序言 1
参考文献 11
绪论 13
第一章 储层增产措施作业的合理性 18
1-1 引言 18
1-2 压力不稳定变化分析的基本原理 18
1-2.1 在无限作用的油藏中以稳产开采的井扩散方程式的解 19
1-2.2 迭加原理、压力恢复分析及按相对井位迭加 23
1-2.3 气井测试 27
1-2.4 拟压力函数 28
1-2.5 分析图板拟合法与干扰分析 29
1-2.6 双孔隙系统的压力不稳定变化分析 33
1-2.7 压力导数 35
1-3 井和油藏的分析 40
1-3.1 酸化井和表皮分析 43
1-3.2 表皮效应分量 45
1-3.3 因局部完井和偏心的表皮效应 45
1-3.4 炮眼表皮效应 51
1-3.5 致密地层的压裂和总的特性 54
1-3.6 估算最大储层的渗透率 56
1-3.7 推荐致密地层井分析的方法 57
1-4 结论 62
参考文献 62
2-1 引言 65
第二章 岩石力学和要点 65
2-2 基本概念 66
2-2.1 应力 66
2-2.2 应变 68
2-2.3 应力与应变关系 69
2-2.4 孔隙压力和有效应力 72
2-2.5 破裂准则 74
2-3 有关的岩石性质及其度量 75
2-3.1 单轴和三轴的试验 75
2-3.2 孔隙度和渗透率 78
2-3.3 压缩性 83
2-3.4 裂缝韧度 84
2-3.5 动态性质 87
2-4 就地应力及其确定 88
2-4.1 原始应力 88
2-4.2 构造应力 91
2-4.3 地形对应力的作用 91
2-4.4 其它的应力 92
2-4.5 诱发的应力 92
2-4.6 就地应力场的重要性 94
2-4.7 现场技术 95
2-4.8 实验技术 99
参考文献 102
第三章 水力裂缝的模拟 108
3-1 引言 108
3-2.1 基本定律 109
3-2 守恒定律和本构方程式 109
3-2.2 本构方程 112
3-3 裂缝扩展模型 114
3-3.2 裂缝扩展准则 117
3-3.3 裂缝扩展模型的一般认识 118
3-3.4 二维模型 120
3-3.5 径向模型 129
3-3.6 拟三维模型 131
3-3.7 三维模型 134
3-3.8 注入时的压力变化趋势 138
3-4 流体流动模型 139
3-4.1 流体流变学 139
3-4.2 支撑剂的输送 140
3-3.1 线弹性裂缝力学(LEFM) 144
3-4.3 滤失 145
3-4.4 热传递 151
3-4.5 可压缩流体 154
3-5 酸压裂 156
3-5.1 模拟反应速率 156
3-5.2 酸压裂应用例题 159
3-5.3 酸液滤失 160
3-5.4 粘滞指进 160
3-5.5 酸压裂的导流能力 162
3-6 结论 163
参考文献 164
4-2 水基液 171
第四章 压裂液化学 171
4-1 引言 171
4-2.1 聚合物 172
4-2.2 交联剂 176
4-3 油基液 180
4-4 多相液 182
4-4.1 泡沫液 182
4-4.2 乳化液 183
4-5 添加剂 184
4-5.1 缓冲剂 184
4-5.2 杀菌剂 184
4-5.3 稳定剂 185
4-5.4 破胶剂 185
4-5.5 表面剂 187
4-5.6 粘土稳定剂 188
4-5.7 液体滤失添加剂 189
4-6 施工 191
4-6.1 混配 191
4-6.2 质量保证 192
参考文献 193
第五章 压裂液和支撑剂特征描述 199
5-1 引言 199
5-2 流变学 200
5-2.1 流体的基本关系 200
5-2.2 流体性能 201
5-2.3 幂律模式 202
5-3 剪切和温度对流体性质的影响 203
5-3.1 压裂液微结构特征 213
5-4 泡沫压裂液 214
5-5 悬浮液流变性 215
5-6 支撑剂输送 218
5-6.1 由液体流变数据判断支撑剂的输送 219
5-7 液体滤失 223
5-7.1 压裂液滤失性的评价 224
5-7.2 静态下的液体滤失 224
5-7.3 流动条件下液体的滤失 227
5-8 地层与裂缝的伤害 228
5-8.1 粘度与伤害的关系 229
5-8.2 粘性聚合物伤害能力表述 229
5-9 支撑剂 232
5-9.1 砂子 233
5-9.2 涂脂砂 233
5-9.3 中强度支撑剂 233
5-9.4 高强度支撑剂 233
5-9.5 支撑剂的物理性质 234
参考文献 239
第六章 施工所需资料 246
6-1 引言 246
6-2 数据类型 248
6-2.1 油层流动能力 248
6-2.2 裂缝的几何尺寸和方位特征 248
6-2.3 压裂液和支撑剂评估 249
6-3.2 地球物理与油层物理测井 250
6-3 资料的来源 250
6-3.1 地质学 250
6-3.3 岩心试验 256
6-4 动态井眼试验 261
6-4.1 微型压裂试验 261
6-4.2 地面倾斜仪 264
6-4.3 井眼地震 265
6-5 优化数据采集 267
6-5.1 探井和早期开发井 267
6-5.2 开发晚期井 268
6-6 结论 269
参考文献 269
7-1 引言 275
第七章 运用压力分析的压裂诊断 275
7-1.1 压裂压力分析的以往的结构 276
7-2 基本的关系式 277
7-2.1 在压裂和闭合期间的物质平衡 277
7-2.2 裂缝中的流体流动 281
7-2.3 裂缝可塑性 281
7-3 注入期间的压力 286
7-3.1 从压力推断几何形态 289
7-3.2 压裂压力的示例 291
7-3.3 受阻延伸的压力响应--单位斜率 292
7-3.4 过隔层的伸展--变小的压力 295
7-3.5 水平裂缝—比上覆(应力)大的压力 298
7-3.6 张开天然裂缝--恒定的压力 299
7-3.7 按双对数图斜率的裂缝诊断 301
7-3.8 模拟注入期间的压力 304
7-4 闭合之际的分析 308
7-4.1 基本原理和无关模型的关系式 308
7-4.2 压力递降分析 313
7-4.3 界限间的插值法 317
7-4.4 对应用的闭合分析的考虑 317
7-4.5 闭合时期分析的示例应用 327
7-5 综合分析：注入和闭合 332
7-5.1 用液效率 332
7-5.2 净压力 332
7-6 现场方法 334
7-6.1 确定闭合压力 335
7-6.2 压力测量 339
参考文献 341
第八章 优化支撑裂缝施工 345
8-1 引言 345
8-2 物理系统和数学公式 347
8-2.1 油藏产出能力 347
8-2.2 开采系统动态 353
8-2.3 NODAL分析 354
8-2.4 裂缝几何形态模式--二维解析反演解 357
8-2.5 压裂液选择 362
8-2.6 支撑剂输送 362
8-2.7 作业约制 370
8-2.8 经济依据 372
8-3 施工优化设计过程 373
8-4 裂缝设计可变性的参数研究 384
8-5 结论 394
参考文献 394
第九章 在裂缝设计中需要考虑的问题 403
9-1 引言 403
9-2 规模的局限性 403
9-2.1 生产套管的影响 403
9-2.2 裂缝导流能力的影响 403
9-2.3 井间距需考虑的方面 405
9-2.4 临界净压力的限制 408
9-2.5 粘度效应 408
9-2.6 用液效率的局限 409
9-3 以预定的规模或用量需考虑的问题 410
9-3.1 优化FcD的恒定支撑体积 410
9-3.2 最优FcD值的恒定长度 410
9-3.3 各种不同导流能力的恒定长度 412
9-4 高支撑剂浓度的效益 414
9-5 油藏性质的作用 416
9-5.1 油藏孔隙度的影响 417
9-5.2 地层高度估计过高 417
9-5.3 杂混成层状的油藏 419
9-6 射孔眼对裂缝施工的影响 420
9-6.1 限流施工 420
9-6.2 射孔眼冲蚀 420
9-6.3 射孔眼砂堵 421
9-6.4 射孔眼相位 422
9-7 结论 423
参考文献 424
第十章 裂缝高度预测以及施工后的测量 427
10-1 引言 427
10-2 有关裂缝高度模拟的线性裂缝机理 428
10-3 裂缝高度预测方法 431
10-3.1 以纵波(即压缩液)和横波(即剪切波)计算岩石的弹性性质 431
10-3.2 采用横向弹性模型的应力计算 432
10-3.3 用线性裂缝机理模型预测裂缝高度伸展 433
10-4 测裂缝高度的方法 438
10-4.1 温度测井 439
10-4.2 放射性伽马射线测井 441
10-4.3 地震方法 446
10-4.4 井下声波电视 447
10-4.5 地层微扫描器 448
10-4.6 噪声测井 448
10-4.7 转子流量计测量 448
10-5 结论 448
参考文献 448
第十一章 压裂效果评价和压裂井的动态 452
11-1 引言 452
11-2 有限导流能力裂缝模型出现前的文献选讲 454
11-3 DINCO和SAMANIEGO(1978，1981a)模型 458
11-4 裂缝堵塞和伤害的介绍 466
11-5 压裂后井的分析 469
11-5.1 有限导流裂缝井的解释实例 471
11-6 有井筒储存的有限导流能力裂缝井的解释 473
11-7 未处理井和压裂的生产预测比较 475
11-8 长时期自流井的裂缝长度和导流能力的计算 477
参考文献 479
第十二章 地层伤害的特性 483
12-1 引言 483
12-2 拟伤害与地层伤害 484
12-2.1 拟表皮效应与井的构造 484
12-2.2 拟表皮效应与生产条件 484
12-2.3 其它的假伤害 485
12-3 真实的地层伤害 486
12-4.1 钻井伤害 487
12-4 地层伤害的起源 487
12-4.2 注水泥伤害 490
12-4.3 完井及修井液伤害 492
12-4.4 砾石充填中的伤害 493
12-4.5 生产过程的伤害 494
12-4.6 增产处理过程的伤害 496
12-4.7 注水井的特殊问题 498
12-5 伤害的不同类型 499
12-5.1 乳化液 499
12-5.2 润湿性改变 501
12-5.3 水堵 501
12-5.4 盐垢 501
12-5.5 有机沉积物 503
12-5.6 混合沉积物 504
12-5.7 淤泥和粘土 504
12-6 结论 506
参考文献 506
第十三章 酸化物理学 521
13-1 引言 521
13-2 非流动条件下的固-液反应 522
13-2.1 表面-反应-限定动力学 522
13-2.2 传质-限定动力学 523
13-2.3 混合动力学 524
13-2.4 实际岩石 524
13-2.6 化学计量法 525
13-2.5 温度效应 525
13-3 有一流体运动情况下的固-液反应 526
13-3.1 表面-限定-反应动力学 526
13-3.2 传质限定动力学 530
13-3.3 混合动力学 538
13-4 其它的不稳定性 539
13-4.1 粘性指进 540
13-4.2 与溶解现象有关的不稳定性 540
13-4.3 井眼周围的非均匀伤害 541
13-4.4 润湿流体的渗吸 541
13-4.5 几种现象的组合 541
13-5 在砂岩酸化中的实际应用 542
13-6.2 微乳液的使用 543
13-6.1 排量的影响 543
13-6 碳酸盐岩酸化的实际推论 543
13-6.3 液体粘度的影响 544
13-7 结论 544
参考文献 545
第十四章 砂岩基岩的酸化 549
14-1 引言 549
14-1.1 液体配制的要求 550
14-1.2 作业设计 550
14-2 选液标准 550
14-2.1 基本概念 550
14-2.2 矿物学标准 551
14-2.3 选液方法 554
14-2.5 液体选择的其它标准 555
14-2.4 用于避免伤害性沉淀的酸 555
14-3 决策树的编制 557
14-3.1 微粒运移 557
14-3.2 裂缝性地层 558
14-3.3 高渗灰质砂岩 558
14-3.4 井眼液体中固体物的伤害 559
14-3.5 有关酸液配方的其它添加剂 559
14-4 预冲洗液和后冲洗液 559
14-4.1 预冲洗液 560
14-4.2 后冲洗液 560
14-5 用土酸酸化砂岩 561
14-5.1 化学计量方程式 561
14-5.2 副产品的溶解度 564
14-5.3 动力学：影响反应速度的因素 569
14-5.4 HF酸反应模拟 572
14-6 其它酸化配方 573
14-6.1 氟硼酸 574
14-6.2 连续土酸 577
14-6.3 醇土酸 579
14-6.4 为缓速士酸加AICI8 579
14-6.6 自生土酸体系 580
14-6.7 调节缓冲的氢氟酸体系 581
14-7 基岩酸化设计 581
14-7.1 注入压力 582
14-7.3 液量：经验 583
14-7.2 最大泵注排量确定 583
14-7.4 液量：数学模拟 586
14-6.5 有机土酸 590
14-8 结论 590
参考文献 591
第十五章 砂岩酸化中的液体置放和分流 597
15-1 引言 597
15-2 液体置放技术 598
15-2.1 化学暂堵技术 598
15-2.2 机械置放技术 599
15-3 暂堵剂 602
15-3.1 暂堵剂的分类 603
15-3.2 分流处理中的主要问题 604
15-4 实验室鉴定暂堵剂的有效性 605
15-5 预测在油(气)藏条件下的有效性 606
15-5.1 源有暂堵剂滤饼的拟表皮效应 607
15-5.2 暂堵剂滤饼的生成过程 608
15-5.3 多层油(气)藏的流入特性关系 609
15-5.4 分流处理时流量分布实例 610
参考文献 612
第十六章 基岩酸化处理评价 614
16-1 引言 614
16-2 由井口测量推算井底参数 615
16-2.1 井底压力 615
16-2.2 层面注入排量 617
16-3.1 McLeod和Coulter的技术 618
16-3 处理过程中表皮系数演变的检验 618
16-3.2 Paccaloni技术 619
16-4 PROUVOST和ECONOMIDES方法 622
16-4.1 处理过程中表皮系数的推算 622
16-4.2 处理前油(气)藏特性的确定 623
16-5 讨论：压力影响的分量 624
16-6 计算举例 626
16-7 结论 628
参考文献 629
第十七章 酸压裂的原理 630
17-1 引言 630
17-2 酸蚀裂缝与用支撑剂和非反应液压裂的比较 630
17-3 控制酸压裂施工的因素 631
17-4 酸液滤失 634
17-5 在注液过程中的酸耗 635
17-6 施工设计 639
17-6.1 控制酸液滤失的物质和技术 640
17-6.2 控制酸反应速率的物质和技术 644
17-6.3 增进裂缝导流能力的物质和技术 647
17-7 酸压裂施工模型 648
17-8 酸压裂设计的示例应用 649
参考文献 651
第十八章 酸压裂缝的扩展和产能 654
18-1 引言 654
18-2 酸穿透机理 661
18-2.1 有限扩散中酸穿透距离的计算 665
18-2.2 温度效应 666
18-2.3 酸压中额外的影响 667
18-2.4 滤失的影响 668
18-2.5 影响酸效率的例子 669
18-3 产能模型 669
18-4 酸压裂的生产动态 670
18-4.1 变裂缝导流能力的影响 670
18-4.2 应力效应 672
18-4.3 支撑裂缝的压力降落 674
18-4.4 恒定生产压力 675
18-4.5 酸压裂中导流能力随应力的变化 676
18-4.6 最优酸压设计的依据 676
18-5 动态分析曲线 677
18-6 酸蚀裂缝与支撑裂缝间的比较 682
18-6.1 酸蚀裂缝和支撑裂缝动态对比的例子 683
18-7 结论 685
参考文献 685
第十九章 扩大作用范围和水平井 689
19-1 引言 689
19-2 打开程度完善的直井和水平井的动态比较 692
19-3 打开程度完善的水平井和水力压裂直井间的比较 695
19-4 井筒稳定性 697
19-4.1 应力和形变分析：裸眼井构型 702
19-4.2 应力和形变分析：套管井的构型 714
19-4.3 射孔眼 715
19-5 增产措施 715
19-5.2 支撑的水力压裂 716
19-5.1 基岩酸化 716
19-6 水力压裂的水平井的动态 728
19-6.1 水平井的正交裂缝和横裂缝 728
19-6.2 沿一口水平井的裂缝 732
19-6.3 水平井压裂的净现值计算实例 733
19-7 总结 736
参考文献 738
附录A 岩石性质 748
附录B 压裂液的流变性 750
附录C 压裂液性能研究的实验室技术 761
附录D 国际(SI)单位制换算系数 768
术译表 769