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页岩气井储层物性和压裂技术

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页岩 气井 物性 技术
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文 献 汇 报汇报 人:曾超应用页岩破坏形式井壁稳定问题特性页岩脆性指数水平压裂技术页岩破坏形式高 低围压破坏形式受多种因素影响。同种 页岩的趋同性随围压升高而增强。剪切式破坏 劈 裂式破坏涵义岩石 内聚力被破坏时,材料即发生脆性破坏 。 ( 20多种)脆性断裂是以裂缝效应主导的断裂失效。评价目前,多产用弹性模量和泊松比计算页岩脆性 。(多种)低泊松比、高弹性模量的页岩脆性更好 。岩石脆性剖面图页岩脆性指数作用意义显著影响井壁稳定性,能影响钻井液的含量。评价储层力学特性的关键指标。(非唯一)决定了页岩压裂设计中液体体系与支撑剂用量 选择。决定 了页岩的可压性。脆性 指数达 40%以上,才有可能形成网络裂缝井壁稳定问题页岩井壁稳定性就是判断井壁围岩裂缝的扩展能力。水平压裂技术目前,主要采用以 减阻水为主体积压裂 模式 大排量高 前置液 比小 粒径 支撑剂低 砂浓度网络裂缝成因产生诱导裂缝改变应力分布裂缝转向联通天然裂缝水平压裂技术大通道压裂技术使用高黏度的压裂液及可溶性纤维把支撑剂包裹在一起。要求:杨氏模量 /闭合压力 > 质致密,微裂缝,层里面发育,岩石性脆,其力学性质与一般的致密砂岩、碳酸盐岩相比具有一定的特殊性。特殊性:具有较高的三轴抗压强度及弹性模量,属于中硬地层。脆性指数目前,多产用弹性模量和泊松比计算页岩脆性,能较好的反映页岩在应力作用和微裂缝形成时的破坏能力。低泊松比、高弹性模量的页岩脆性更好。页岩的脆性能够显著影响井壁的稳定性,是评价储层力学特性的关键指标,同时还对压裂的效果影响显著。脆性的涵义有多种说法。脆性断裂是以裂缝效应主导的断裂失效。评价岩石脆性有多种方法。井壁稳定影响因素:( 1)通过弱面分析,了天然裂缝走向、倾角,井斜方位和井斜角( 2)温度,钻井液水活度( 3)地应力,围岩物理力学参数裂缝形态,力学特性 地应力对水平井稳定性影响较大钻井液在岩体中的作用:( 1)物理化学作用 ——软化作用( 2)力学效应 ——劈裂作用( 1)增加裂缝面的孔隙压力( 2)润湿壁面,导致压力传至缝尖页岩井壁稳定性就是判断井壁围岩裂缝的扩展能力。到目前为止,对井壁周围岩石强度变化的研究,只局限于含水量与岩石强度的关系。内摩擦角,粘聚力页岩破坏形式页岩的力学破坏整体上具有显著的脆性断裂特征,其力学表现受到多种因素的共同影响。总体而言,测试围压越高,试样产生的裂缝纹数量越少,破坏以剪切破坏为主;围压越低,以劈裂式破坏为主。同种页岩的趋同性随围压升高而增强。脆性岩石的压裂,应该选择以减阻水为主体积压裂模式,压裂设计原则应为“大液量、大排量、高前置液比、小粒径支撑剂、低砂浓度。”“两大、两小”特征。目前主要的压裂液体系是:减阻水和复合压裂液页岩压裂只有在大排量下才能形成高效沟通天然裂缝的网状缝,存在形成网状裂缝的临界排量。页岩气藏压裂通常不形成两翼扩展缝,而是形成复杂网状裂缝 。网络裂缝的内在因素是通过压裂在单一裂缝脆弱面上产生诱导压力以改变最大与最小主应力的分布,使裂缝发生转向,与天然裂缝沟通形成网状裂缝结构。页岩气储层网络压裂优化设计包括射孔、小型测试压裂、主压裂、压后返排水平井分段压裂技术目前,在美国页岩气开发地区,主要采用井下微地震监测、测斜仪裂缝检测、直接近井筒裂缝监测、分布式声传感裂缝监测by by of to 350
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