Исследование ключевых технологий гидроразрыва глубоких сланцевых отложений в впадине Гаоюй Северного Сюй

HUANG XIAOKAI ,  

HUANG YUE ,  

JIN ZHIRONG ,  

HE LEIYU ,  

摘要

Район Хуачжуан в впадине Гаоюй Северного Сюй — ключевая зона для разведки сланцевой нефти в нефтяном месторождении Цзянсу. Глубина залегания сланцев в блоке Хуачжуан II превышает 4000 м, и этот блок содержит 42% от общего объема ресурсов сланцевой нефти в районе Хуачжуан, что делает эффективную разработку данного блока стратегически важной для разведки и освоения сланцевой нефти в нефтяном месторождении Цзянсу. Однако с увеличением глубины возникают проблемы, такие как высокое давление при гидроразрыве и трудности с добавлением песка. Для решения этих проблем исследовательская группа провела физические моделирования гидроразрыва с целью повышения сложности трещин, расширения площади поддержа и улучшения проводимости, анализируя влияние различных расходов и вязкости жидкости на форму трещин. Кроме того, использовали численное моделирование для оптимизации дизайна деления на секции и пучки, метода временной закупорки шарами и комбинации проппантов. Исследование показало: использование жидкости средней и высокой вязкости с большим расходом повышает способность трещин проникать через пласты, но снижает количество раскрытых слоёв и относительную площадь распространения трещин; использование жидкости с низкой вязкостью и обычным расходом способствует открытому сообщению трещин. В части проектирования деления на секции и пучки, малое количество пучков в одной секции способствует концентрации энергии создания трещин и равномерному проникновению жидкости и песка в каждый пучок. Моделирование показало, что 5–6 пучков на секцию обеспечивает сбалансированное расширение трещин и эффект поддержки. Также проведено моделирование влияния различных расходов подачи шаров, количества и диаметра временных закупоривающих шаров на закупоривание ствола скважины, с оптимизацией параметров: расходы подачи шаров 12–14 м³/мин, диаметр шаров 15 мм, количество шаров 50–60% от числа скважинных отверстий. Совместно с моделированием переноса и укладки проппанта в сложных трещинах были определены оптимальные композиции проппанта и параметры закачки для повышения эффективности. Эта технология успешно реализована в скважине HY7 с пиковым дневным уровнем добычи 52,3 т, а конечные извлекаемые запасы на скважину составили 4,6×10⁴ т, что является значительным прорывом в глубоководной разведке сланцевой нефти в блоке Хуачжуан II и имеет важное значение для аналогичного развития сланцевой нефти.

关键词

Северный Сюй бассейн;глубокие сланцевые отложения;плотное резание трещин;временная закупорка шаром;комбинация размеров частиц

阅读全文