东胜气田水平井压裂改造难点分析

东胜气田作为华北石油第二大主力区块,在探索致密油气方面进行了多年的研究尝试,通过加大对储层的地质构造、物性研究、压裂工艺的选择、压裂设计的优化等,不断提升了压裂改造效果,取得了重大突破。本论文现结合压裂现场实际情况,针对东胜气田压裂改造难点,从压裂工艺的选择、控水控缝高工艺研究、施工参数优化、压力异常情况等方面入手进行分析,并提出了解决方案,为指导现场压裂施工提供了依据。     

TH油田酸压裂缝高度控制主要影响因素分析

为了防止在TH油田的压裂酸化过程中裂缝垂向上的过分延伸,更好地将裂缝控制在油气层内,文章建立了拟三维延伸模型,运用数值解着重分析了裂缝高度扩展的主要诸因素影响。研究结果表明:TH油田酸压裂缝高度普遍很大,地层应力差(一般小于2MPa)是主要因素,控缝高难度大,可采用人工隔层方式增大产层/遮挡层应力差;原采用的压裂液黏度偏高不适于控缝高,可以采取低粘度低滤失压裂液结合实际注液排量,成为控缝高有效手段。     

大庆深层火山岩控水压裂工艺研究与应用

大庆深层天然气主要分布于徐家围子气田火山岩储层,气水界面复杂,在以往勘探与开发井的压裂改造中,有多口井(层)压裂后大量产水,气井产水会大幅度提高气田开采难度并降低气田整体开采效益。针对火山岩储层特点(高角度天然裂缝及界面发育、断裂韧性纵向差异大)以及应力剖面特点(受成岩作用影响纵向应力差别小),选用施工参数优化、射孔位置优化、动态胶塞及人工隔层压裂控水工艺技术,经11口井现场试验,采用该系列压裂控水工艺技术可有效控制裂缝高度,保证大庆火山岩储层压裂后不产水。     

致密砂岩气藏控水压裂工艺效果分析及应用

致密砂岩气资源量巨大,部分致密砂岩储层气水关系复杂,严重制约了天然气有效开发。前人针对控水压裂配套工艺,形成了多级加砂、液氮拌注、人工隔层等多工艺结合的控水压裂方案,有利于控制水体产出,提高天然气产量。分析目前控水压裂工艺效果,分析压裂施工参数影响规律,选取苏里格某区块井,采用拟三维裂缝形态模型,通过改善二次加砂的停泵时间、射孔位置、施工参数等优化裂缝形态,抑制缝高延伸,进而形成了一套适用于该区块储层特征的控水压裂优化方案。     

扶余地区二次加砂压裂工艺技术的研究与应用

二次加砂工艺技术是把一次加砂变为分段加砂,目的是充分造缝,建立高导流能力的裂缝。二次加砂压裂得到的裂缝相对较短,裂缝宽度相对增大,缝内铺砂量增多。二次加砂压裂在需要控制裂缝高度、提高裂缝导流能力的储集层压裂中具有明显优势,并可降低砂堵风险,有效控制压后含水上升速度。     

多级加砂压裂工艺的应用及评价

长庆油田三叠系油藏为典型的砂岩岩性油藏,油层厚度较小,长期以来,压裂改造以实现长缝为目标,并且由于油层厚度小通常需要配合采用控缝高工艺,以保证缝长并在储层内形成有效支撑。随着勘探开发的深入钻遇厚度大的油层,对于该类储层,在适用范围内可以采用多级加砂压裂工艺。多级加砂压裂是以控制裂缝纵向延伸、增加裂缝长度、提高裂缝导流能力为目的,对低渗厚油层有较好的增产效果。     

微地震裂缝监测技术在桩西压裂井的应用

水力压裂是低渗、特低渗油藏开发的主要技术手段,压裂后形成的裂缝方位、缝高、缝长、形态是影响压裂效果的重要因素。裂缝监测技术通过压裂过程中地层发生破裂产生的高能量以声波的形式传递到地面,可监测裂缝生成及形态,从而评价压裂效果,为调整压裂设计和油气田开发方案提供参考依据,对低渗、特低渗油藏增产具有十分重要的意义,特别是对于重复压裂裂缝走向的精确性具有重要的指导意义。     

江汉油田控缝高压裂工艺对策

江汉油田控缝高压裂工艺相对较单一,主要采用降规模、降排量的方式,导致油层改造力度不足,油井产量下降快。这种保守的控缝高工艺已经无法应对日益复杂的地层条件,需要寻求更高效的控缝高技术对策。本文基于GOHFER软件研究了缝高延伸的影响因素,提出了江汉油田不同地层条件下的控缝高压裂技术对策。     

英台致密气藏缝网压裂技术研究与应用

本文阐述了围绕英台致密气增大改造体积,提高单井产能,实现效益动用的根本目标,按照地质工程一体化的思路,以缝网压裂机理研究和岩心实验评价为基础,在储层改造井段优选、射孔井段优化、压裂施工参数优化等方面开展深入研究工作,确定了以纵向缝高叠加干扰改造,最大程度增加裂缝复杂程度,平面上控近扩远为目的先成缝后成网的压裂技术路线,最大限度增加改造体积,实现了英台气田浅部营二段效益开发的目标,为英台致密气效益动用奠定了技术方向。     

水力波及缝网压裂技术在沁水盆地南部3#煤层的应用研究

山西沁水盆地南部3#煤层经常规压裂改造后,常常存在见气时间长、产量低、递减速度快等问题,针对此问题,文章借鉴页岩气缝网压裂技术,优选压裂施工井位,优化压裂工艺设计方案,对沁水盆地南部5口煤层气井实施水力波及缝网压裂,并采用微破裂四维向量扫描影像技术进行全过程压裂裂缝监测。结果表明:水力波及缝网压裂技术能有效扩大裂缝波及范围,增加煤岩储层改造体积,区域性改善煤层渗流环境,显著缩短见气时间、提高单井产量,平均见气时间减至14 d,单井平均产气量达到948 m3/d,明显优于邻近常规煤层气压裂井见气时间和平均产气量,而且大幅度降低了单井压裂作业周期,达到了较理想效果。     

压裂砂堵机理研究及预防技术

水利加砂压裂是低渗透气田的重要增产措施,由于大斜度定向完井,射孔方位与地应力决定裂缝方向的不一致,压裂层位的薄、多互层结构,使压裂井周初始产生弯曲裂缝及多裂缝,形成压裂砂堵。研究结果证实:形成压裂砂堵的主要因素是井周弯曲多裂缝限制了压裂液在裂缝中的流动;交叠多裂缝竞争缝宽引起支撑剂桥堵;多裂缝或天然裂缝滤失降低了压裂液的效率,影响了主裂缝的发育。预防压裂砂堵在钻井上尽量直井完钻,改善射孔相位,应用停泵同粒径支撑剂段塞技术,促进主裂缝延伸,保证足够的缝宽,预防压裂砂堵。     

大庆油田二次加砂压裂工艺技术研究

现阶段全球范围内普遍采用控制造缝的高度的方法都具有一定的局限性,难以完成广泛的推广。二次加沙压裂技术作为压裂技术的新方向,在结合常规方法控制造缝尺寸的基础上,采用陶粒或者是石英砂用以替代常规使用的粉砂来作为下沉剂,使储层当中岩石的力学状态以及压裂液在储层当中所流经的路径发生改变,从而有效控制造缝水平,改善裂缝所具有的导流水平。     

腰英台油田压裂工艺研究

腰英台油田具有超低渗、储层层多、层薄、物性差、储层微裂缝发育的特点,压裂开发的难度大,成功率低,油井压裂效果不理想。本文针对该油区主力层位青山口组隐蔽天然裂缝发育、压裂过程压裂液虑失大、加砂难、排液难等问题,通过研究其天然裂缝的虑失特征、分析双重介质储层的水力裂缝延伸规律,并结合实践,逐步总结出以射孔优化、段塞压裂、高砂比小陶粒控缝、控制缝高等配套工艺技术,解决该类储层由于天然裂缝引起的高滤失导致提前脱砂的问题,形成了基本上适合腰英台区块的压裂工艺,提高压裂改造效果,使压裂施工成功率总体上达到80%以上,取得了明显的压裂增产效果,为该类油藏的有效开发动用提供了借鉴。     

低孔低渗气藏水平井压裂裂缝参数优化

气井压裂开发是目前提高低孔低渗气藏开发效果的有效手段。水平井压裂作为低渗透油气藏开发的一项前沿技术,为了充分达到改造效果,裂缝参数必须设计得合理。以大牛地气田低孔低渗油藏为例,采用数值模拟和现场施工参数相结合的方法,对裂缝夹角、裂缝间距、裂缝段数和裂缝缝长等参数进行优化,得出以下几点优化结果:合理的裂缝夹角利于储量动用,进而能够沟通含油气显示富集区,研究表明井眼轨迹方向与最大主应力方向大于60°为宜;合理的裂缝间距和裂缝段数能够增加改造面积,提高单井产量,100-166m为压裂缝最优间距(即6-10段/1000m);裂缝缝长是裂缝参数优化中的一个重要参数,通过建立不同渗透率下的裂缝半长与产能的关系,结合气田本身地质特征,优化裂缝半长在150-250m左右。在此基础上寻求裂缝参数的最优组合,为解决水平井整体压裂裂缝参数的优选问题提供了思路和借鉴。     

压裂过程中能否形成剪切裂缝探讨

正体积压裂技术在压裂施工过程中的应用,有效的降低了致密油、气储层动用下限及有效动用,地层因为具有储层脆性的特点,打碎后形成缝网系统,与裂缝型储层相似。有的理论认为:压裂裂缝在扩展的过程中因为裂缝尖端应力集中,形成塑性区,塑性区内地层剪切强度小于剪应力时,就会形成端部诱导裂缝,裂缝主要出现在尖端,所以应     

超低渗储层压裂裂缝展布特征及分析

水力压裂是实现超低渗储层有效开发的一项关键技术,其压裂裂缝展布特点对超低渗油藏的开发效果有着至关重要的作用。本文以超低渗储层压裂裂缝形态为研究对象,根据零污染示踪剂、DSI、试井解释、微地震多种方法的裂缝解释结果,总结了超低渗储层条件下压裂裂缝在高度、长度、方位、对称性、微裂缝利用、支撑剖面共六个方面的特点,并分析了裂缝特点对单井产量和水驱效果的影响。在此基础上,论述了"缝内暂堵"工艺条件下的裂缝扩展特点。本文中所阐述的结论和认识对超低渗油藏合理布缝和开发技术政策调整具有参考价值。     

基于ABAQUS的水力压裂数值模拟

煤层气井的煤岩水力致裂过程是多孔介质下的流固耦合过程,通过abaqus中的soil模块,采用cohesive单元并结合现场实测数据建立了煤岩水力压裂三维裂缝扩展和起裂模型。使用最大正应力准则作为裂缝起裂准则,引入无量纲因子D作为裂缝的扩展准则,考虑了压裂液在cohesive单元中的切向以及上下表面的流动并给出了相应的流体方程。数值模拟结果表明:裂缝的最宽处在裂缝的中部,裂缝宽度沿着缝高上下减小,横截面为椭圆形,这一裂缝形态与经典压裂模型PKN模型基本一致;沿着缝长方向上,孔隙压力几乎不变,垂直裂缝方向上有着较大的孔隙压力梯度;裂缝在扩展初期裂缝宽度和高度迅速增大;在裂缝扩展初期,裂缝只会在目标层中扩展,在缝高保持不变缝长延伸到一定程度时,缝高开始变化,突破上下隔层,不利于缝高的控制以及压裂效果的改善。     

庄X区块不同地应力差下裂缝延伸模拟

体积压裂是非常规油气开采的关键技术,然而体积压裂形成缝网的机理极为复杂,裂缝之间的相互关系仍是目前研究的重点。本文采用边界元理论建立的数值模拟法,对庄X区块不同地应力差下裂缝的延伸情况进行模拟分析。研究结果表明:人工压裂缝及天然微裂缝的延伸受裂缝周围地应力影响明显。地应力差越小,裂缝越容易开裂延伸;压裂缝之间间距越小,诱导应力对裂缝的延伸影响就越明显。文章为预测和人为控制裂缝走向,以及区块后续压裂参数设计提供了参考。     

多方法控制压裂裂缝高度的技术及实践

鄂尔多斯盆地东北部伊陕斜坡区块的本溪组和太原组对于隔层/储层最小水平主应力差较小,裂缝延伸至上下水层或煤层的压裂是低渗透储层改造的难点。利用鄂尔多斯盆地东北部伊陕斜坡东北段压裂井的资料,开展了裂缝参数的研究,通过研究提出了新的裂缝压裂思路,现场实施中得到了较好的应用效果,单井产量可增加10 000 m3/d。研究表明:(1)"小排量造缝,适中排量加砂"能有效地控制裂缝高度延伸;(2)二次加砂的工艺技术对控制裂缝高度也有显著的效果。     

白庙低孔低渗气藏裂缝与水平井轨迹设计研究

白庙气田主属典型高温高压低孔低渗复杂断块气藏,单井的泄气半径较少,压力下降快,产能较低,开发效果差。采取了打水平井和分段压裂技术,提高区块的气生产能力。研究人工裂缝和天然裂缝和水平井轨迹设计的关系,是保证水平井成功的关键因素之一,也是提高区块产能的重要研究课题。设计白平1井,在此研究基础上,取得了成功,合计累计多增气1266×104m3。