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：为了准确计算压裂井产能,在对伤害带深度进行量化的基础上,采用压降叠加原理和直接边界元法,建立了拟稳定状态下考虑裂缝壁面伤害的有限导流压裂井产能计算模型。该模型计算结果表明：压裂液滤失造成的裂缝壁面伤害会降低压裂井产量,且随着导流能力的降低影响越严重;对于有限导流能力裂缝,随着导流能力的降低,高产段会从裂缝端部转移到裂缝根部。通过对比,忽略壁面表皮及使用平均壁面表皮与本模型楔形壁面表皮计算的产量差异,发现忽略壁面表皮及使用平均壁面表皮计算的产量始终偏大,且随着导流能力的降低,差异程度逐渐增大。图7参14

简介：虽然页岩具有高采气速度是近年来才出现的现象,但是页岩知识,包括特殊的完井、压裂和页岩井的操作实际上已经发展了30余年,页岩气生产可追溯至近190年。在页岩气开发的最近10年中,主要通过技术的发展和配套以适应页岩气开发,页岩气的工程可采储量从约2%增至50%。配套技术,包括多级压裂水平井、低粘度滑溜水压裂液以及同步压裂,已经发展到在一个特定的油藏局部区域,通过打开天然裂缝,使裂缝系统的储层接触面积增至920×10^4m^2。这些技术已经使几年前完全没被利用的巨大天然气储量的开发成为可能。当前和下一代技术,混合压裂、裂缝复杂性、裂缝流动稳定性和压裂液重复利用的方法,保证了更多的能源供应。本文根据公开发表的350多篇关于页岩完井、压裂和操作的文献,将地球科学和工程技术信息联系在一起,突出页岩的选择性起裂和微裂缝系统的稳定性两个信息,确定奋斗新领域,以期达到页岩开发新水平。

简介：多级压裂增产处理的实施和优化仍然是非常规油气资源商业性开发中最关键的一个步骤。最近发展起来的并经过现场测试的两项新技术为压裂作业带来了巨大的变化，它们分别是无缝衔接式射孔（1ust—In—TimePerforating，lIPT）和自主完井系统（AutonomousCompletionSystems）。尽管无缝衔接式射孔已是一项比较成熟的技术（在科罗拉多州Piceance盆地已经得到广泛应用），但它在水平井中的运用却是近期才开始的，有望改善单段增产处理的效果，有效降低功耗，减少所需的压裂桥塞的数量，增强水资源管理的灵活性。此外，埃克森美孚公司正在大力发展其拥有专利权的自主完井系统，有了这个系统，就无需采取管缆操作的采油井下工艺措施（如铜缆、挠性管或牵引车等），使得地表设备的使用效率达到最大化，此外也不再需要润滑器、起重设备、额外的人员和车辆，同时增强作业的安全性。本文展示了在完井技术发展过程中近期取得的一些里程碑式进步。最近通过一个综合性的先导试验项目成功地证实了无缝衔接式射孔技术在水平井中的适用性，这个项目涉及30多口井，1400多井次的单段压裂施工。同样，自主完井系统的应用范围也可以拓展到射孔作业系统以外。此外，自主完井部件都是高度易碎的，不需开展回收作业。这些技术的应用有望改善油气业界现有的多级压裂方法的设备使用效率和操作灵活性。

简介：通过探讨岩石力学参数在钻井和压裂施工中的应用方法,提出针对易坍塌地层的钻井液密度控制窗口及最优钻进方位、欠平衡钻井的欠压值确定方法及适用深度、结合闭合应力选择压裂支撑剂、利用地应力形态优选改造层位等一系列技术对策和优化方案,达到降本增效的目的。图8参10

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：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。

简介：川中地区上三叠统须家河组四级层序的地层划分未统一，极大制约了该地区进一步勘探工作。本次研究充分利用测井、钻井及地震等资料，首次采用希腊字母△logR方法识别四级层序界面，在最大湖泛面的标定准确性上进一步提高，并在此基础上，划分出12个四级层序，建立起较为合理的四级层序地层对比格架，初步分析了各四级层序在川中地区的分布特征，识别出其沉积与剥蚀范围，最后指出层序与油气的关系，为川中地区须家河组的进一步深化勘探奠定了基础。图7参8