Studie und Anwendung der Frakturierung von tiefen Schiefergasen zu Fasern und der Faserabdichtungstechnik

HU JUNJIE ,  

LU CONG ,  

GUO JIANCHUN ,  

ZENG BO ,  

GUO XINGWU ,  

MA LI ,  

SUN YUDUO ,  

摘要

Mit der aktuellen technologischen Entwicklung liegt die Rolle der Fasern nicht nur darin, den Rückfluss des Stützmittels zu verhindern, sondern auch im Sandtransport bei der Frakturierung mit Sandzugabe sowie in der Abdichtung und Optimierung der Rissform, d.h. in der Technik der Frakturierung mit sandgespeistem Fasernetz. Was den Sandtransport durch Fasern und die temporäre Abdichtungstechnologie durch Fasern betrifft, kann dies effektiv Probleme wie die Ansammlung des Stützmittels in der Nähe des Bohrlochs und die Unzulänglichkeit der aktuellen Abdichtung, die tiefe Schiefergasen treffen, lösen, und die Effektivität der Fraktur-Überholung verbessern. Dementsprechend wurde in der Gegend des Tiefes Schiefergaslagerstätten im Süden des Sichuan-Becken eine Untersuchung der Wirkungsmechanismen des Sandtransports durch Fasern und der temporären Abdichtung durch Fasern durchgeführt, sowie Laborphysikmodellversuche, die eine Auswahl und Bewertung von Fasermaterialien ermöglichen. Anschließend wurden unter Berücksichtigung der geologischen und technischen Merkmale des Baustellengebietes Simulationen mithilfe einer Frakturierungssoftware durchgeführt, um die Breite der hydraulischen Risse des tiefen Schiefergases zu bestimmen und ein Feldversuchsprogramm zu entwerfen. Abschließend wurden Verfolgung und Bewertung für die Ausführung der Bruchgasbrunnenverziehung, Rückfluss, Abdichtung und Bruchwirksamkeit durchgeführt. Die Untersuchungsergebnisse zeigen, dass Fasern eine gute Fähigkeit haben, beim Sandtransport und bei der flexiblen Querung zu unterstützen, und dass, durch Modifikation der molekularen Struktur faserhaltiger Materialien und Zugabe einer bestimmten Menge strukturstabilisierender Mittel, diskontinuierliche Klumpenstützmittel gebildet werden können, wodurch die Effektivität der Stützmittelauslage sowie die Ableitfähigkeit erheblich verbessert werden. Gemäß der Rissbreitenberechnung liegen die hydraulischen Rissbreiten des tiefen Schiefergases zwischen 2 und 5 mm. In Kombination mit der Rissbreite, dem Stützmittelkorngrößendurchmesser und der Sandkörnungsgröße kann der Fasertyp optimal ausgewählt werden, um eine vollständige Rissunterstützung zu erreichen. Im Vergleich zu herkömmlichen Bruchgasbohrungen hat der Testbruchgasbrunnen für die Fasertransportsandechnik, der modifizierte Fasern und strukturstabilisierende Mittel enthält, gute Ergebnisse in Bezug auf Produktionssteigerung und Sandverhinderung erzielt. Fasern können für die temporäre Rissabdichtung verwendet werden. Während des Bauprozesses ist die Druckantwort offensichtlich, was zu Schwierigkeiten bei der nachfolgenden Sandzumischung aufgrund übermäßigen Bau-Drucks führen kann, und eine Optimierung des Zugabemoments ist förderlich für den vollständigen nachfolgenden Sandzusatzbau. Darüber hinaus können Fasern auch für die Lösung des Problems des Druckdurchgangs zwischen tiefen Schiefergasbohrungen verwendet werden, indem die temporäre Rissmundabdichtung und die Abdichtung natürlicher Risse verstärkt werden, um die Kommunikation zwischen hydraulischen Rissen und entfernten natürlichen Rissen zu vermeiden. Diese Studie, die auf den Merkmalen der tiefen Schiefergase im Süden des Sichuan-Becken beruht, hat einen Satz von Leistungsindizes für faserhaltige Materialien entwickelt, die auf tiefe Schiefergase anwendbar sind, einschließlich der Länge der Fasern, der Stabilität, der Kompatibilität und der Zerfallsrate der Fasern, und eine Methodik für das Design einer integrierten Faserzugabetechnologie von nah, fern, hoch und präventiv vorgeschlagen, was eine solide Unterstützung für die zukünftige rentable Entwicklung, die technologische Optimierung und die Anpassungen der Schiefergasfrakturierung bietet.

关键词

Tiefe Schiefergase; Ingenieurwissenschaft; Lagerstätte mit geringer Permeabilität; Faser; Volumenfrakturierung; Abdichtung; Bewertung der Frakturwirksamkeit; Anwendung vor Ort

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