水平缝四点井网整体压裂裂缝参数优化设计

大庆长垣内部油田经三次加密调整后,部分区块采用四点法面积井网布井,由于井距小、地下油水关系复杂,为了实施水力压裂增产改造,必须选择合适的裂缝参数,以避免油井过早被水淹.为此,针对四点井网以及水力压裂后形成水平裂缝的特点,结合萨南油田表外储层的地质特征,建立了水平缝整体压裂改造后油水井生产动态预测模型,以整体压裂改造后的增产量、采出程度和经济效益为目标,进行了裂缝参数(裂缝半径、导流能力)优化研究.该研究成果在萨南油田实际应用取得了较好的增产效果和经济效益,为这类油田整体压裂改造裂缝参数优化设计提供了理论依据.     

乌南油田乌5区块整体压裂优化设计

建立了垂直裂缝井三维两相油藏数值模拟模型,对乌南油田乌5区块反九点井网进行了整体压裂优化设计。模拟结果表明,注水井压裂是提高区块油井产能的关键;边井应适当增加缝长;角井应注重提高导流能力而不宜压长缝。用正交方法设计不同压裂参数组合条件下的开发方案,优选出开发10年经济效益最好的裂缝参数组合:注水井和角井半缝长为59.4m、边井半缝长为89.1m、裂缝导流能力为30μm2·cm。整体压裂技术在现场应用效果较好,为乌5区块的经济高效开发提供了技术保证。     

乌里雅斯太油田太27断块整体压裂数值模拟

乌里雅斯太油田太27断块属于典型的低渗透油藏,经过压裂改造后才具有一定的生产能力。为了优化太27断块的整体压裂参数,在考虑启动压力梯度的非达西渗流模型和整体压裂数学模型的基础上,采用数值模拟对生产井进行了历史拟合以验证模型的可靠性,并对乌里雅斯太油田太27断块反九点井网进行了整体压裂优化设计,分析了不同裂缝缝长比和导流能力对油井产能的影响。同时采用正交设计方法,设计了不同裂缝参数组合下的开发方案并进行优化。模拟结果表明,适合太27断块的裂缝参数为水井半缝长44 m,水井导流能力10 D·cm,边井缝长比0.3（半缝长66 m）,角井缝长比0.45（半缝长99 m）,角井导流能力为20 D·cm。在给定的井网条件下,裂缝缝长和导流能力存在最优值且并非越大越好,为其他低渗油藏区块整体压裂方案的设计提供技术参考。     

新欢27块整体压裂优化设计

针对新欢27块低压、低渗的特点,研究了采油井、注水井同时压裂的区块整体压裂改造的可行性,建立了相关的油藏、裂缝数学模型,选取反九点注采井网单元,分别对注水井、采油井的裂缝参数进行了模拟优化计算,对影响区块整体开发效果的裂缝参数进行了分析,给出了最佳缝长、导流能力的数值范围.     

长6特低渗透油藏重复压裂复杂缝网参数优化

直井体积压裂作为一种新型、高效的开发方式,对重复改造储层快速增产有重要意义。基于特低渗油藏菱形反九点井网,建立了考虑初次压裂裂缝时变性和重复压裂复杂缝网特征的研究井组模型,应用数值模拟方法,根据剩余油分布结果优选重复压裂潜力井,并采用正交试验方法进行缝网参数的优化设计。结果表明:主裂缝导流能力对增产效果影响显著,其次为主裂缝长度和次裂缝导流能力,缝网宽度和次裂缝间距影响程度较小。在实际井网、井距和压裂工艺所限制的范围内,当主、次裂缝导流能力分别为25μm2·cm、3μm2·cm,主裂缝长度为290 m,缝网宽度、次裂缝间距分别为100 m、30 m时,开发效果最好。研究结果不仅为长6特低渗透油藏重复改造提供了理论基础,而且对同类油藏重复压裂缝网优化设计具有重要的借鉴价值。     

基于遗传算法优化超低渗透油藏水平井压裂裂缝参数

超低渗透油藏水平井压裂裂缝优化需要考虑注采井网、储层物性等因素,综合优化压裂段数、裂缝长度、布缝方式及裂缝导流能力等,只有这些参数达到最优组合,水平井开发才能获得更优的开发效益。结合长庆油田ＸＸ超低渗透区块的储层参数,在既定的七点井网和储层特征条件下,将遗传优化算法与ＰＥＢＩ数值模拟运算相结合,考虑压裂水平井的人工裂缝条数、裂缝长度、裂缝宽度及裂缝导流能力对压裂水平井开发效果的影响,优化得出该超低渗区７００ｍ水平段的水平井人工压裂参数的最佳组合为：裂缝条数１２～１４条、裂缝最大半长１７５ｍ,裂 缝导流能力（３５０～４００）×１０－３μｍ２·ｍ,裂缝宽度０．８～１．３ｃｍ。     

水平裂缝五点井网注水井压裂效果分析

针对水平裂缝五点井网注水井压裂的实际情况,建立了产量预测模型,计算中考虑了水力裂缝导流能力随生产时间的失效性。结合现场实际情况,利用据此模型开发出的软件模拟计算表明：油水粘度比越大,注水效果越差,采收率越低;随着注水井压裂裂缝长度的增加,相邻生产井的产量增加越大,注水井和生产井同时压裂时存在最优的裂缝组合;另外,裂缝导流能力衰减对油藏的开发效果影响明显,压裂时间的选取和多层合采时压裂层的选取对生产井产量和采收率也有很大的影响。     

超低渗透油藏老井宽带体积压裂缝网参数优化

超低渗透油藏具有储层致密、天然裂缝发育等特征,难以建立有效的注采驱替系统,为提高单井产量,通常采用常规重复压裂,但常规重复压裂仅能增加裂缝长度,提高裂缝导流能力,而不能有效增加裂缝带宽,扩大裂缝侧向波及范围。提出了宽带体积压裂技术理念,即通过在原人工裂缝侧向开启次生裂缝或沟通天然裂缝,增加裂缝带宽,对宽带体积压裂裂缝的合理带宽进行了优化,建立了合理裂缝带宽计算方法,在此基础上采用正交试验方法对主、次裂缝的导流能力,裂缝半长等其他缝网参数进行了优化设计。结果表明:以超低渗透油藏某一井组为例,重复压裂合理裂缝带宽范围为13~46 m,其中G127-160井缝网参数最优方案为主裂缝导流能力0.15 μm2 · cm,裂缝半长140 m,裂缝带宽50 m,次裂缝导流能力0.04 μm2 · cm,在此方案下模拟的重复压裂可控制含水上升速度,显著提高措施累计产油量。该研究为挖潜超低渗透油藏老井裂缝侧向剩余油提供了技术思路。     

复杂工况整体压裂优化软件研发及应用

为解决低渗透油藏各种复杂整体压裂工况模拟难度大等难题,以理论模型为基础,从有限元求解源程序研发、新型压裂模拟单元选取、复杂几何模型构建及网格剖分等方面,对渗透率各向异性低渗透油藏任意转角整体压裂优化软件研发思路及实现方法进行了阐述。结合大庆油田苏301及葡31等低渗区块油藏资料,对五点线性注水井网工况进行了整体压裂产能模拟,优化人工裂缝长度为110 m,导流能力为25μm2.cm,井网排距为100 m。研究表明,油藏启动压力梯度是影响采出程度的重要因素,当油藏启动压力梯度显著时,应合理优化井网排距以建立有效的压力驱替体系。     

砾岩致密油地质工程一体化井距优化——以玛131小井距立体开发示范区为例

玛湖砾岩致密油藏的开发存在着地层非均质性强,两向应力差大,天然裂缝不发育和物性差的问题,为了更经济有效的开发,在玛131井区首次开展了小井距立体开发现场试验,试验区整体采收率较高但经济效益并未达到预期,急需开展井距优化工作。本文采用地质工程一体化的思路和方法,建立了完整的立体井网井距优化流程,同时结合压裂参数和响应特征提出了一种多井多段条件下快速拟合压裂缝网模型的方法,主要包括:开展系统性油藏工程分析,基于精细地质和地质力学模型采用非常规裂缝模型进行复杂缝网模拟与拟合,耦合油藏数值模拟开展生产历史拟合,通过压裂数模一体化模拟完成了示范区井距优化并结合大范围井距矿场试验进行了验证。研究结果表明,解析缝长和模拟缝长结果可相互验证,百3段水平井裂缝相对较长,平均支撑半缝长70.1 m,平均水力裂缝高度24.6 m;百2段水平井裂缝相对较短且存在穿层效应,平均支撑半缝长61.1 m,平均水力裂缝高度28.3 m。在具备一定渗透性的地层条件下,两套开发层系的井距均可适当扩大至200～300 m,在确保较高采收率条件下提高单井产能和经济效益。本文优化验证后的井距范围可在同区块同层位进一步推广,所使...     

微地震水力压裂监测技术在浅层石炭系火山岩油藏中的应用

针对克拉玛依油田J230井区石炭系火山岩油藏水力压裂过程中人工造缝监测资料比较缺乏,不能很好评价压裂效果的问题,基于微地震监测技术的基本原理和方法,利用监测结果对压裂效果、裂缝产状、转向压裂等进行分析评价,并对分层压裂数据进行解释,同时结合井口压力监测,可获得闭合压力、液体滤失系数、液体效率以及裂缝宽度等成果。实现了对浅层石炭系火山岩油藏压裂开发效果的实时评价,为该类油藏措施方案的优选、注采单元的整体治理及提高采收率提供了参考依据。     

非对称3D压裂和裂缝无序性压裂设计理念与实践——以四川盆地川西致密砂岩气藏为例

目前致密气藏改造存在传统大型压裂与体积压裂两种技术模式,如何选取适合储层特征的改造方式令人困惑。基于对致密气藏、页岩气藏的储层地质特征、渗流特征的分析,阐释了致密气藏与页岩气藏改造理念的差异,提出致密气藏改造方式的选取应以储层地质特征、渗流特征为依据,以最大程度改善储层渗流能力为目标。据此理念,以四川盆地川西地区两套致密气储层为例提出了2种压裂设计方法:对于中浅层上侏罗统蓬莱镇组"叠覆型"储层采用水力裂缝与储层砂体空间展布、渗流能力相匹配的非对称3D压裂设计;对于中深层上三叠统须家河组五段"砂页岩交互"储层采用增加裂缝无序性的体积压裂设计。应用结果表明:采用非对称3D压裂设计方法的水平井压后平均产量较同区水平井提高了41%,该方法适用于对蓬莱镇组气藏的开发;采用增加裂缝无序性体积压裂设计方法的单井压后平均产量为2.25×10~4 m~3/d,该方法为须五段气藏的开发提供了有力的技术支撑。     

查干凹陷火山岩储层压裂技术研究与应用

随着勘探开发技术的不断进步,火山岩储层压裂井次数逐渐增多。但由于火山岩储层具有岩性变化大、非均质性差、破裂压力高等特点,采用常规压裂改造技术往往达不到满意的增产效果。因此,针对查干地区火山岩油藏的储层地质特征和压裂改造难点,结合储层敏感性及岩石力学特征分析实验,优选出低残渣、低伤害的压裂液体系。在压裂工艺技术方面,进行了暂堵剂转向、全程伴注液氮工艺的研究,初步形成了一套较为有效的火山岩油藏储层水力压裂工艺技术体系。现场应用取得了显著的增产效果,对火山岩油藏的高效开发提供了一套有效的储层改造技术。     

杭锦旗区块致密气藏混合水体积压裂技术

鄂尔多斯盆地杭锦旗区块存在致密气藏储层物性较差、单一裂缝无法有效扩大储层改造体积和压裂后初期产量低等问题,为解决这些问题,结合杭锦旗区块下石盒子组储层地质特征,按照“体积压裂”理念,分析了影响混合水体积压裂工艺效果的关键因素,优选了压裂液体系,并进行了施工排量及施工规模优化,形成了适用于杭锦旗区块致密气藏的混合水体积压裂技术。该技术采用滑溜水、线性胶和交联液等不同类型的液体进行交替压裂施工,在开启储层天然裂缝的同时形成了高导流主缝及复杂支缝,实现对储层的立体改造。该技术在杭锦旗区块现场应用了5口井,压裂后平均无阻流量为13.2×104 m3/d,增产效果明显。研究结果表明,致密气藏混合水体积压裂技术解决了杭锦旗区块单一裂缝无法扩大储层改造体积和压裂后产量低的问题,具有较好的推广应用价值。      

洛带气田遂宁组特低渗致密砂岩气藏压裂改造技术应用研究

洛带气田遂宁组气藏埋藏较浅，属典型的特低渗致密气藏。储层为砂泥岩互层或泥岩夹层，单层砂体很薄，微裂缝较发育和非均质性强，长期以来一直被视为“非储层”。文章进行了储层敏感性评价和低伤害压裂液优选研究，提出了以“多层合压或分层压裂、中砂量、中前置液量、中排量、中砂比、强化返排措施”为特色的水力压裂改造技术，取得极为明显的增产效果，平均单井增加无阻流量4.62×104m3/d。遂宁组特低渗致密砂岩气藏压裂改造技术的重大突破，为难动用储量的升级和增储上产做出了关键性贡献，使以前一直被认为是“非储层”的致密气藏成功转化为工业性气藏，并成为川西地区增产效果最好的气藏之一。     

强水敏低渗砂砾岩油藏压裂技术应用研究

新疆油田288断块低孔低渗储层属辫状河流沉积砂砾岩,必须采取压裂改造才能有效开发。试注资料显示本区储集层存在强水敏性。在288断块储层特征分析的基础上,有针对性地开展了储层敏感性实验、压裂液性能测试、岩石力学及支撑剂嵌入测试等室内评价实验,并对该断块前期压裂井进行了评估分析,为后续压裂设计提供了重要依据。开展了压裂裂缝规模优化研究,以长期采收率和压裂初期采出程度为主要的评价指标,优化了288断块的压裂裂缝规模。在室内实验和理论研究的基础上,特别是为解决油藏的强水敏性和低温压裂的破胶问题,提出了直接采用稠油作为携带液的原油压裂工艺技术。依据压裂优化方案原则,现场实施近20口井取得了良好的增产效果,为解决强水敏地层压裂改造提供了新的技术思路,对类似油藏的压裂具有指导意义。     

吉兰泰浅层变质岩储层水平井压裂技术

吉兰泰油田潜山变质岩储层埋藏浅(400~650 m),非均质性强,发育有高角度天然裂缝和底水系统,压裂改造存在压开难度大、底水易沟通、原有工艺适应性差、甜点认识不清等问题。通过分析变质岩储层特征和前期改造经验,确定最佳避水高度100~120 m可实现控水目的;优选桥射联作压裂工艺和25 ℃低温可溶桥塞,满足大排量、大规模体积压裂需求;优化射孔方位,避射顶部120°,降低出砂风险;优选水溶性暂堵剂,形成层间/层内暂堵工艺,暂堵后压力抬升5~8 MPa;通过远探测声波成像技术明确地质-工程双甜点,形成少段多簇改造模式。在吉华1区块潜山变质岩储层13口井共74段361簇实施压裂作业,较2020年前期试验单井改造段数平均减少2段,压后初期日产油提高48%,截至2022年6月底,累产液超2.66万t,累产油超2.45万t,实现了浅层变质岩储层高效改造和开发。     

低渗边际油藏压裂技术研究与应用

针对地层复杂、资料缺乏且需整体压裂改造的低渗油藏开发中投入与产出的矛盾,提出了相应的压裂改造技术,即将井分阶段实施滚动压裂改造,通过压裂来认识地层,逐步完善与提高总体压裂优化设计。该技术在胜利大王北油田大52块的应用结果表明,这种逆向认识地层的方法是有效的,使储量难以动用的低渗边际油藏能得到经济高效的开发,为今后低渗边际油藏的开发提供了少投入、多产出的可操作方法。     

拖动管柱水力喷射分段压裂工艺在HH42P1井的现场试验

红河油田长9储层属于低孔、特低渗油藏,该油藏油水关系复杂,勘探开发难度大。区块单井自然产能较高,但含水上升较快,产量递减明显。为了经济有效开发该类难动用油气资源,进一步提高单井产能,针对长9油藏水平井试验区油藏地质及HH42P1井水平井段储层特点,采用拖动管柱水力喷射分段压裂技术进行分段压裂试验。同时利用全三维压裂设计软件对压裂施工程序进行优化,筛选了适合水平井水力喷射分段压裂改造的射孔位置、喷嘴类型及型号、压裂液及支撑剂体系。该井分5段进行了压裂改造,压后增产效果明显,平均日产液量20.15 m3,平均日产油量6.39 t。该工艺与常规加砂压裂工艺相比,不仅降低了油井的含水率,实现了油井增产,而且延长了油井稳产周期,适合在红河油田油水关系复杂的长9储层推广应用。     

非均质低渗凝析气藏压裂后低效原因分析及改进措施研究

针对多数非均质低渗凝析气藏压裂后增产不明显甚至压裂后无效的问题,以某典型非均质低渗凝析气藏为例,对该凝析气藏的压裂设计、施工过程以及压裂后返排情况进行研究及总结,提出非均质凝析气藏压裂前应加强凝析气藏相变特征及储层非均质特征研究、科学选井选层、优化压裂规模、建立反凝析产能伤害评价模型并进行返排速度优选、合理控制生产压差等系列改进措施,以期为提高非均质低渗凝析气藏压裂增产效果提供借鉴。