低渗透气井重复压裂工艺技术研究与应用

在低渗透气井中,一些井压裂后产量下降明显,为提高气井的生产效果,研究了低渗透气井的重复压裂问题。通过对重复压裂造缝机理的研究,分析出气井初次裂缝、储层孔隙压力等因素对储层应力场的影响,以及重复压裂裂缝重定向的可能性。同时对初次压裂失效的原因进行分析后,对气井重复压裂的压裂液、支撑剂进行了优选,对重复压裂气井的裂缝半长和施工参数进行了优化,从而完善了对气井重复压裂的优化设计。低渗透气井重复压裂工艺技术的发展,将丰富低渗透气藏储层改造的手段,提高低渗透气藏储量的动用程度。     

基于机器学习的页岩气井产量评价与预测

页岩气井产量评价与预测对页岩气高效开发具有重要意义,现有解析模型的假设条件与实际页岩气井差异较大,数值模型计算难度大、效率低、不确定性高,导致页岩气井产量预测难度大。基于机器学习方法综合考虑地质因素与工程因素,整合页岩气开采全周期地质、钻井、压裂、生产等数据,对A页岩气藏气井产量进行了评价与预测。首先,对原始数据体进行处理,包括缺失值插补、相关性分析、异常值处理、主成分分析等,以减小数据的噪声;其次,采用聚类分析方法对页岩气井产量进行评价,研究影响A页岩气藏气井产量的主要因素;最后,应用随机森林方法预测A页岩气藏气井产量。结果表明:A区块页岩气藏中产量优、中、劣等井分别占比36.4%、37.8%、25.8%,其中压裂因素对A页岩气井产量评价结果影响最大。调参后的页岩气井产量预测结果准确度达到90%以上,预测结果较好,表明本文模型能够用于页岩气井产量预测。     

应用生产数据进行气井重复压裂选井的方法

低渗透气藏气井压裂完井生产一段时间后，裂缝导流能力逐渐下降，往往需要重新进行压裂。现场一般把通过不稳定试井计算的表皮系数作为重复压裂选井参考指标。但目前由于天然气供不应求，为保证产量，气田很难进行大规模的关井压力恢复测试，无法得到气井的表皮系数，而且有些井做不稳定试井的时间较早，表皮系数已经发生变化，因此无法根据表皮系数的大小选井，导致重复压裂的效果不佳。而气井长期的生产历史数据包含了气藏动态的重要信息，文章利用定容气藏的物质平衡方程和产量递减曲线联合分析生产数据的方法，对达到拟稳态流动的气井通过拟合变流量和井底压力的生产数据，达到不关井测试计算表皮系数的目的。通过现场实例验证，根据此方法计算的表皮系数与重复压裂井施工的效果有明显的相关性。该方法简单实用，不但为下一步重复压裂选井提供了量化的参考指标，而且节约了大量的测试时间，具有明显的经济效益和推广价值。     

页岩气井重复压裂选井评价模型研究及应用

为解决页岩气井重复压裂选井问题,针对页岩气井储层断层发育、曲率及裂缝分布复杂等地质特征,引入了多孔弹性应力转向系数、单位压降产量与压力系数、气藏质量指数、归一化拟产量递减率等评价指标,建立了页岩气井适用性较强的重复压裂选井评价模型,并优选了重复压裂候选井。同时,明确了重复压裂工艺试验井挤注、主压阶段暂堵转向工艺技术思路,优化了重复压裂工艺设计参数。该模型应用于涪陵页岩气开发井重复压裂选井中,对优选的候选井进行重复压裂改造,投产初期日产量比原来提高了5～6倍,为涪陵页岩气田长期高效开发提供了技术参考和借鉴。     

致密油水平井压裂段剩余油潜力定量研究方法及应用——以鄂尔多斯盆地FX区块为例

致密油藏体积压裂水平井衰竭式开发面临产量递减快、一次采收率低的问题。由于对各压裂段剩余油潜力认识不清，重复压裂后水平井开发效果差异明显。明确各压裂段剩余油潜力对于重复压裂方案设计及改善水平井开发效果具有重要意义。以鄂尔多斯盆地FX区块为例，对压裂储层改造体积影响因素进行分析，优选其中的12个因素作为BP神经网络的输入参数，建立了BP神经网络裂缝长度和裂缝带宽度预测模型。7个测试样本预测结果误差分别为4.91%和2.42%，误差相对较小，说明该模型预测结果准确可靠。在此基础上，利用容积法和裂缝等效井径模型实现对压裂段剩余油潜力的定量研究。将该方法应用于同区块水平井，根据压裂段剩余油潜力评价结果设计针对性重复压裂措施并开展矿场试验，取得较好的效果，进一步验证了该方法的可靠性。     

多元回归和神经网络在多影响因素下优选压裂候选井层中的应用

针对乌里雅斯太凹陷储层非均质性强、隔层遮挡性差、压裂井投产后效果相差悬殊,优选增产效果好的候选井层难的特点,本文提出了利用多元回归和神经网络优选待选压裂井层的方法。根据前期压裂井的有效资料,选择了对压裂效果影响较大的9个因素作为基本参数,建立了压裂井层的数据库。计算结果表明:多元线性回归不能满足优选压裂井层的需要;二次回归和神经网络方法能够满足选井选层的非线性问题,两者拟合误差均为0,预测误差平均值为0.57%和0.47%,能够满足工程的需要。     

重复压裂工艺在川西致密低渗气藏中的应用分析

川西新场气田蓬莱镇组气藏储层致密,渗流条件差,所以多数气井必须在投入开发前进行压裂改造。由于压裂增产有效期一般少于3a,这对提高气藏采收率极为不利。针对这种情况,开展了气井重复压裂工艺技术的理论计算和现场应用研究,现在已经初步形成了一套包括储层评估、重复压裂潜力井优选、重复压裂造缝机理研究、优化重复压裂施工及配套工艺和压后评估为特点的气井重复压裂技术体系。经过现场试验,重复压裂技术可以在川西致密低渗气藏取得较好的效果。该技术有效提高川西地区各气藏的开发水平,同时也为类似的致密碎屑岩气藏开发提供有益的指导。     

新场气田致密低渗透气藏重复压裂工艺技术

新场气田蓬莱镇组气藏由于储层致密、渗流条件差，单井自然产能低，所以多数气井必须进行压裂改造才能投产，但由于受储层致密和其它多种因素的影响，压裂增产有效期较短，针对这种情况，进行了气井重复压裂工艺技术的理论计算和现场应用研究，初步形成了一套包括储层评估、重复压裂潜力井优选、重复压裂造缝机理研究、优化重复压裂施工及配套工艺和压后评估的气井重复压裂技术。现场试验表明，对具有潜力的压裂失效气井采取重复压裂措施，能取得较好的增产效果。气井重复压裂技术的形成和推广，将有效提高川西地区各气藏的开发水平，同时也为类似致密碎屑岩气藏的开发提供有益的指导和借鉴。     

致密油水平井重复压裂技术及现场试验

大庆致密油水平井体积压裂取得了较好效果,但是产量递减较快,部分水平井目前产量较低。为改善这种生产现状,开展了致密油水平井重复压裂现场试验。首先结合地质、工程及生产情况,通过聚类分析方法优选了P34-H6井为重复压裂目标井。利用油藏数值模拟技术评价井间剩余油分布特征,优化补压新缝,采用水平井双封单卡分段压裂工艺对新缝依次进行改造。现场完成压裂施工16段,井下微地震监测结果显示重复压裂后裂缝波及体积明显增大,重复压裂后初期日产液量27.7 t,日产油量7.7 t,取得了较好的增产效果。P34-H6井重复压裂的成功实施对于致密油藏水平井提高开发中后期效果具有重要意义。     

低渗致密气藏压裂水平井产能预测新方法

水平井分段压裂是低渗致密气藏增产改造的关键手段,压裂水平井的产能预测和影响因素分析对气藏的高效开发具有重要指导意义。基于气体流动中的压降分析,通过对地层段、裂缝段、射孔孔眼段和井筒段的压降进行耦合,综合考虑裂缝应力敏感性、孔眼周围气体汇聚效应和井斜角的影响,建立了压裂水平井产能预测新模型,并分析了速度系数、井斜角、应力敏感系数等因素对产能的影响。实例计算表明新模型预测精度较高,便于工程应用。垂直裂缝产量沿井筒呈中部低、端部高的"倒钟形"分布,且跟端方向裂缝产量略高于趾端方向。随速度系数减小,气井产量先增加后稳定不变,增加幅度随裂缝条数增加而加大;气井产量随井斜角增加而增加,且增加幅度随水平段长度增加而加大;生产后期,裂缝应力敏感会显著降低气井产量,应力敏感系数越大,产量越低。     

大牛地气田奥陶系碳酸盐岩气藏水平井产能主控因素评价

碳酸盐岩气藏微观孔隙结构和渗流特征复杂,无阻流量与地质、工程参数相关性差,单一统计方法不能有效评价水平井产能的主控因素。为此,文中提出一种新的产能主控因素评价方法,即在气井动态分类上,用Pearson,Spearman相关系数和决策树评分法对影响因素进行打分和排序,选择更具代表性的产能评价指标,逐类逐井评价。将新方法应用于大牛地奥陶系气藏37口压裂水平井评价,结果表明:1)水平井初期3~6个月平均产量比采用"一点法"得出的无阻流量更适合作为产能评价指标;2)Ⅰ,Ⅱ类气井,地层系数、含气性是其产能的主控因素,但储层物性掩盖了水平井长度、压裂级数的重要性;3)Ⅲ类气井,储层物性总体较差,水平井长度和压裂级数是其主控因素。新方法明确了将裂缝-溶蚀孔洞发育、含气性好、有效厚度大的优质储层作为部署靶点,同时,有必要通过优化水平井长度和压裂级数来提高孔隙型储层水平井产能。     

提升川南地区深层页岩气储层压裂缝网改造效果的全生命周期对策

为了实现深层页岩气的规模高效开发,以四川盆地川南地区泸州—渝西区块上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组深层页岩气储层为研究对象,系统分析了涵盖井位部署、钻完井、排采生产阶段的页岩气井全生命周期中影响页岩气储层压裂缝网改造效果的地质和工程因素,进而提出了有针对性的技术对策及下一步的技术发展方向。研究结果表明:①应力状态和断裂体系是影响缝网扩展程度的首要因素,不等时靶体及其钻遇率是形成复杂缝网的先决条件,发育的天然弱面区带是诱导裂缝延伸的重要介质,优质页岩储层厚度是衡量资源纵向上能动性的地质依据;②液体携砂效率与密簇是提升水力裂缝复杂程度的工艺保障,精细分段射孔工艺是实现储层横向上充分动用的技术核心,一体化压裂方案设计是避免井下复杂情况产生、实现储层得到最大限度改造的创新流程,合理的焖井与排采制度是保证气井长期高位稳产的必要措施;③提升深层页岩气井压裂缝网改造效果的全生命周期对策的内涵包括确定适宜的储层纵横向动用模式以实现对优质储层的充分改造、有效识别断层与弱面以减少井下复杂情况的产生、优化簇间距和砂液体系以保证水力裂缝网络规模达到最大化、通过制订合理的生产制度以保证气井最大估算最终开采量(EUR)的获取;④开展长水平段气井精细压裂方案设计、持续优化砂液体系、簇间距与施工强度、研究多层立体压裂技术是深层页岩气储层缝网压裂技术下一步的发展方向。     

玛湖凹陷风城组薄互层分层压裂优化方法

玛湖凹陷石油地质储量大,二叠系风城组储集层厚度大,油气显示佳,但薄互层岩性组合复杂,地应力变化大,需要精细分层压裂实现储量充分动用.基于数值模拟方法,研究多段储集层合压时压裂裂缝扩展的影响因素,为储集层压裂方案的选择提供依据.结果表明:储集层应力差对压裂裂缝扩展的影响最大,压裂液排量和黏度次之,储集层厚度比影响最小.基...     

徐深气田火山岩气藏气井产能的影响因素

松辽盆地徐深气田火山岩气藏的许多开发规律还有待探索,已经试采的井表明火山岩气藏的气井产能特征复杂,搞清其主要影响因素是成功开发该气田的关键。利用地质、试采、试井及室内岩心实验等资料,从宏观与微观两个方面对火山岩气藏气井产能的影响因素进行了研究。得出以下认识和结论：宏观上,火山机构的分布范围、构造位置及储层类型对气井的产能有控制作用,火山岩相具有规模小、多变化的特点使得相邻气井产能变化大、可对比性差;微观上,受到井控可流动区域形态、规模、物性的影响,较窄的流动区域加上较低的地层系数,使得许多井采气指数下降较快,而气井的表皮系数、特殊的渗流特性（启动压力梯度和压力敏感性）、出地层水等都不同程度地影响了气井的产能。此外生产测试中存在的各种情况（如压裂液返排、气井清井期、测试时间等）也可导致对产能认识的偏差。     

基于产气剖面的页岩气离散裂缝网络反演方法

页岩气井压后裂缝描述对页岩气井生产动态预测、生产后期重复压裂设计以及加密井井眼轨迹设计等具有重要意义。以涪陵页岩气田开发和地质参数为基础,基于高效离散裂缝网络（EDFN）数值模拟方法,研究裂缝长度、压裂段裂缝累计总长、裂缝间距、裂缝相对位置等对压裂段贡献率的影响,通过水平井生产动态解释得到的裂缝特征参数反演离散裂缝网络。以JY46-3HF开发井产气剖面、产气贡献率和裂缝特征参数的相关性为基础,建立压裂裂缝网络模型,各压裂段产气贡献率模拟结果和实测结果高度吻合。研究结果表明,压裂段产气贡献率和压裂段裂缝累计总长正相关,裂缝间距、裂缝相对位置则通过影响裂缝对基质区域控制的大小影响压裂段对页岩气井的贡献率。     

致密油藏水平井含水特征及影响因素

针对致密油藏水平井投产后含水较高的问题,以鄂尔多斯盆地D区块42口水平井为研究对象,采用单井采出程度-含水率曲线法开展致密油藏水平井含水特征及影响因素研究。结果表明,致密油藏水平井主要存在3种含水类型,分别是高含水型、中含水型和低含水型。从影响含水特征的地质因素、工程因素和生产因素入手,采用灰色关联度分析法,深入分析了油层厚度、储层非均质程度、压裂段数、压入砂量、压裂排量和泵挂深度等因素对水平井含水变化特征的影响程度并进行了关联排序,明确了致密油藏水平井含水特征主控因素。研究成果可有效指导类似区块水平井开发方案的制定和调整。     

低渗气藏压裂井稳定产能预测方法研究

通过分析压裂气井稳定产能与其影响因素之间的相关性,应用目前流行的BP人工神经网络方法,建立了压后气井稳态产能预测模型,并且在Matlab软件平台上对网络模型实现。根据现场收集的近30口气井的压裂施工数据和压后产能数据,对网络进行训练,并将训练好的网络用于同区块的压裂井稳定产能预测分析。结果表明,与常规方法相比,该方法不需要复杂数值模拟计算,预测精度可以指导现场生产,为气田在区块开发过程中压裂气井稳定产能评价提供了一种分析方法。     

工程参数对L 区煤层气直井产量影响的定量研究

针对煤层气产量影响因素以地质因素定性分析为主的现状,提出从工程角度研究工程参数对产量影响的思路,即从钻完井、压裂、排采等3 个工程环节出发,先用灰色关联分析筛选出与产量关联的参数,再用相关性分析剔除“共线”参数,最后建立产量与工程参数间的数学模型,评价各工程参数对煤层气井产量的影响。通过分析L 区49 口井实际产量发现,各工程参数对产量影响程度为:降液速度/压裂液量/射孔厚度/累产水量/关井时间/浸泡时间/压裂排量/见气时间/完钻井深/见气套压。结合开发效果分析认为,排采速度过快和压裂裂缝沟通灰岩含水层是导致L 区产量不理想的主要原因,与实际相符。结果表明,从工程角度分析不同工程参数对煤层气井产量的影响程度是可行的,为煤层气产量主控因素分析提供了一种新的研究思路。     

油井压裂效果预测方法研究

压裂措施效果和影响因素之间关系复杂,常规多元回归法又很难确定两者之间的定量关系,而利用人工神经网络可以解决此问题。在对已压裂井增油措施效果评价的基础上,建立了不同措施类型、不同工艺类型的样本库。样本库中考虑的主要因素为:全井射开有效厚度、压裂层地层系数、压前产液量、压前含水率、压裂层数、总加砂量。利用人工神经网络方法建立起压裂效果与这些影响因素的定量关系,建立压裂效果预测模型。矿场应用结果表明,该方法预测结果可靠性较高。     

用人工神经网络技术优化压裂用砂量

以BP网络模型为基础,以地层渗透率、孔隙度、油层厚度、压裂砂量、砂比、施工排量和工作压力等影响压裂效果的主要参数作为输入参数,对某油藏实际的投产压裂井的数据进行训练学习,并由训练计算得到的权重系数,对油藏的压裂施工参数进行计算,得出用砂量和压后产量的关系曲线,以此为依据优化压裂用砂量。