诊断裂缝形态的压裂压力分析新技术研究

论文摘要

水力加砂压裂是煤层增产改造的主要措施,而正确认识裂缝形态是进行压裂改造的前提和关键,煤层压裂形成的水力裂缝是垂直裂缝还是水平裂缝,什么条件形成垂直裂缝、水平裂缝是最基本的关键性技术问题,该问题无法回避,却一直悬而未决。本文在经典的压裂压力分析技术基础上,通过建立精细的井筒流动模型、提出简便的摩阻系数计算公式、适当选取裂缝闭合压力等,研究形成了计算净压力的新方法,并对该方法进行改进与完善；结合井底压力与垂向应力的关系,引入净上覆压力的概念,通过判断裂缝起裂时净上覆压力值的正负来诊断裂缝形态,该标准与净压力分析技术一起,成为诊断裂缝形态双重标准,从而形成了诊断裂缝形态的煤层压裂压力分析新技术。本文应用上述诊断裂缝形态的压裂压力分析新技术,本文分析处理了韩城、三交、大宁—吉县三个区块共计77层煤层压裂施工数据,并以其中14层为例,详细说明了该技术的应用。应用情况首次初步揭示了韩城区块煤层压裂形态基本规律,即3#煤层水力压裂裂缝形态几乎都是水平缝；5#煤层水力压裂裂缝形态以垂直缝为主,有少量的水平缝；11#煤层水力压裂裂缝形态以水平缝为主,有少量的垂直缝。而对三交区块、大宁—吉县区块目前应用井层较少,裂缝形态规律有待进一步观察。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 学术背景及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 研究目标和研究内容
• 1.3.1 研究目标
• 1.3.2 研究内容
• 1.4 主要成果和创新点
• 1.4.1 主要成果
• 1.4.2 创新点
• 1.5 论文结构
• 第2章 净压力分析诊断裂缝形态新技术
• 2.1 经典的净压力分析技术
• 2.2 韩城地质特征及压裂施工概况
• 2.3 计算净压力的新方法
• 2.3.1 井筒流动模型的建立
• 2.3.2 摩阻的计算方法
• 2.3.3 裂缝闭合压力的获取
• 2.4 净压力解释方法的改进
• 2.5 双重诊断标准
• 第3章 压裂资料收集及代表性井层优选
• 3.1 压裂资料收集与整理
• 3.2 代表性井层优选
• 3.2.1 韩城区块代表性井层优选
• 3.2.2 三交区块代表性井层优选
• 3.2.3 大宁—吉县区块代表性井层优选
• 第4章 应用与分析
• 4.1 压裂压力分析新技术的应用方法
• 4.2 韩城区块压裂施工资料解释结果
• 4.3 三交区块压裂施工资料处理及分析
• 4.4 大宁—吉县区块压裂施工资料处理及分析
• 第5章 结论与下一步工作
• 5.1 结论
• 5.2 下一步工作
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果