双级高能气体压裂技术及应用效果分析

双级高能气体压裂技术是近几年在长庆油田应用的一项新的油层改造技术,从根本上克服了常规HEGF作业存在的问题,实现了HEGF真正的分级,完善了HEGF工艺,在对常规水力压裂无效或水力压裂后严重堵塞的井采用,实践证明压裂效果明显。主要介绍了双级高能气体压裂技术的基本原理,设计方法,并对现场应用效果进行了分析。     

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随着水力压裂技术的发展，压后评估技术越来越受到广泛重视。压裂停泵后井口压力或井底压力的递减规律反映了裂缝本身及其周围地层的情况，因此可以应用压后压力测试资料分析解释有关参数。针对压裂后压力递减资料分析技术，提出了一种新的数学拟合方法，并研制了一套Ｗｉｎｄｏｗｓ环境下的解释软件，应用该软件可以获得压裂后裂缝长度（或半径）、裂缝宽度、压裂液滤失系数、压裂液效率、裂缝闭合时间、压力递减比等有关评价参数。实例计算表明，本方法比传统的曲线拟合方法更为简便可靠。     

一种多段压裂水平井改造体积的计算方法

致密油气藏勘探开发已在全球范围内迅猛增长,水平井分段压裂技术使得此类非常规资源具有了工业开采价值。压裂改造体积是评价压裂施工效果、预测压后单井产能及采收率的重要指标。目前压裂改造体积往往依靠微地震成像的粗略计算或者通过建立压裂模型拟合现场压裂施工数据的方法来获得。针对多段压裂水平井,提出了一种改造体积计算方法。该方法基于不稳定试井理论,在建立的压后生产模型中考虑了次生裂缝的影响因素,利用压后不稳定生产数据进行改造孔隙体积计算。通过对苏里格致密气田一口多段压裂水平井的实例分析,验证了该方法运算过程简便快速、计算结果有效。     

水平井压裂产能预测方法研究与应用

水平井压裂技术是一项新兴技术,在油田得到了越来越广泛的应用.结合Genliang Guo水平井压裂产能预测方法,通过建立不同裂缝形态的水平井压裂物理模型,对产能计算公式进行了修正和改进.现场应用表明,修正后的公式计算精度更高,更加符合现场实际.     

周边脱砂压裂模型优化设计

周边脱砂压裂技术是压裂技术从常规压裂到脱砂压裂,再到端部脱砂压裂技术之后发展起来的一种新的技术,只有该技术才可能在压裂中形成相对较短、较宽裂缝。目前对于脱砂压裂裂缝扩展模型的研究大都忽略了裂缝纵向流动。为此,在前人的研究基础上,针对周边脱砂压裂的特点将带缝高压降影响的拟三维模型引入到脱砂后裂缝扩展模型,在脱砂后模型中考虑缝宽方向压降对裂缝扩展的影响,推导了适合周边脱砂压裂的脱砂后新模型;并在此基础上开发了适合周边脱砂压裂扩展的模拟软件,模拟结果与现有商业软件(三维)模拟结果相吻合,证明建立的脱砂后模型考虑因素全面,对脱砂后缝宽预测更符合实际。     

海上油田爆燃压裂技术研究与现场试验

为了解决海上油田应用爆燃压裂技术的安全性问题和压裂后高效增产的技术难点,研发了耐高温、低火药力和低燃速火药,建立了爆燃压裂模拟模型,采用安全管柱组件并进行安全校核,形成了海上油田井口泄压方法,并采取强化软件模拟和与酸化技术联作等措施增强技术安全性、提高压裂后的增产效果,形成了海上油田爆燃压裂技术。该技术在海上油田8口井进行了现场试验,试验井峰值压力为22.4～71.3 MPa,管柱均无安全问题,平均单井增油量43.1 m3/d。研究表明,爆燃压裂技术在海上油田具有较好的适应性,适用于多种井况条件,形成的海上油田爆燃压裂安全控制和高效增产配套技术具有安全、高效的优点,能够提高爆燃压裂的安全性和压裂后的增产效果。      

大庆油田水平井多段压裂技术

水平井多段压裂技术包括套管分流压裂和双封隔器单卡压裂两种方法。介绍了两种方法的工艺原理、设计原则、工具系统的考虑因囊等,并对3口升的应用效果进行了分析。试验证明会管分流压裂施工安全,可大排量高砂比施工地产效果明显,是水平井压裂的首选方法。该技术的特点是在制定完并方案的同时确定出压裂方案,它要求在校长的井段内一次安全完成多个层段压裂施工。双封隔器单卡压裂做为一种储备技术,主要用于开来后期的挖潜。     

深部火山岩储层压裂改造主要技术对策

针对大庆深部火山岩储层岩性复杂、裂缝和孔洞发育的特点,通过分析归类,总结了压裂施工的技术难点,即:现有常规压裂设计方法针对性不强;测试压裂解释分析评价还需要完善;控制措施有效性差;压裂管柱还不适应高温高压及分层压裂需要等问题.提出了相应的技术对策:采用系统压裂优化设计方法、压裂风险预测技术、测试压裂解释和现场控制技术有效地指导了压裂施工.2002年以来大庆徐家围子地区火山岩储层压裂获得了压后产量的突破,通过现场试验证明采用的技术对策是有效的,给出了现场施工的多个实例,并提出了今后研究的方向.     

对致密气层压裂的观察报告

通过有效的压裂措施可使致密气层产生经济效益.从水力压裂裂缝图以及对地质学和地质力学的深入研究可以更好地了解气层压裂后的效果.在美国落基山产区应用3D压裂-观察者软件包对2口井的大型压裂情况进行了实时绘图,其中一口井采用本地区的常规技术,而另一口井采用试验压裂技术,并进行了对比.     

复合压裂技术研究

复合压裂技术是将高能气体压裂和水力压裂相结合的一种新型的增产增注技术。通过对几种不同压裂方法的比较,阐述了复合压裂技术的增产机理和设计原则,现场统计表明,复合压裂工艺增产效果明显好于单纯的水力压裂或高能气体压裂工艺,且不会对套管和水泥环造成破坏。     

储层改造体积预测模型的研究与应用

为进一步明确储层改造体积内涵,完善体积改造技术及提高改造体积预测的准确性,采用物理模拟试验分析了声波事件与裂缝形态的关系,并基于物理模拟试验结果建立了储层改造体积预测模型。利用建立的模型计算了不同导流能力、不同压裂液黏度以及不同缝内净压力下的储层改造体积,计算结果表明:储层改造体积与压裂液黏度呈反比关系,与裂缝导流能力和缝内净压力呈线性关系;压裂液黏度对储层改造体积的影响最大,裂缝导流能力次之,缝内净压力最小。利用所建模型对国内某油田7口压裂井的致密储层改造体积进行了预测,并拟合了预测储层改造体积与压裂后试油产量的关系,两者呈线性关系,相关系数为0.840。这表明,所建模型预测的储层改造体积与压裂后试油产量具有较好的相关性,可以利用其指导体积压裂。      

断块油气田中高含水期提高采收率工艺技术探讨

目前各国注水油田中高含水期调整都是以水动力学方法为主。从强化注水与改变注水方式、堵水与调剖技术、低渗透油田的压后处理技术、复合联作技术和高新技术在提高采收率技术工艺应用等方面,探讨了断块油气田中高含水期提高采收率工艺技术;指出:水动力学调整方法工艺比较简单,成功率高,效果显著,经济效益好。在油田的具体调整过程中,一般都采用多种措施相结合的万法,可以相互弥补不足之处,能取得更大的经济效益,高新技术的发展可推进提高采收率技术工艺的进一步提高。     

利用小型压裂短时间压降数据快速获取储层参数的新方法

储层原始地层压力和有效渗透率均是对致密储层进行储层评价、压裂设计和压后配产的重要参数。目前可采用传统试井方法和常规的小型压裂压降测试方法（DFIT方法）来求取这2个参数,但这2种方法都要求较为漫长的测试时间而导致其现场应用受到限制。提出了利用小型压裂短时间压降数据快速获取致密储层原始地层压力和有效渗透率的新方法：通过准确识别小型压裂裂缝闭合后的拟线性流以快速获取储层原始地层压力;在分析液体滤失的基础上,通过模拟压裂后压降曲线并将其与实测曲线进行拟合以快速获取储层有效渗透率。实例计算表明,该方法相较常规方法可大幅缩短测试时间并准确获得储层物性参数,具有较高的现场适用性与可靠性。     

基于地质因素的煤层气储层压裂产能分类评价

煤层气储层压裂产能受地质因素和工程因素共同影响。分析不同压裂产能的地质影响因素,综合不同区域地质影响因素进行压裂区优选,建立适用于鄂东缘H区的压裂产能预测分类标准。鄂东缘H区煤体结构主要划分为原生结构煤、碎裂煤、碎粒煤,测井信息与不同煤体结构之间的关系随着煤体结构越破碎,井径扩径越严重,深电阻率逐渐降低;煤层厚度、煤体结构、含气量、地应力、天然裂缝是影响压裂产能的地质主控因素。对21口新井32个煤层气压裂层段进行了压裂产能预测检验,预测符合率达84.4%。     

楔形裂缝压裂井产量预测模型

目前除较复杂的有限元法压后产能预测模型能够模拟变宽度裂缝外,其他模型都采用与实际不符的恒定缝宽假设,压后产能预测不准确。建立一种快速可靠地模拟变裂缝宽度的压后产能预测模型十分必要。基于压降叠加原理和直接边界元法建立了拟稳定状态下楔形垂直裂缝压裂井产量预测模型。该模型假设裂缝水平剖面为楔形,将裂缝视作若干线汇,耦合线汇在油藏中产生的压降以及裂缝中的流动压降,求解出了压裂井在拟稳定状态下的无因次产量。对比了楔形裂缝和支撑剂指数法模型的产量,在平均缝宽和其他条件一样的情况下,楔形裂缝模型的产量更高。使用该楔形裂缝模型可以快速计算不同缝宽和穿透比的压后产量,确定最优的裂缝宽度变化量和穿透比。结合支撑剂运移和沉降理论,优化的裂缝参数可使砂浓度变化量设计更具针对性。     

缝洞型碳酸盐岩储层水平井分段酸压技术研究

塔中I号气田试验区储层为奥陶系缝洞型碳酸盐岩储层,酸压改造是提高该类型储层开发效果的关键技术之一.针对塔中I号气田碳酸盐岩低孔低渗、非均质性强及水平井段长的特点,在分析储层地质特征的基础上,综合水平段储层物性特征、长度、污染状况及产能与净现值,提出了水平井分段优化方法;根据塔中I号气田储层特征,推荐了塔中I号气田水平井...     

涪陵页岩气藏开采动态地应力演化规律研究

涪陵页岩气田储层孔隙压力和地应力随着页岩气开采不断演化,使得新井的钻井及压裂地层应力环境与在产老井存在明显差异,准确评价老井压后生产过程中的动态地应力演化规律对后期新井部署和压裂改造设计具有重要意义。针对该问题,文章综合考虑页岩气储层地质力学参数、天然裂缝等的非均质性和各向异性,并基于页岩气藏老井压后开采储层四维地应力演化方法,以四川盆地涪陵页岩气L-Z立体井组为例,建立了渗流—应力交叉耦合的动态地质力学模型,模拟了该井组老井压裂复杂裂缝扩展及压后长期开采四维地应力动态演化,研究发现：在67个月的开采时间段内,孔压和地应力不断降低;孔压和地应力的变化集中分布在各生产井轨迹周围,同时受到压裂改造范围的影响;在老井当前改造范围下,压后开采横向波及范围约为压后生产段改造范围的1.6倍,纵向波及范围基本与压后生产段纵向改造范围相等。研究成果为涪陵页岩气立体化新井压裂开发提供了有效的理论与技术支撑。     

脉冲柱塞加砂压裂新工艺及其在川西地区的先导试验

加砂压裂一直在追求支撑剂的更好铺置,从而形成更长的有效裂缝和更高的导流能力,但是常规工艺总是难以令人满意。在理论分析、PT软件模拟、基础实验及创新性物模实验研究的基础上,通过特殊的泵注程序及纤维、液体等辅助工程手段,研发了一种脉冲柱塞加砂新工艺。该新工艺形成的开放性渗流通道铺砂剖面较之常规工艺在有效缝长和导流能力上具有明显优势,开放性渗流通道有助于改善裂缝清洁度、降低人工裂缝的压降,从而达到延长单井采油气寿命、提高产能效益的目的。在完成原理研究及新工艺优化设计的基础上,进行了现场先导应用与详细的压后评估。结果表明:该工艺可操作性强、实施可行,与地质条件相当的邻井相比,支撑剂成本降低44%~47%、有效缝长与支撑缝长的比值提高约16%,测试18 h返排率高达63%、归一化产量是邻井的1.9~2.3倍,降本增效、提高产量效果明显。该技术在四川盆地川西地区浅中层砂岩气藏及页岩气藏的开发中具有推广价值。     

低渗透储层压裂开发的油藏数值模拟研究

根据非达西渗流规律,通过引入任意分布的压裂改造后的人工裂缝综合考虑了各种影响因素,建立了一种新型的非线性复合渗流模型,并对其进行了求解,编制了程序,验证了其可行性和可靠性。该模型可用于双重介质或单重介质地层压裂前后生产动态的模拟,既能描述线性的达西渗流现象,又能描述低渗透和高渗透两种情况下的非线性渗流问题。模型中考虑了渗透率随孔隙压力指数变化的时变效应、实际中可能的任意压裂裂缝方位(方向、倾角)和压裂裂缝导流能力随时间呈指数或半对数规律下降的情况。可用于模拟多缝及非对称压裂缝条件下的生产动态和单井压裂、单井重复压裂、整体压裂、开发压裂及整体重复压裂的油藏生产动态。     

用于提高低-特低渗透油气藏改造效果的缝网压裂技术

在对低孔隙度、低渗透 特低渗透砂岩油气藏压裂中,由于储层基质向裂缝的供油气能力较差,仅靠单一的压裂主缝（不管缝有多长、导流能力有多高）很难取得预期的增产效果。因此,提出了适合低孔隙度、低渗透、不含天然裂缝储层的“缝网压裂”技术。其核心思想是利用储层两个水平主应力差值与裂缝延伸净压力的关系,实现远井地带（而不仅仅局限于近井筒区域）的“缝网”效果,增加储层基质向人工裂缝供油气能力,提高压裂增产改造效果。论述了“缝网压裂”技术的适用条件、工艺设计思路及应用方法。在此基础上,对“缝网压裂”的实现途径进行了探索,包括水平井及应用“层内液体爆炸”技术等。缝网压裂技术对理论和现场施工有重要的参考价值。