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低渗煤层气储层压裂参数优化研究

作　者: 郭凯
导　师: 余继峰
学　校: 山东科技大学
专　业: 矿产普查与勘探
关键词: 煤层气低渗储层构造煤压裂液支撑剂
分类号: P618.13
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

本文以煤层气地质学基础理论为指导,以焦作地区煤层气储层为主要研究对象,以压裂改造储层渗透率为主要研究目的,结合实验室实验和现场施工对比,对重要的压裂参数逐个进行优选,找出适用于低渗煤层气储层的压裂参数和施工改造方法。文中介绍了研究区储层特征以及有利区块评价,分析了该地区储层不同于其它储层的特点、优势与不足,从压裂液、支撑剂、施工参数三个方面对压裂参数进行实验优选,得出两套不同的施工方案和原始施工方案进行效果对比,经过近半年的排采反馈,分析排采数据得出各方案的压裂效果。压裂液是低渗透煤层能否压裂成功的关键,对其研究成功与否具有非常重要的意义。压裂液的粘度决定了其携砂能力,但压裂液粘度增大必然需要添加剂,而添加剂大多对煤层具有伤害性,压裂液过粘时则会堵塞煤层中的原声微裂缝和微孔隙,反而进一步降低了煤层的总体渗透率。文章从压裂液的组成着手,对压裂液各添加剂进行实验室实验,做出性能好伤害小的优选,并进行各种温度下的破胶实验,最后使用研究区的煤块样本进行配伍实验,保证所优选出来的压裂液配方可行。支撑剂的性能是影响支撑裂缝导流能力的重要因素之一。支撑剂粒径增大则强度降低,对破碎的敏感性增强；粒径小的细砂容易引起局部堵塞,降低裂缝的渗透率,泥质和粉煤容易堵塞。研究区储层上下存在大量构造软煤,这就对压裂时使用的支撑剂提出的新的的要求。文章从支撑剂的性能特征,粒径、嵌入、铺砂浓度对导流能力的影响做了一定的工作,最终优选出了适合研究区储层的支撑剂参数组合。施工参数对压裂成功至关重要,根据研究区储层的特殊情况,本文提出了两种压裂方案,对裸眼完井、短半径水力喷射、变排量和小排量等参数进行交叉实验,以期得到适合该类储层的压裂参数。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-10
1 绪论  10-22
  1.1 国内外研究现状  10-16
  1.2 选题依据、研究目的及意义  16-18
  1.3 主要研究内容及技术路线  18-22
2 研究区地质概况  22-33
  2.1 区域地质背景  22-23
  2.2 地层特征  23-26
  2.3 构造特征  26-33
3 研究区储层特征及有利区块评价研究  33-56
  3.1 煤层特征  33-35
  3.2 煤岩、煤质特征  35-37
  3.3 水文地质特征  37-40
  3.4 矿区煤储层重要参数  40-46
  3.5 煤层气资源量估算  46-48
  3.6 煤层气开发有利区块的评价与选择  48-56
4 煤体结构及煤层气水力压裂关键技术研究  56-68
  4.1 煤体结构特征  56-59
  4.2 压裂液实验及优选  59-64
  4.3 支撑剂实验及优选  64-68
5 新井选址、压裂施工方案及效果对比研究  68-89
  5.1 新井选址部署  68-70
  5.2 压裂施工方案  70-72
  5.3 各井施工参数分析  72-83
  5.4 压裂后排采效果分析  83-89
6 结论  89-91
致谢  91-92
攻读硕士期间主要成果  92-93
参考文献  93-97

低渗煤层气储层压裂参数优化研究

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