简介:超压可由下列作用所产生:①压应力增加,②孔隙流体或岩石基质体积变化,③流体流动或浮力。埋藏过程中的负载由于不平衡压实作用(尤其在低渗透性沉积物的快速沉降过程中)可以产生严重的超压现象。水平应力的变化在构造活动区可以迅速地产生和耗散大量的超压。涉及体积变化的超压机制必须具有良好的封闭条件才能成为有效。与水热膨胀和粘土脱水作用有关的流体增加太小,不足以产生显著的超压现象,除非存在极佳的封闭条件。生烃作用和油裂解成气可能产生超压现象,这取决于干酪根类型、有机质丰度、温度史以及岩石的渗透率。但是,这些作用过程在一个封闭体系中可能受自我限制,因为压力的增加可能会进一步抑制有机质变质作用。生烃作用和热裂解产生超压的潜力目前尚未得到证实。在埋藏较浅并“具有良好水管系统”的盆地中,由于水头而产生的流体流动可以产生严重的超压现象。计算结果表明,油气浮力和渗透作用只能产生少量的局部超压现象。不可压缩流体中的气体向上运动也可以产生显著的超压现象,但对此需做进一步的研究。在许多沉积盆地中,最可能产生超压的机制往往与应力有关。
简介:迄今为止,有关水力压裂问题的大多数技术论文涉及评价不同类型的水力压裂处理效果的单井或井组的详细案例研究。这些案例研究有助于增加对压裂效果的了解,但提供的对穿过地层、成藏带或地区的水力压裂趋势有限。本文将分析美国主要成藏带中成千上万的压裂处理案例,以便提供如何随时间变化进行压裂设计的见解。FracFocus.org唱网站成立于2011年初,是集中的注册中心,提供水力压裂化学披露。同时,本文的分析也进入网站,包含了超过26000口井水力压裂处理的化学披露记录,其中包括所有化学添加剂的量、信息处理日期、TVD、水量和生产类型等。我们从FracFocus.o职收集了所有可用的数据,把每次压裂处理分类成一组标准的水力压裂处理类型,并从数据集中提取其他有意义的技术信息。本文在美国主要盆地分析了主要水力压裂液体系的趋势随时间的变化和操作水平。根据常规的、水基液压裂和混合基液压裂等分类,分析确定了压裂类型的时间变化。本文对水和主要化学添加剂,例如粘土控制剂、表面活性剂和盐酸也进行了消费趋势的分析。到目前为止,有关水力压裂处理设计的总体趋势的大多数认识来自于传闻和运营商或服务公司的直接经验。本文提供了一个较严格的定量的远景,探讨了过去两年中水力压裂设计选择在行业中是如何发展的。
简介:在上个十年左右,随着钻井、压裂和完井技术的进步,以往不具经济性的油气资源得以开发,非常规页岩油气资源在油气生产中发挥着越来越大的作用,分段压裂技术已经在北美非常规油气资源的开发中得到了广泛的应用。在这个时期,完井技术在不断进步,最早出现的是桥塞分段射孔法(PlugandPerfmethod),后来又出现了球座尺寸渐小的丢球打开式滑套法(multipleballseatsizeactuatedslidingsleeves)。但这两种方法都有缺陷,前者需要多次重新返回已钻井眼和开展铣钻作业,而后者的压裂段数有限,因为球座的尺寸需要逐渐变小,而且在完井后可能还需要铣钻球座,以便消除流动障碍(Wozniak,2010)。由于这两种方法存在这样的缺陷,业界一直在努力研发高性能的多段压裂完井系统,现在市场上已经出现了可以替代上述两种方法的新型完井技术。最近业界已开发出了3种无限制的多段压裂系统,在需要的情况下,它们可以用水泥进行固定,具有全井眼内经(ID),或者说在压裂后与管柱(tubularstring)尽可能接近,而且不需要进行铣钻作业,因而缩短了总体完井作业时间,提高了压裂和生产效率。它们分别是:(1)挠性管(CT)操作的套筒:这种工具结合了井下钻具组合(BHA),用于封隔目的层,打开套筒,沿着挠性管/套管环空向下开展压裂作业,套筒的数量几乎不受限制。(2)改进的丢球启动式压裂工具系统:每个压裂段都采用同样尺寸的球和球座,压裂的段数几乎不受限制。(3)射频识别(RFID)压裂套筒:简单地在完井管柱中放入RFID标签即可,采用RFID压裂套筒系统进行作业时,压裂的段数几乎不受限制。文中将回顾这些多段压裂完井技术的研发,详细描述以往压裂系统所不具备的独特特征和性能,介绍基于定量对比方法
简介:过去三十年来,梅迪纳(Medina)群砂岩一直是美国宾夕法尼亚州西北部的主要钻探目标。已有很多公司对这套致密的含气砂岩钻成了数千口井。随着压裂技术的进步,采用了很多不同类型的压裂方案,包括含有少量低密度砂子的“滑水”压裂(“slickwater”fracs)、携带大量高密度砂子的交联凝胶压裂、含砂量和密度有很大变化的线性凝胶压裂以及也可以输送不同体积和密度的氮泡沫液压裂。虽然每个人都认为梅迪纳砂岩气井只有采取增产压裂措施才能产气,但有关最成功技术的看法却几乎与经营公司的数量一样多。然而这些看法通常都是推测性认识,缺乏可以对比的支持数据。位于克劳福德(Crawford)、默瑟Mercer)和维嫩戈(Venango)县的克拉穆文(Cramerven)一库帕斯汤(Cooperstown)气田,是分析梅迪纳群砂岩增产史以及对比不同压裂方案效果的良好场所。为了确定效果最好的增产压裂技术,分析了该气田的很多气井并追踪了产量。虽然地质条件差异所引起的变化可以明显影响单井结果,但为了把这种影响降至最低限度,对大量的气井作了对比分析。本文将讨论这个气田的增产压裂历史,联系估算最终储量(EUR)对比增产压裂方案,为所采用的压裂方案提供设计和开发背景,最后还要介绍基于产量递减分析的当前设计思路。
简介:通过所记录波形的互相关(cross—correlation)和偏移,匹配滤波技术(matchedfiltertechnique)已经成功地运用于微地震事件的相对定位。除此之外,它还可以校正辐射效应和近地表构造的影响。采用这种方法确定的相对位置与采用直接定位法(PSET(r)技术)确定的位置进行了对比。采用新方法得出了一个解集(solutionset),这个解集揭示了两个平行的微地震事件分布带(trend),它们被解释为长1500英尺、宽100英尺的裂缝带。观察到了不对称的裂缝生长和以前已经历过压裂的层段再次被压开的现象。所观测的微地震事件的发展与泵压曲线存在时间一致性,这表明裂缝呈线性生长,生长速度为每分钟数英尺,而且诱发裂缝中可能有支撑剂进入。
简介:哈西迈萨伍德(HassiMessaoud)油田是阿尔及利亚中部地区东北部的一个厚砂岩油藏。该油田发现于1956年,产层为寒武纪砂岩,深度约为3400m。从1990年以来,油田成功地应用了水力压裂来提高产油量。对大约250口井进行了压裂前的注水试验,实际上大约有200口井中使用了支撑剂。对有50口只进行了注水试验的井作了总结回顾。回顾表明注水试验后未进行压裂的原因主要有三个:(1)井的机械故障;(2)压裂压力过高;(3)裂缝几何形态是根据目的层以外的温度测井曲线解释的。为了提高压裂成功率,最后采用了2项新技术。·推井剂刺激技术,目的是减少初始压力并控制压裂起点。·双压裂技术,目的是为了控制形成的裂缝向下延伸。本文通过3个典型实例说明了这些技术的应用。展示资料包括压裂前后的产量、最大推进压力、注水后的温度和放射性示踪剂录井以及显示支撑剂实际定位的放射性录井。
简介:微生物生态系统可以依赖地球深处和深海火山口水-岩相互作用产生的氢气(H2)而得以生存。根据目前的估算,全球海洋岩石圈通过水-岩反应(水合作用)所产生的氢气量在1011mol/yr的量级。最近在对陆上地下前寒武纪岩石裂缝咸水的勘探中,人们发现了氢气富集程度类似于热液喷口和海底扩张中心的环境,并提出了在溶解的氢气量和水的辐射离解作用之间存在一定的联系。然而,在南非威特沃特斯兰德(Witwatersrand)盆地的一个深金矿中开展的区域氢气流量外推结果显示”,前寒武纪岩石因对全强氢气生产的贡献可以忽略不计(每年0.009×1011摩尔)。本文中我们对以往公开的和新近获得的前寒武纪岩石中的氢气浓度数据进行了汇总,发现人们以往低估了前寒武纪大陆岩石圈生成氢气的潜力。我们认为,出现这种情况的原因是,人们没有考虑其他的生氢反应(例如蛇纹岩化),而且缺乏有效的手段对在这些环境中测量的氢气生成速率进行换算,以便把前寒武纪地壳在全球大陆地壳表面积中的占比高达70%以上这一事实考虑在内。如果把通过辐射分解和水合反应生成的氢气考虑在内,我们估计,来自前寒武纪大陆岩石圈的氢气生成速率可以达到(0.36~2.27)×1011mol/yr,这个数值和海洋系统的氢气生成速率相当。