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第1章 压裂、酸化基本原理1

1.1 水力压裂技术1

1.1.1 增产原理1

1.1.2 造缝机理2

1.1.3 压裂液3

1.1.4 支撑剂5

1.1.5 压裂设计8

1.2 酸处理技术13

1.2.1 酸液及添加剂14

1.2.2 碳酸盐岩地层的盐酸处理17

1.2.3 砂岩油气层的土酸处理19

1.2.4 酸化压裂技术23

1.2.5 酸处理工艺23

第2章 水平井压裂裂缝参数优化技术26

2.1 三维油水两相流数值模拟26

2.1.1 物理模型的建立26

2.1.2 数学模型的建立27

2.1.3 压裂水平井生产动态数值模拟软件编制29

2.2 裂缝参数优化设计31

2.2.1 基本参数31

2.2.2 优化设计33

2.3 影响水平井压后产能的多因素分析44

2.3.1 正交试验设计44

2.3.2 正交试验的特点44

2.3.3 正交试验设计及结果分析44

第3章 重复压裂井地应力分析技术47

3.1 人工水力裂缝诱导应力47

3.2 垂直压裂井生产引起的应力变化49

3.2.1 基本方程和力学模型50

3.2.2 耦合模型求解54

3.3 邻井对重复压裂井应力场分布的影响54

3.3.1 邻井人工裂缝对重复压裂井应力场分布的影响55

3.3.2 邻井生产对重复压裂井应力场分布的影响55

3.3.3 注水井注入诱导应力分布56

3.4 重复压裂井总应力场分布61

3.4.1 重复压裂井应力大小62

3.4.2 井眼处的应力变化63

3.4.3 初次裂缝缝长方向上的应力变化63

3.4.4 垂直初次裂缝缝长方向上的应力变化64

3.5 重复压裂井应力场模型计算64

3.5.1 基本参数64

3.5.2 初次人工裂缝诱导应力变化65

3.5.3 油井生产引起的应力变化65

3.5.4 邻井诱导应力变化66

3.5.5 重复压裂井总应力场大小68

3.5.6 重复压裂的最佳时机69

第4章 非达西渗流整体压裂优化技术70

4.1 引言70

4.2 启动压力梯度对矩形井网生产动态的影响70

4.2.1 对日产油量和累计产油量的影响71

4.2.2 对含水率的影响71

4.2.3 对采出程度的影响72

4.2.4 对油井见水时间的影响72

4.2.5 对地层压力分布的影响73

4.2.6 对含水饱和度分布的影响74

4.3 各向异性矩形井网井排距比优化74

4.3.1 方案设计74

4.3.2 各向异性合理井排距比研究76

4.3.3 不同启动压力梯度下合理井排距比理论图版83

4.4 矩形井网裂缝参数优化85

4.4.1 注水井缝长比优化85

4.4.2 采油井缝长比优化86

4.4.3 裂缝导流能力优化88

第5章 小井眼压裂技术90

5.1 小井眼技术发展现状90

5.1.1 小井眼压裂技术的发展现状90

5.1.2 小井眼压裂面临的技术难题91

5.2 小井眼压裂工艺技术92

5.2.1 水力压裂方式介绍92

5.2.2 小井眼压裂工艺的特点93

5.2.3 小井眼压裂工艺的要求94

5.2.4 小井眼压裂方式的选择94

5.3 小井眼压裂管柱及井下工具95

5.3.1 小井眼单层压裂管柱95

5.3.2 小井眼多层压裂管柱98

5.4 小井眼压裂施工参数103

5.4.1 压裂设计优选标准103

5.4.2 小井眼压裂参数优选104

5.4.3 现场应用106

第6章 压裂液助排技术108

6.1 液氮助排机理研究108

6.1.1 氮气的基本性质108

6.1.2 液氮助排机理研究109

6.1.3 主要影响因素110

6.2 二氧化碳助排机理研究111

6.2.1 二氧化碳的基本性质111

6.2.2 二氧化碳助排机理分析112

6.2.3 二氧化碳泡沫压裂的特点113

6.3 气体伴注模型的建立113

6.3.1 液氮伴注数学模型113

6.3.2 二氧化碳伴注数学模型118

6.4 液氮助排应用实例120

6.4.1 气井液氮伴注模拟计算120

6.4.2 油田现场施工参数推荐121

第7章 酸化新技术122

7.1 多氢酸酸化技术122

7.1.1 引言122

7.1.2 多氢酸酸化原理122

7.1.3 多氢酸酸化工艺124

7.1.4 多氢酸酸化技术现场应用128

7.2 清洁白转向酸化技术128

7.2.1 引言128

7.2.2 清洁自转向酸体系130

7.2.3 现场应用131

7.3 水平井酸化技术132

7.3.1 引言132

7.3.2 水平井酸化工艺的特殊性133

7.3.3 水平井的伤害特征133

7.3.4 水平井酸液体系134

7.3.5 水平井布酸工艺134

7.3.6 水平井酸化工艺134

7.3.7 不同完井方式的布酸工艺适应性137

第8章 压裂酸化措施作业安全138

8.1 施工设计的安全要求138

8.2 施工作业前的安全要求138

8.2.1 施工作业设备、设施的安全要求138

8.2.2 施工作业现场的安全要求139

8.2.3 施工作业人员的安全要求139

8.3 施工作业中的安全要求139

8.4 施工作业后的安全要求140

8.5 施工过程中复杂情况的安全处理140

8.5.1 高低压管汇或井口漏失的处理140

8.5.2 压不开地层的处理140

8.5.3 施工过程中泵压升高的处理方法141

8.5.4 井口放喷的安全技术要求141

8.5.5 防止砂卡压裂管柱的措施141

第9章 压裂酸化中储层伤害诊断与评价142

9.1 压裂酸化作业中储层伤害机理142

9.1.1 酸化作业中的储集层伤害142

9.1.2 压裂作业中造成的储集层伤害147

9.2 压裂酸化作业中储层伤害诊断与评价150

9.2.1 储层伤害室内试验评价150

9.2.2 储层污染损害的试井分析评价方法150

9.2.3 储层伤害诊断与评价技术154

9.2.4 现场应用实例163

第10章 压裂酸化作业中储层伤害控制技术167

10.1 保护储集层的酸化技术167

10.1.1 保护储集层的碳酸盐岩酸化投产技术167

10.1.2 保护储集层的砂岩酸化技术169

10.2 保护储集层的压裂技术171

10.2.1 选择压裂液171

10.2.2 选择支撑剂171

10.2.3 选择添加剂171

10.2.4 选择适当的压裂工艺171

10.2.5 施工中的质量控制172

第11章 压裂酸化作业中环境污染与控制技术174

11.1 压裂酸化作业污染源、污染物及其对环境的影响174

11.1.1 压裂酸化施工过程中污染环节及主要污染物174

11.1.2 压裂酸化作业污染物对环境的影响175

11.2 压裂酸化作业中环境污染控制措施176

11.2.1 废水水质控制和污泥处理方法176

11.2.2 压裂酸化施工中废液控制基本方法179

参考文献194