首页> 中文学位 >小层射孔含煤岩段压裂煤岩层破裂行为及其机理——以松河煤层气示范工程为例
【6h】

小层射孔含煤岩段压裂煤岩层破裂行为及其机理——以松河煤层气示范工程为例

代理获取

目录

声明

致谢

1 绪论

1.1 研究目的及意义(Research Objectives and Significance)

1.2 国内外研究现状(Research Status at Home and Abroad)

1.3 存在的问题(Existing Problems)

1.4 研究内容(Research Objectives and Contents)

1.5 研究方法与技术路线(Research Route and Process)

1.6 完成的主要工作量(Main Workloads)

2 松河井田煤系气地质特征及适配的压裂工艺

2.1 位置与交通(Location and Traffic)

2.2 煤系气地质背景(Geology Background of Coal measures gas)

2.3 含气层结构特征( Structure Charasteristics of Gas-bearing Reservoirs)

2.4 煤系气成藏特征(Reservior Forming Characteristics of Coal Formed Gas)

2.5 煤系气开发适配性改造工艺( Adaptive Reformation Technology of Coal Formed Gas Development)

2.6 小结(Summary)

3 含煤岩段岩石力学特征及水力压裂响应

3.1 煤层岩石力学特征( Rock Mechanical Properties of Coal Seam)

3.2 顶底板岩石力学特征(Rock Mechanical Properties of Roof and Floor)

3.3 煤岩力学特征对水力压裂的响应( Hydraulic Fraturing Respond for Rock Mechanical Properties)

3.4 小结(Summy)

4 含煤岩段水力压裂裂缝起裂、扩展及形态分析

4.1 压裂裂缝起裂机理( Mechanism of Fracturing Fracture Initiation)

4.2 压裂裂缝扩展机理( Mechanism of Fracturing Crack Propagation)

4.3 研究区含煤岩段压裂裂缝发育特征( Facturing Fracture Development Characteristics of Coal-bearing Rock Section in Study Area)

4.4 水力压裂裂缝计算模型( Fracture Calculation Model of Hydraulic Fracturing)

4.5 小结(Summary)

5含煤岩系水力压裂数值模拟与工艺优化

5.1 水力压裂数值模拟软件介绍(Numerical Simulation Software Introduction of Hydraulic Fracturing)

5.2 压裂裂缝扩展模拟及适用性验证( Fracturing Fracture Extension Simulation and Applicability Test)

5.3 压裂裂缝扩展的影响因素分析( Analysis of Influencing Factors of Fracturing Fracture Extension)

5.4 压裂裂缝贯穿压裂段条件分析( Condition Analysis of Fracturing Fracture Breakthrough Fracturing Section)

5.5 压裂优化及压裂效果对比( Fracturing Optimization and Fracturing Effect Comparison)

5.6 小结(Summary)

6 结论

参考文献

作者简历

学位论文数据集

展开▼

摘要

受煤系储层低孔、低渗特征的影响,煤系气开发过程中需对含气储层进行射孔压裂改造,因此探索煤系含气储层岩石力学特征及压裂裂缝扩展行为是提高压裂改造效果的理论基础。基于黔西松河煤层气示范工程,论文在研究区含煤段地质特征分析的基础上,研究了压裂裂缝的起裂、扩展机制及区内压裂裂缝形态特征,建立裂缝尺寸计算模型,并以区内GP-1井第三压裂段为例,运用FracproPT压裂软件模拟现场水力压裂过程,分析控制压裂裂缝扩展的主要因素,探讨压裂裂缝贯穿压裂段的有利条件,开展了适配性的压裂工艺优化,对比了压裂前后的储层改造效果。
  研究表明:松河井田煤系气含气储层具有超压、低孔隙度、低渗透率的特点,“小层射孔、分段压裂”是适宜的储层改造方式。含煤岩段煤层岩石力学性质主要受其显微煤岩成分、宏观煤岩类型以及煤层埋深控制,而顶底板岩石力学性质则主要受控于其岩性、含水性以及埋深,煤层与顶底板岩石存在明显的力学性质差异,同一深度对应的顶底板岩石的弹性模量是其煤层的3~7倍,抗压强度是其煤层的5~9倍,泊松比则明显低于煤层,煤及顶底板岩石力学性质差异使得压裂裂缝基本能够控制在压裂段内部;而随着压裂段埋深的增加,煤岩的破裂压裂和延展压力的逐渐增大,压裂裂缝的形成及延展愈加困难,压裂效果降低。研究区含煤岩段压裂裂缝以垂直主裂缝为主,并表现为井筒近处裂缝多且复杂,井筒远处裂缝简单单一,KGD模型为研究区适配的压裂计算模型。压裂裂缝的扩展主要受控于含煤岩段地应力差、力学性质以及施工条件等因素,在不同因素控制下,裂缝的长、高、宽表现出一定的规律。基于对研究区GP-1井第三压裂段水力压裂数值模拟研究认为,压裂段内增加单层射孔厚度(由9.0m调整为10.8m)、以32孔/m的孔密射孔含气砂岩层、调整前置液体积比为30%,并在前期采用小排量,中后期排量维持在8m3/min左右等条件下,裂缝更易贯穿压裂段,并据此优化施工参数,优化前后裂缝的无因次导流能力分别为7.23、10.90,整体压裂效果提升50.76%。

著录项

相似文献

  • 中文文献
  • 外文文献
  • 专利
代理获取

客服邮箱:kefu@zhangqiaokeyan.com

京公网安备:11010802029741号 ICP备案号:京ICP备15016152号-6 六维联合信息科技 (北京) 有限公司©版权所有
  • 客服微信

  • 服务号