,且与压裂液配伍性好。现场用于页岩油水平井吉岩油X井20段压裂,压后累计测试119 d,获取各层段产液顺序、启动时间及产液量,落实了该井的产液剖面。该技术可为同区块后续压裂工艺参数的精确优化提供技术支撑。 | 常青 刘音 卢伟 王晓磊 张华 张磊 | 2021 | 油气井测试2021，30，3： | 5 |
| 5 | 水平井小角度起伏管段积液规律的数值模拟显示文摘为了研究气水同产的天然气水平井中起伏管段的积液规律,文中基于VOF模型对小角度的上凸和下凹两种起伏管型进行了数值模拟研究,分别建立了积液计算模型,探索了气量、气水比和起伏角度等参数对井筒积液的影响规律。结果表明:在相同的进口体积含水率和起伏角度下,随着气量的增加,气体的携液能力逐渐增强,当对应折算的气速高于0.786m/s时,管道内基本不会积液;起伏角越大,管内积液情况越严重;上凸型起伏管的积液位置主要在上坡侧,而下凹型起伏管的积液主要出现在低洼处的偏上坡侧。研究结论丰富了对气水同产水平井内气液两相流动规律的认识,对气井生产具有一定的指导作用。 | 代理震 蔡凌 张兴凯 纪国法 瞿定祥 | 2019 | 断块油气田2019，26，6： | 4 |
| 6 | 南川地区龙马溪组页岩气地应力场特征及对产量影响分析显示文摘南川地区处于四川盆地盆缘转换带的构造复杂区,龙马溪组以常压页岩气为主,具有较好的页岩气成藏富集条件,但地应力场复杂,单井产量差异较大,成为制约常压页岩气效益开发的关键因素之一。通过野外剖面测量、有限元应力场数值模拟、特殊成像测井分析及区域应力场研究,结合大量页岩气水平井压裂实践,认为:①燕山中期南川地区最大主应力在背斜区呈EW向,在南部单斜区呈NEE向;喜马拉雅期以来,现今水平地应力场在平面上具明显的分区特征,局部存在地应力方位和大小的转换带,纵向上受岩性影响地应力自上而下呈下降趋势,局部粉砂岩及观音桥段介壳灰岩地应力明显增大。②龙马溪组地应力主要受构造改造强度、构造样式、埋深、裂缝发育程度等影响,改造弱、埋深大、背斜核部或向斜核部、天然裂缝发育较少的地区地应力较高。③明确地应力场对页岩气井产量有重要影响,古地应力场控制天然裂缝发育程度,影响储层物性、含气性,现今地应力场影响人工裂缝的复杂程度。地应力适中、水平井轨迹与最小水平主应力夹角越小,越易改造并有利于形成复杂缝网,可提高单井产量,有效指导南川地区页岩气勘探开发。 | 张培先 高全芳 何希鹏 高玉巧 刘明 何贵松 张志萍 周頔娜 | 2023 | 油气地质与采收率2023，30，4： | 3 |
| 7 | 脆性页岩缝网扩展流固热化耦合机制实验研究显示文摘页岩缝网压裂过程伴随着压裂液与岩石之间复杂的流固热化耦合作用。为评价流固热化耦合下的裂缝扩展,提出并开展流固热化耦合的水力压裂实验,重点研究热作用和水化作用对页岩裂缝扩展的影响。研究结果表明,压裂中高温页岩遇压裂液冷却会产生热破裂,形成微裂缝降低抗拉强度,同时岩石脆性增加,有利于缝网形成;水化作用形成水化应力造成裂缝尖端应力集中,应力强度因子增加,同时压裂液的侵入降低弱面内聚力,减小临界应力强度因子,裂缝容易扩展或沿弱面转向,促进缝网形成。 | 赵海峰 梁海杰 王羽生 | 2021 | 油气地质与采收率2021，28，4： | 3 |
| 8 | 页岩柱塞样与碎样孔隙度差异性分析与启示显示文摘页岩孔隙度是评价页岩储层品质和页岩气储量计算的重要参数之一,因此准确测量页岩孔隙度十分重要。测量页岩孔隙度的方法较多,从样品形状上可分为柱塞样和碎屑颗粒样,从测量方法上可分为液体饱和法和氦气饱和法。目前对柱塞样孔隙度和碎样孔隙度测量结果比对研究较少,两者差异更是鲜见报道。首先通过测量典型柱塞样孔隙度,确定不同测量方法的适用范围;然后将柱塞样粉碎后测量其碎样孔隙度及分析影响碎样孔隙度的因素;最后比较柱塞样孔隙度和碎样孔隙度之间的差异。实验结果表明,页岩柱塞样氦孔隙度为页岩连通孔隙度,碎样氦孔隙度为页岩总孔隙度,且后者较前者高0.65%~2.40%,约占总孔隙度的11.21%~44.36%。柱塞样氦孔隙度偏小的原因主要有:(1)测量氦孔隙度的注入压力过低;(2)测量氦孔隙度前未对样品抽真空;(3)柱塞样中大量的不连通孔隙无法被氦气有效饱和。不同矿物组分与柱塞样、碎样孔隙度之间的相关性分析表明,不连通孔隙主要存在于有机质中,少量存在于黏土矿物中。为实现页岩气高效开发,可在压裂液中添加适当的化学剂,改造有机质和黏土矿物结构,释放不连通孔隙中的页岩气,以提高页岩气单井产量和页岩气采收率。 | 付永红 蒋裕强 陈虎 周克明 邱峋晰 张海杰 刘雄伟 谷一凡 蒋增政 | 2020 | 石油实验地质2020，42，2： | 2 |
| 9 | 迪北致密气藏清洁压裂液可行性评价显示文摘迪北致密气藏具有低孔、低渗、深层高温等特征,使用与储层物理化学性质不匹配的液体体系会造成储层伤害。综合运用X射线衍射全岩矿物分析、岩心薄片观察等方法,分析储层潜在伤害因素,并评价清洁压裂液的携砂性、破胶液残渣含量、配伍性、岩心伤害率。研究认为:迪北致密储层毛发状伊利石含量高,在压裂液作用下容易脱落并堵塞孔隙结构;原生微孔、微喉道壁被细而分散的表面积较大的灰泥、黏土矿物和微细粒长英质等充填;清洁压裂液具有良好的携砂性、配伍性和低伤害等优点,且破胶后无固相残留。研究成果为迪北致密气藏的储层改造提供重要技术参考。 | 刘会锋 肖阳 刘举 陈明鑫 冯觉勇 黄龙藏 任登峰 曹科学 | 2021 | 大庆石油地质与开发2021，40，4： | 2 |
| 10 | 氧化溶蚀作用对页岩水相自吸的影响显示文摘页岩气藏水力压裂需将大量含溶解氧的水基压裂液泵入地层,但返排率却普遍低于30%,分析水相自吸机理对解释压裂液滤失分布行为具有重要作用.富有机质页岩沉积于缺氧还原环境,在富氧条件下易发生氧化反应,进而影响水相自吸行为.为此,选取四川盆地龙马溪组页岩露头样品,开展大尺度岩样先后自吸蒸馏水、氧化液实验,以及基块、裂缝柱塞岩样氧化前后水相自吸对比实验.氧化液加速微裂缝扩展和新裂缝产生,促进更多可溶盐沿着裂缝析出,水相分布范围较蒸馏水更大.氧化前平行、垂直层理基块柱塞岩样自吸量分别为0.4250和0.4461 g,而氧化后增加到0.4900和0.4978 g,对应的裂缝柱塞岩样自吸量分别为0.9912和0.9500 g,氧化后增加到1.0886和1.0669 g.氧化溶蚀作用使基块柱塞岩样自吸量增长11.6%~15.3%,自吸势提高2.32%~8.26%;裂缝柱塞岩样自吸量增长9.8%~12.3%,自吸势提高22.5%~33.3%,且自吸平衡时间缩短13.68%~20.23%.氧化溶蚀作用对页岩组分的物质净移除效应,扩大了水相赋存空间的同时改善了基质孔隙半径分布、增强裂缝面水润湿性、诱发裂缝萌生与扩展对应降低自吸前缘饱和度,协同作用加速了水相扩散分布并增加了自吸距离. | 程秋洋 游利军 康毅力 周洋 徐洁明 | 2020 | 油气地质与采收率2020，27，4： | 2 |
| 11 | 东海低渗储层压裂新型管柱保护技术显示文摘海上低渗储层主要采用压裂开发,常规压裂施工前后需2次更换作业管柱,既增加作业周期及施工成本,又容易在压井过程中造成储层二次污染,进而影响低渗气井压裂后的增产效果。文中从降低施工风险、节约成本及提高增产效果角度出发,提出了一种新型生产管柱保护工艺技术,避免了动管柱及压井作业,实现了海上低渗气井不动管柱压裂作业。现场应用表明,该技术在海上平台压裂作业中应用了13井次,平均减少作业周期12.7 d,效果明显,对海上低渗油气田经济有效开发具有良好的借鉴意义。 | 姚锋盛 | 2020 | 断块油气田2020，27，2： | 2 |
| 12 | 基于微地震离散裂缝与自动历史拟合的数值模拟显示文摘针对复杂缝网精细刻画、表征复杂,数值模拟历史拟合繁琐、不确定性强,导致非常规储层实现精准数值模拟难度大的问题,采用微地震复杂缝网反演、离散裂缝方法缝网精细刻画、集合卡曼滤波方法(EnKF)自动拟合技术3种手段形成的综合数值模拟技术,对复杂缝网条件下的非常规储层实现精准数值模拟。结果表明:文中提出的复杂缝网反演方法与直接解释所得到的结果相差较小,误差为2%~6%,但文中方法可以直观反映地下人工压裂裂缝分布与延伸状况;建立的基于人工压裂缝网的非结构化网络,可精细表征裂缝的流动;基于EnKF的自动化历史拟合技术可以减小人为拟合误差,提高拟合效率。现场实际应用表明,研究区28口单井日产油拟合产量与实际产量的平均吻合率高达91%,实现油气藏复杂渗流场的精确模拟。该研究可为非常规复杂缝网储层产量预测提供借鉴。 | 屈雪峰 谢启超 兰正凯 赵国玺 | 2021 | 特种油气藏2021，28，3： | 1 |
| 13 | 如何提高页岩气井的采收率显示文摘现代社会飞快进步和发展,对能源需求度也在不断提升,在先进技术手段支持下,促使页岩气井开采工作愈加便捷、高效,带来了可观的经济效益。目前全球能源短缺,页岩气井开采作为重要的清洁能源供给,受到了高度关注,在持续开发中页岩气井采收率也在稳步提升。页岩气井采收率是页岩气藏累计采气量和原始地质储量比值,同企业的生产管理水平和生产工艺之间存在密切关联。因此,本文主要就如何提高页岩气井采收率展开分析,在了解影响因素基础上,寻求合理的提高方法落实到实践中。 | 张云广 | 2021 | 石油石化物资采购2021，，14： | 0 |
| 14 | 抗盐聚合物乳液的性能与现场应用显示文摘针对常规滑溜水减阻剂在高温、高矿化度下性能严重下降的问题,研制了免混配抗盐聚合物乳液为减阻剂,并开展聚合物乳液配方优选研究。通过室内实验研究了清水和玛18水配制压裂液的流变性、黏弹性、降阻性能、破胶性能及对岩心伤害情况,并进行了现场应用。研究表明:质量分数为0.05%~1.2%的抗盐聚合物乳液,在高矿化度(21 159.88 mg/L)下黏度保持率在32.5%~62.5%之间,质量分数在0.2%~0.5%之间时能达到低矿化度下质量分数为0.1%~0.2%的压裂液体系性能,且流体的弹性模量占主导地位。抗盐聚合物乳液降阻率比常规聚合物乳液高4百分点以上。压裂液破乳液的表面张力小于28 mN/m、与煤油间的界面张力不高于2 mN/m,残渣含量低于50 mg/L,对岩心伤害较低。现场应用时采用聚合物浓度阶梯式增加的思路,砂浓度在30~270 kg/m^(3)时,聚合物质量分数范围应在0.15%~0.2%,砂浓度在300~360 kg/m^(3)时,聚合物质量分数范围应在0.2%~0.35%。进一步优化聚合物质量分数为0.15~0.35%,施工时降阻率可达到85%左右,试验井投产后效果较好,为玛湖油田水平井有效使用聚合物压裂液体系提供一种合理技术方案。 | 贾飞 李帅帅 余延波 罗磊 杨育恒 廖泽 姜鑫淼 | 2023 | 油田化学2023，40，4： | 0 |
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