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煤系储层综合开发中的压裂射孔方案优化研究

2021-05-14张红杰刘欣佳张遂安邵冰冰

特种油气藏 2021年1期

张红杰,刘欣佳,张 潇,张遂安,邵冰冰

(1.中联煤层气有限责任公司,北京 100015;2.中国石油大学(北京),北京 102249)

0 引言

煤层气资源在中国能源结构中的重要性日益突出。近50 a的开采实践过程中[1-6],发现相较于常规的砂岩储层与脆性页岩储层,裂缝在弹塑性、割理与裂隙发育的煤层中的扩展延伸更加困难[7-12]。美国 Uinta 盆地、San Juan 盆地与加拿大Horseshoe盆地先后采取在煤层上覆的砂岩储层射孔的间接压裂措施提高煤层的可改造性[13-18],取得了显著的增产效果,同时实现了砂岩储层与煤层的同步开发。近年来,多储层综合开发利用的理念逐步得到重视[19-23],针对纵向上岩性叠置、薄层(夹层)及薄互层发育的煤系气藏,多储层合层压裂模式不仅可以减少压裂次数,降低施工费用,同时能有效地提高薄互层或薄差层的可改造性[13-17,24-25];邻近层的生产活动所引起的压力干扰还可促进煤层气解吸,缩短煤层气见产时间,提高气井的长期排采能力。作为沟通井筒与储层的通道,射孔参数对水力压裂效果的影响较为明显。张广清、陈勉、张士诚等[26-30]针对单一岩性储层中射孔方位、射孔密度、孔眼直径、孔眼穿透深度等参数对裂缝的起裂应力、近井筒裂缝迂曲度及延伸方向等的影响做了大量研究。Cherian、侯冰等[31-34]利用理论推导、数值模拟与物理模拟方法,研究了原始地应力、岩石力学性质、排量等参数对裂缝穿层扩展能力的影响规律。但针对岩性、力学性质、压力系统各异的多储层压裂中射孔位置的优化研究较少。……

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