為 了提高非常規(guī)地層開(kāi) 發(fā)的經(jīng)濟(jì)性，近年來(lái) 國(guó)外公司成功開(kāi)發(fā)了 一系列水力壓裂新技 術(shù)。這些新技術(shù)的應(yīng)用提高了非常 規(guī)地層開(kāi)發(fā)的有效性，值得國(guó)內(nèi)企 業(yè)借鑒。
分散聲波探測(cè)技術(shù)
分散聲波探測(cè)（DAS）技術(shù)是 預(yù)測(cè)水力壓裂的一項(xiàng)新技術(shù)，用信 號(hào)處理技術(shù)定量分析測(cè)定模擬壓裂 井，求得的聲波頻率和強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn) 結(jié)果， 對(duì)確定油井產(chǎn)液量及其重要。 聲波的峰值頻率與油井產(chǎn)量有直接 關(guān)系。該技術(shù)可用于確定通過(guò)支撐 裂縫或射孔通道的產(chǎn)液量，通過(guò)音 頻和聲強(qiáng)的測(cè)定可確定油井產(chǎn)液性 能和產(chǎn)量。
酸壓設(shè)計(jì)工具
成 功 開(kāi) 發(fā) 的 一 種 確 定 裂 縫 傳 導(dǎo)性的新型模擬工具，可用于評(píng)價(jià) 酸壓處理的增產(chǎn)效果，可用三維流 動(dòng)模擬來(lái)確定裂縫中的酸液運(yùn)移， 并可計(jì)算不同酸液、裂縫形狀、地 質(zhì)和完井設(shè)計(jì)的裂縫酸蝕寬度和傳 導(dǎo)性分布。它是酸壓設(shè)計(jì)的可靠工 具，可精確模擬裂縫中酸液的運(yùn)移 和腐蝕速度，酸壓處理的增產(chǎn)效果 明顯。
數(shù)據(jù)集診斷處理
非常規(guī)儲(chǔ)量的經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)與支撐 水力壓裂處理（HFS）的效果密切 相關(guān)，由于監(jiān)控和診斷的技術(shù)有限， 其分析也有很多不確定性。為此， 需要收集可極大降低分析不確定性 的各種數(shù)據(jù)集，根據(jù)這些數(shù)據(jù)校正 水力壓裂模型和改進(jìn)多級(jí)完井設(shè) 計(jì)。這類(lèi)數(shù)據(jù)集包括光纖分散探測(cè) （聲波，穩(wěn)定），無(wú)放射源跟蹤和 生產(chǎn)測(cè)井。將數(shù)據(jù)集用于壓裂模型 歷史擬合和矯正診斷，就可由少數(shù) 井的壓裂診斷結(jié)果 推斷該油田的其 他油井。
多功能支撐劑
一種改進(jìn)的化學(xué)劑攜帶方法采 用了具有支撐劑和化學(xué)劑攜帶能力 的多孔陶瓷支撐劑。這種浸漬了化 學(xué)劑的支撐劑具有傳導(dǎo)性和化學(xué)劑 攜帶能力。這種球狀多孔浸漬化學(xué) 劑的陶瓷支撐劑具有消除對(duì)傳導(dǎo)性 不利影響的因素，并可長(zhǎng)期有效使 用 ，與其他支撐劑相比，優(yōu)勢(shì)明顯。
水力壓裂診斷法
新型低頻電磁感應(yīng)方法可評(píng)價(jià) 水力裂縫的支撐長(zhǎng)度、高度、方位， 及支撐劑在裂縫中的垂向分布。該 方法先將導(dǎo)電性支撐劑泵入裂縫， 再用專(zhuān)業(yè)成套測(cè)井工具測(cè)試地層能 的電磁感應(yīng)。其高靈敏的分析結(jié)果 可表明頁(yè)巖中平面裂縫的支撐長(zhǎng)度、 高度和分布，再用多向前緣電磁感 應(yīng)數(shù)值模擬，就可確定和圖示與井 眼的斜度為 45° 、 長(zhǎng)度為 250ft、寬 度為 0.2in 的裂縫，也可確定支撐 劑在裂縫中的填高等數(shù)據(jù)。
水平井完井的優(yōu)化
國(guó) 外 公 司 成 功 研 發(fā) 一 種 了 可 合理預(yù)測(cè)壓裂后油井產(chǎn)量的的新方 法。據(jù)此方法可制訂更經(jīng)濟(jì)的油田 開(kāi)發(fā)方案。采用它可制訂經(jīng)濟(jì)可行 的裂縫長(zhǎng)度、裂縫間距等壓裂處理 優(yōu)化設(shè)計(jì)。優(yōu)化結(jié)果表明，表觀裂 縫長(zhǎng)度的增加，對(duì)油井長(zhǎng)期采收率 影響不大，增加裂縫數(shù)量，則可提 高初期產(chǎn)量和長(zhǎng)期采收率。經(jīng)濟(jì)優(yōu) 化的完井設(shè)計(jì)可提高今后 5 年的采 油凈現(xiàn)值，并可延長(zhǎng)油井的有效經(jīng) 濟(jì)壽命。
預(yù)防 BaSO 4 沉積
墨 西 哥 灣 的 1,700ft 的 水 下 油井采用支撐劑進(jìn)行裂縫充填完 井，其中包括 19% 固態(tài)防垢劑。 它們的分布均，被監(jiān)控，以保證防 垢劑均勻的分布于充填層，然后對(duì) 采出水樣進(jìn)行分析，以確定其中殘 留的防垢劑濃度。為防止地層結(jié) 垢，早先采用化學(xué)劑注入筒對(duì)油井 進(jìn)行初始處理或用防垢劑擠注，現(xiàn) 在采用新型支撐劑泵入地層，比常 規(guī)注入防垢劑的有效期長(zhǎng)得多。采 用該技術(shù)工藝可極大提高油井采油 的經(jīng)濟(jì)效益 。
裂縫傳導(dǎo)性損害
水力裂縫傳導(dǎo)性下降是壓力下 充填的支撐劑故障。支撐劑變形、 擠碎和嵌入可降低裂縫寬度和傳導(dǎo) 性。用連續(xù)性方程和動(dòng)量平衡方程 模擬了通過(guò)可變形孔隙的支撐劑充 填液流的瞬變現(xiàn)象。根據(jù)支撐劑的 應(yīng)力應(yīng)變性，對(duì)其變形和擠碎進(jìn)行 了分析。用支撐劑充填層的孔隙度 和滲透率，評(píng)價(jià)了支撐劑損壞的影 響，闡明了壓力分布與支撐劑變形 的關(guān)系。支撐劑的機(jī)械性能是它在 高壓下是否對(duì)液流壓力和近井地帶 敏感的基礎(chǔ)。
對(duì)支撐劑類(lèi)型優(yōu)選
根 據(jù) 北 Dakota 工 業(yè) 委 員 會(huì) 的 生 產(chǎn) 數(shù) 據(jù) 和 對(duì) Bakken 地 區(qū) 的 2,900 口井的完井記錄分析，揭示 了采用的支撐劑類(lèi)型與油井生產(chǎn)性 能間的關(guān)系，對(duì)該地區(qū)的 205 口井 長(zhǎng)期生產(chǎn)性能對(duì)比表明，陶瓷支撐 劑大大優(yōu)于其他支撐劑。采用陶瓷 支撐劑可使油井的 6 個(gè)月到 1 年的 累計(jì)采油量增加了 20%~40%，增 產(chǎn)效益大大高于優(yōu)化投資回收率增 加的完井成本。
壓裂液擴(kuò)散研究
頁(yè)巖壓裂和產(chǎn)生的裂縫的復(fù)雜 性，完全取決于裂縫啟動(dòng)前壓裂液 的性能。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果擴(kuò)散入頁(yè)巖 巖心內(nèi)的壓裂液體積與其粘度密切 相關(guān)。核磁共振證明，高水阻或高 粘壓裂液不能進(jìn)入較小的頁(yè)巖孔隙 （平均小于 0.01µm），但可進(jìn)入 較大的孔隙和已有的微裂縫，高粘 壓裂液只能充滿(mǎn)大的孔隙，充滿(mǎn)大 孔隙中的減水阻壓裂液可增多微裂 縫，并可在較低的壓力下壓開(kāi)頁(yè)巖 地層，并且可比高粘壓裂液產(chǎn)生更 多的微裂縫。
壓裂注入實(shí)驗(yàn)
診斷裂縫注入實(shí)驗(yàn)（DFIT）常 被用于描述非常規(guī)地層應(yīng)力和地層 性能和研究影響 DFIT 結(jié)果和解釋 的因素。這一種研究采用了壓力瞬 變分析對(duì)比，裂縫模擬、漏失解釋 模型和 DFIT 詳細(xì)性能模型。已將 DFIT 用于完井頁(yè)巖地層的水平井， 地層壓力和傳導(dǎo)性的 DFIT 評(píng)價(jià)可 用于優(yōu)化水力壓裂設(shè)計(jì)。根據(jù)油藏 品質(zhì)的 DFIT 評(píng)價(jià)求得采收率。根 據(jù)用集成巖心和壓力恢復(fù)實(shí)驗(yàn)得出， 采收率是油藏品質(zhì)評(píng)價(jià)模型評(píng)價(jià)值 的 2 倍多。
多次壓裂的性能評(píng)價(jià)
對(duì)英國(guó)北海南部 Babbag 致密 氣田 3 口水平井進(jìn)行多次壓裂、試 井和測(cè)井分析， 可使致密氣層增產(chǎn)， 并提高采收率，了解和預(yù)測(cè)裂縫性 能， 可降低致密氣層工業(yè)開(kāi)發(fā)成本。 研究表明，對(duì)幾個(gè)壓力瞬變的分析 表明，隨排液時(shí)間的不同，觀測(cè)到 的表皮效應(yīng)逐漸減弱。
頁(yè)巖地層微裂縫擴(kuò)展
頁(yè)巖油田的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量完全可以 通過(guò)水平井水力壓裂實(shí)現(xiàn)。研究了 塑性頁(yè)巖微裂縫延伸和限制其錯(cuò)動(dòng) 的主要因素，分析了影響有機(jī)頁(yè)巖 微裂縫流動(dòng)的主要參數(shù)。通過(guò)微地 震監(jiān)測(cè)、礦物學(xué)、有機(jī)碳含量、巖 組、測(cè)井、巖心、地質(zhì)和礦場(chǎng)資料 分析的地質(zhì)力學(xué)綜合試驗(yàn)，定性的 揭示了影響這類(lèi)地層微裂縫擴(kuò)展的 主要變量，給出了影響致密頁(yè)巖裂 縫流的主要參數(shù)， 以?xún)?yōu)化完井設(shè)計(jì)， 提出了塑性和脆性地層巖心的破裂 機(jī)理。其粘土和非粘土礦物接觸面 巖石構(gòu)造的非均質(zhì)性，影響裂縫的 大小，水力應(yīng)力不均衡，異常高壓 和甘酪根摩擦角是影響有機(jī)頁(yè)巖微 裂縫延伸的主要因素
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