河南理工大学 完井工程期末复习.pdfVIP

1.地应力与完井工程的关系。

（1）地应力为完井方式优选和完井设计提供依据；

（2）地应力状态决定水力压裂所产生的裂缝形态：对I类地应力地层，垂向应

力为最大主应力，水力压裂产生的裂缝与最小主应力方向垂直，这类地层的压

裂裂缝总是垂直缝；对II类地应力地层，垂向应力为最小主应力、水力压裂产

生的裂缝总是水平缝。

2.不同结构煤的特点。

瓦斯地质学中根据煤体的破坏程度不同，将煤分为原生结构、碎裂结构、碎粒

结构和糜棱结构四大类，其中前两种为硬煤，后两种为软煤。

硬煤具有较高的力学强度，易于进行储层强化改造；软煤基本没有任何残余强

度，不易于储层的强化改造。

3.各种伤害对射孔井产能的影响。

（1）射孔压实伤害，聚能射孔时的高温、高压冲击波会在孔眼周围产生压实带。

（2）如果能射穿钻井伤害带，则钻井伤害程度对产能比的影响不严重；若无法

射穿伤害带，则钻井伤害程度的影响非常严重。因此在钻井过程中尽量使用优

质钻井液控制伤害深度，使用深穿透射孔弹射穿伤害带。

4.裂缝导流能力及其影响因素。

裂缝的导流能力是指在储层的闭合压力下，充填支撑剂的裂缝可以使流体通过

的能力，定义为裂缝支撑剂层的渗透率Kf与裂缝支撑缝宽Wf的乘积，以(KW)f

来表示，单位为

裂缝导流能力的测试可以采用短期导流能力试验（几个小时）和长期导流能力

试验（至少30天），其中前者结果的0.3倍约等于后者；在进行短期导流能力试

验时，可分为等质量法与等体积法两种。所谓等质量法，是指同一粒径尺寸的

各种支撑剂尽管各自的体积密度不同，但它们在导流室内的单位面积上的质量

(即铺置浓度)是相等的，但这种试验存在假象弊端；等体积法是指规定粒径尺寸

相同而体积密度不同的支撑剂，在导流室内单位面积上的体积应当相等，即要

求各种支撑剂在相等的初始支撑缝宽下开始近行导流能力试验，相比之下等体

积法的试验结果更具代表性。

影响裂缝导流能力的因素有：

（1）闭合应力过大会使支撑剂发生破碎从而堵塞裂缝，导致裂缝导流能力下降；

（2）支撑物的强度越高，其抗压能力越强，可以保证较高的导流能力；

（3）支撑液浓度越大，裂缝导流能力相应增加；

（4）支撑剂的圆球度越好，可承受压力越高，导流能力越稳定；粒径越大，导

流能力越高；

（5）支撑剂的杂质含量越高，小颗粒越多，裂缝的导流能力越差；

（6）压裂液残渣、不破胶的稠化剂、固体降滤失剂、粘土膨胀和运移对导流能

力均有较大的影响。

5.裂缝的监测手段。

（1）井温测井：通过对压裂后储层温度的测量来反映裂缝高度的发育情况；

（2）示踪测井：通过对压裂后储层放射性的监测反映裂缝高度的发育情况；

（3）微地震测量：用以得到裂缝的方位、长度以及延伸情况等参数；

（4）大地电位测量：通过监测分析压裂后储层内电阻率的变化情况反映裂缝的

方位，长度以及延伸情况等。

6.裂缝破裂的PKN和KGD模型的比较。

PKN模型假设在压裂层与上下岩层的边界层面上不产生滑移，而KGD模型则

假设边界面上有滑移产生，具体的区别包括：

（1）裂缝的几何形态：PKN模型的裂缝的垂直剖面是椭圆形的，KGD模型的

裂缝的垂直剖面是矩形的；

（2）裂缝宽度的扩展方程：PKN模型的裂缝宽度与裂缝高度有关，KGD模型

的裂缝宽度与裂缝长度有关；

（3）裂缝中压力行为：PKN模型在压裂过程中，井底压力随着缝长的延伸而增

加；KGD模型在压裂过程中，井底压力随着缝长的延伸而减小；

（4）裂缝特征：PKN模型的裂缝是长而窄的，KGD模型的裂缝是短而宽的。

PKN和KGD两模型都可以满足施工规模较小，地层条件较为简单的压裂施工

要求，但不能正确地反映大型压裂施工和复杂地层的裂缝延伸，液体滤失和支

撑剂输送等状况，具有一定的适用局限性。

7.压裂液的性能评价。

压裂液应该具备的性能包括：滤失少；携砂能力强；摩阻低；稳定性好；与油

气层的配伍性好；残渣少；耐温耐剪切；要求易于返排，价格便宜。

压裂液的性能评价主要从下述两个方面考虑：

1.压裂液在工程中的作用

（1）高速率传递压力，以克服地层的天然应力，并引起地层岩石的破裂，因而

压裂液应该具有低的管路摩擦压降，低的液体流过裂缝的黏性压降和低的液体

由裂缝向地层滤失造成的压降；（2）高砂液比悬带支撑剂，完成裂缝饱满填砂

的工艺目的，因而压裂液应具有较高的黏弹性能，良好的抗剪切性能和抗温性