简介:线性弹性断裂力学(LEFM)被广泛应用于水力压裂设计和评价。有很多压裂作业的结果与基于LEFM的模型模拟结果并不一致,对这类水力压裂作业中的非线性和塑性效应已开展过多项研究。大部分针对LEFM在岩石和准脆性材料(如混凝土)中的应用研究仅限于LEFM在测量断裂韧性的室内试验中的应用。这些研究发现,LEFM不是描述准脆性材料断裂特性的有效工具。运用已发表文献中有关原地应力状态和巴奈特页岩力争性质的大量数据,本文重点研究了LEFM在水力压裂研究中的适用性。LEFM已成功应用于金属材料,有关其应用的局限性已开展过研究,而且这些研究结果已反映在ASTM标准中。在本文中,我们运用相同的方法研究了LEFM在巴奈特页岩水力压裂处理中的适用性。首先,为了有一个总体的概念,我们研究了不同的断裂方式,以找出静水孔隙压力和超高压储层条件下的边界应力。其次,运用近裂纹尖端解和全应力分布解定义和描述了过程区域(processzone)和奇异性主导区域(singularity—dominatedzone)。然后,根据全应力场分布,计算剪切过程区域和拉伸过程区域,并将其与奇异性主导区域的大小进行比较。最后,基于奇异性主导区域和过程区域的相对大小得出结论:LEFM不能精确描述巴奈特页岩的水力压裂特性。
简介:苏里格气田南区奥陶系马家沟组气藏储集空间以碳酸盐岩岩溶孔洞缝为主,古岩溶发育程度对奥陶系油气成藏及储层分布有重要的控制作用.古岩溶发育受多种因素影响,其中古地貌形态是控制古岩溶发育程度的关键.因此,为了寻找有利开发目标区,必须进行古地貌恢复.多种方法分析比较后采用石炭系填平补齐法进行岩溶古地貌恢复,划分出中西部古岩溶台地和东部古岩溶斜坡两个二级地貌单元及岩溶高地、鞍地、洼地、古坡地等六个次级地貌单元.古地貌与产能对比分析认为,岩溶台地与鞍地的转换带、岩溶斜坡中的残丘地带及沟槽两侧是天然气富集的有利地区,试气产量大于10×104m3/d的高产井多分布于此;岩溶洼地、古沟槽不利于天然气聚集,这些区域大多数井试气无产能或日产气量很小.
简介:提出了通过储层模拟进行产量数据分析的流程和方法,来帮助认识页岩气生产机理和水平段水力压裂处理的有效性。从2008年初开始,我们已经使用该方法对海因斯维尔页岩区的30多口水平井进行分析。本文介绍了其中的几个案例研究,用来展示这种新方法在海因斯维尔页岩区带不同地区应用的结果。整合了所有可用数据后,我们建立了多段压裂处理后的井的模拟模型。建模中涉及的与井的短期和长期生产动态有关的因素和参数包括:1)孔隙压力、2)基岩特征、3)天然裂缝、4)水力裂缝和5)复杂裂缝网络。通过对所观测到的数据进行历史拟合,我们明确了井初期生产动态较好的主控因素。对海因斯维尔页岩的研究使我们更清楚的了解了页岩气的生产机理和水平井压裂处理的有效性。对模拟模型进行校正后,可以更加精确的计算井的有效泄气面积和储量。海因斯维尔页岩是一套非常致密的烃源岩。在水平井段的压裂处理方案相同的情况下,生产动态与页岩基质特征具有相关性。压裂过程中形成的复杂裂缝网络是决定海因斯维尔页岩气井早期生产动态的关键因素。明确如何在压裂过程中有效地创造更大的裂缝表面积并在压裂处理后有效地保持裂缝表面积,是海因斯维尔页岩气井能有较好生产特征的关键因素。作业者可以利用这些信息确定最佳井位和作业方案,以便在该页岩区获得生产动态较好的井。同时这些信息还有助于细化对井生产动态的预期并把开发页岩气的不确定性降到最低。该流程和方法在其他页岩区带的应用也取得了成功。
简介:海因斯韦尔(Haynesville)页岩是分布在路易斯安那州西北部、得克萨斯州东部和阿肯色州西南部的五套富有机质沉积岩,其平均厚度为60-90m,埋藏深度-般都在3kin或更深,而且渗透率超低。海因斯韦尔页岩分布区,尤其是路易斯安那州的西北部地区,天然气勘探开发异常活跃。前人的热学-力学模型研究结果表明,侏罗纪时期的温度梯度是当前区域地热梯度值(25—350C/km)的两倍以上。因此,侏罗纪沉积地层在以往100m.y.间已经接近其当前的温度。利用地下资料,建立了基于对流和传导的热传输简单模型以及基于压实的流体流动简单模型,用于估算地质历史上海因斯韦尔页岩的温度、成熟度和流体压力。早白垩世的高热流值产生高地温梯度,并导致烃类的早期成熟。早白垩世的快速沉积作用使海因斯韦尔页岩内形成了明显的超压。但这种超压在地质历史上并没有得以保持,其原因是这套页岩地层厚度太薄,而且后来又经历过隆升和剥蚀作用。中到晚白垩世和晚古近纪的生烃作用再次产生了超压。然而,在绝大多数条件下,模拟得出的超压都没有超过破裂压力。