塔河油田缝洞型碳酸盐岩油藏水平井酸压技术

为最大限度地提高长裸眼段水平井的改造效果,针对塔河油田缝洞型碳酸盐岩油藏特点,采用优选的酸液体系、优化的施工工艺等适于缝洞型碳酸盐岩油藏水平井酸压技术系列,使酸压措施尽可能多地沟通近井地带的缝洞体,较大幅度地提高水平井产量,取得了良好的应用效果。     

塔河油田奥陶系碳酸盐岩油藏勘探技术(为祝贺新疆油田分公司年产原油一千万吨而作)

针对塔河油田古生界碳酸盐岩超深层缝洞型油藏的勘探开发这一世界级的难题,中石化新星石油公司西北石油局近几年来开展了深入、不懈的科技攻关,逐步形成了一套从三维地震成像处理到精细解释,碳酸盐岩储集层预测与评价、油气判别到储集层酸压改造、测试、完井技术以及欠平衡钻井技术、水平井、直井侧钻技术等一套适合于塔河油田古生界碳酸盐岩缝洞型油藏勘探的方法技术系列,取得了很好的效果.这套技术系列对其他地区碳酸盐岩的油气勘探与开发也有着重要的指导和借鉴意义.     

塔河油田缝洞型碳酸盐岩油藏水平井酸压技术

针对塔河油田缝洞型碳酸盐岩油藏侧钻水平井裸眼段较长(500～700 m)、储层非均质性强和储层温度高的特点,优选出高温胶凝酸、温控变黏酸和转向酸3类耐高温、滤失量低的酸液体系;针对塔河油田缝洞型碳酸盐岩油藏侧钻水平井的储层特征、底水发育情况,结合3类酸液体系的特点,形成了前置液酸压、变黏酸酸压和转向酸酸压3种酸压工艺技术.现场应用表明,采用优选出的酸液体系和酸压工艺技术,能实现对长裸眼段水平井的均匀改造,最大限度地提高碳酸盐岩油藏侧钻水平井酸压改造的效果.     

塔河油田奥陶系碳酸盐岩油藏勘探技术

针对塔河油田古生界碳酸盐岩超深层缝洞型油藏的勘探开发这一世界级的难题，中石化新星石油公司西北石油局近几年来开展了深入，不懈的科技攻关，逐步形成了一套从三维地震成像处理到精细解释，碳酸盐岩储集层预测与评价，油气判别到储集层酸压改造，测试，完井技术以及欠平衡钻井技术，水平井，直井侧钻技术等一套适合于塔河油田古生界碳酸盐岩缝洞型油藏勘探的方法技术系列，取得了很好的效果。这套技术系列对其他地区碳酸盐岩的油气勘探与开发也有着重要的指导和借鉴意义。     

塔河油田缝洞型油藏“一井多控”高效开发关键技术

塔河油田碳酸盐岩缝洞型油藏主要储油空间是溶洞,多轮次开发过程中溶洞的储量品质与规模不断下降,单井动用单洞的开发方式效益风险逐年增大。为此,基于地质工程一体化,研发了同时动用多套缝洞体的“一井多控”高效开发关键技术。该技术主要基于缝洞分级刻画描述技术,分级标定复杂缝洞体内部基岩与有效缝洞体的边界;针对缝洞型油藏缝洞空间展布存在的差异性,推进地质工程一体化,设计多种“串联”井眼轨道,尽可能贴近有效缝洞边界;研发适合缝洞型储层的分段改造一次动用完井技术,实现一个井眼沟通动用多个缝洞体的目标,进一步提高单井产能和单井开发效益。“一井多控”高效开发关键技术在塔河油田进行了现场试验,试验过程中对缝洞刻画、井眼轨道设计及完井技术不断迭代优化提升,支撑了“一井多控”评价井储量动用规模与产能的不断提升,储量动用规模达到直井动用储量规模的1.5倍以上,油井日产油能力提高10%以上。“一井多控”高效开发关键技术为塔河油田碳酸盐岩缝洞型油藏提供了一种新的开发方式。     

塔河油田奥陶系储层水平井分段技术探讨

针对塔河油田奥陶系储层埋藏深、高温、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,综合水平段储层裂缝发育程度、地应力分布特征及邻井油水关系影响,提出了水平井分段选层的依据与原则。通过对TK1-H井采用遇液膨胀封隔器＋滑套的分段改造完井技术,分五段实行了大型分段酸压施工。酸压后产液情况表明,水平井分段酸压改造技术控制了缝高,控制了底水锥进,是提高缝洞型碳酸盐岩储层油气井产能的有效途径。     

塔河碳酸盐岩储层大型酸化压裂技术介绍

塔河奥陶系油藏是缝洞型碳酸盐岩油藏,酸化压裂是碳酸盐岩储层改造的有效手段,经过几年的探索、实践,塔河油田碳酸盐岩深层酸化压裂在酸压选层、酸液体系、施工规模、泵注程序、管串结构、酸后排液、酸压监测和压后评估等方面都形成了独具特色的一套技术。本文此作了简要介绍。     

塔河油田奥陶系缝洞型油藏储量计算方法

塔河油田奥陶系碳酸盐岩油藏属古岩溶缝洞型油藏，储层发育受控因素多，非均质性强，储集空间多样，储集类型复杂，既有裂缝-溶蚀孔隙型储层，也有裂缝-溶洞型储层，堪称世界上最复杂特殊的碳酸盐岩油藏，油藏描述难度大，常规的储量计算方法不能有效使用。在分析塔河油田缝洞型储层连续性特征尺度的基础上，提出了采用孔隙体积来表征缝洞型碳酸盐岩油藏的储集性及相应的储量计算方法，采用多元回归分析方法和数值模拟方法，计算了典型区块的缝洞型碳酸盐岩油藏储量，对塔河油田奥陶系油藏精细描述和后期开发方案调整具有重要意义。     

塔河油田水平井完井现状及重点区块的对策

塔河油田为我国石油化工股份有限公司西北油田分公司的下属单位,是中国第一个古生界海相亿吨级大油田。自2002年以来,该油田逐步形成了具有我国特色的古生界海相碳酸盐岩油气成藏理论、缝洞型油藏开发理论,创立了"以缝洞单元研究为核心,以全过程评价、层次化开发、逐步深化为基本开发程序,以差异化开发为基本模式的碳酸盐岩缝洞型油藏开发理论。为了快速推进"千万吨级"塔河油田建设,目前取得良好效果的水平井完井技术无疑是提高其产量的主流技术。为了满足分段改造、良好的储水和控油的需求,本文将提出针对重点区块的对策,通过探索完善好水平井完井技术,促进塔河油田产油量的不断提升。     

塔河油田十区北缝洞型油藏单元注水效果分析

塔河油田奥陶系油藏储集空间非均质性强,油水关系复杂;储层受构造变形和岩溶作用共同影响,储集体类型及其空间分布规律比较复杂,开发难度大。通过对塔河油田十区北缝洞型油藏三种不同连通模式的研究,并对各连通模式下的缝洞单元典型井组的注水效果的分析,对下步缝洞型碳酸盐岩油藏构建注采井网具有指导性依据。     

深层碳酸盐岩储层酸压改造后的地质效果评价——以塔河油田缝洞型碳酸盐岩储层为例

深层碳酸盐岩储层酸压改造的目的就是让酸压裂缝与天然缝洞系统沟通。根据酸压改造施工曲线变化模式和酸压改造后的地质效果,提出了4类评价体系,每种体系对应一种酸压模式,包括未压开地层(Ⅰ类)、压开地层即行停止(Ⅱ类)、压开地层未与缝洞沟通(Ⅲ类)及压开地层并与缝洞沟通(Ⅳ类)的酸压模式。利用此方法对塔河油田27口井的酸压改造情况进行了分类评价,56%的井达到了Ⅳ类酸压模式,既压开了裂缝又实现了与天然缝洞系统的沟通,油井能保持较长期的高产稳产;22%的井达到了Ⅱ和Ⅲ类酸压模式;其余22%的井只达到了Ⅰ类酸压模式,此类油井的酸压效果有待进一步改善。该评价结果与油井实际产状具有较好的一致性。     

塔河油田溶洞型碳酸盐岩油藏注入氮气垂向分异速度及横向波及范围研究

塔河油田溶洞型碳酸盐岩油藏的溶洞发育规模及形态不确定性大,非均质性强,注水开发效果越来越差。为了给注气开发提供依据,分析了该类油藏注入氮气的垂向分异速度和横向波及范围。根据力学关系,建立了溶洞条件下氮气垂向分异速度解析式;采用3D打印技术制作了物理试验模型,基于物理模拟试验,验证了数值模拟的正确性;结合数值模拟,研究了氮气注入速度、原油黏度、油水界面和气水比对氮气在溶洞型油藏中横向展布的影响。研究结果表明,气体横向波及范围会随着注气速度增大、原油黏度降低、油水界面升高而增大,但气水比对气体横向波及范围的影响无明显规律。      

塔河油田一井多靶可酸溶堵漏技术

塔河油田碳酸盐岩油藏欠发育区储层缝洞规模小,单井难以实现经济开发,通过采用“一井多靶”钻井穿过多个缝洞储集体,可有效提高单井产能,而钻遇的复杂缝洞漏失问题制约了钻井工程提速提效。针对碳酸盐岩储层堵漏技术难点,分析储层漏失特征及堵漏需求,研制了一种可酸溶凝胶颗粒,酸溶率大于86%,膨胀倍数为3～5倍,膨胀后具有良好的韧性和变形性。基于凝胶颗粒堵漏机理,采用正交实验方法,形成了与可酸溶凝胶颗粒协同复配可酸溶的矿物柔性纤维、片状等材料的可酸溶凝胶复合堵漏剂,抗温150℃,酸溶率大于85%,适应0.1～3.0 mm裂缝和4～10目的孔隙,正向承压强度大于9 MPa,反向承压强度大于5 MPa,现场应用效果表明,该堵漏技术可解决碳酸盐岩储层复杂的缝洞漏失问题,应用前景广。     

考虑温度时碳酸盐岩地层破裂压力的确定

地层破裂压力（梯度）是确定地层压力检测的一个重要组成部分，对钻井、完井和压裂等施工都相当重要。塔河油田碳酸盐岩油藏为岩溶-缝洞型的特殊性油藏，储层非均质性较强，储渗空间形态各异，大小悬殊，分布不均，油气储集空间多为裂缝-孔洞型，压裂作业时，储层易受伤害。对于碳酸盐岩储层，裂缝越发育，地层破裂压力越低。在前人研究成果的基础上，综合分析了上覆岩层压力、孔隙压力、井壁应力集中、构造应力、岩石抗拉强度和温度对碳酸盐岩地层破裂压力的影响，得到了新型破裂压力模式。分析结果表明，温度对地层破裂压力的影响不容忽略。     

塔河油田碳酸盐岩储层自生酸深穿透酸压技术

随着塔河油田碳酸盐岩油藏勘探开发区块向外围扩展,储层条件越来越差,需要通过酸压提高产能,高温条件下常规酸液酸岩反应速度快、滤失量大等问题严重影响了酸液深穿透效果。为此,研制了一种在高温下缓慢生酸的耐温型自生酸体系,该体系由高聚合羰基化合物（A剂）和含氯有机铵盐类（B剂）组成。室内试验结果表明,A剂、B剂的体积比为1:1时生酸能力最强,自生酸具有较低的酸岩反应速率及较好的酸蚀裂缝导流能力,且与塔河油田地层水及常用工作液体系的配伍性良好。该自生酸体系在塔河油田累计应用15井次,油井酸压后的自喷时间和产油量比邻井（未应用自生酸酸压）平均提高了1.5~2.5倍,取得了较好的增油效果。研究表明,自生酸深穿透酸压技术能够满足塔河油田碳酸盐岩储层深穿透改造的要求。      

塔河油田碳酸盐岩小缝洞型储层特征及成因演化

塔河油田碳酸盐岩小缝洞具有巨大的勘探开发潜力,但前期相关资料及研究较少.为给本类型碳酸盐岩缝洞勘探开发提供借鉴,从小缝洞概念着手,通过对成像资料及岩心特征进行归纳分析,认为小缝洞型储层分为裂缝型、孔洞型(含小型溶洞)、裂缝-孔洞型(含洞间溶道)3大类.通过对"杂乱弱""和"弱小串珠"2类反射特征进行井震综合标定,认为单...     

缝洞型碳酸盐岩储层压裂效果评价方法试验研究

目前,由于缺乏缝洞型碳酸盐岩储层压裂裂缝沟通效果评价体系,无法实现压裂改造效果量化评价,因而需要针对缝洞型碳酸盐岩特征建立压裂改造效果评价方法。利用人造缝洞型碳酸盐岩岩心进行了水力压裂物理模拟试验,基于试验结果建立了符合缝洞型碳酸盐岩压裂特征的评价标准,提出了“缝洞沟通系数”的概念,然后利用该系数定量分析了地应力差对缝洞型碳酸盐岩压裂效果的影响。试验发现:用以评价压裂效果的SRV系数无法准确评价缝洞型碳酸盐岩压裂效果,而缝洞沟通系数可以针对此类缝、洞发育的岩石情况作出准确的压裂效果评价;利用缝洞沟通系数评价了水平地应力差对缝洞碳酸盐岩压裂效果的影响,发现随着地应力差增大缝洞沟通系数先降低后升高。研究结果表明,缝洞型碳酸盐岩储层中各因素对压裂改造效果的影响规律与常规储层不同,利用缝洞沟通系数分析压裂裂缝扩展沟通情况针对性更强、评价缝洞碳酸盐岩储层压裂改造效果更有效。      

塔河碳酸盐岩缝洞油藏深井裸眼段打水泥塞工艺技术

塔河油田碳酸盐缝洞型油藏在打水泥塞施工中，由于裸眼段井径不规则、地层缝洞发育、井深计量误差：一等因素影响，打水泥塞施工一次成功率很低。为此分析了近年来塔河油田打水泥塞成功与失败的原因，总结了在缝洞油藏深井裸眼段填砂打塞、预垫稠钻井液打塞、溢流井带压打塞、漏失井充填物打塞、水平裸眼段插管打塞等工艺技术的适用条件、矿场施工注意事项，使打水泥塞一次成功率提高、塞面误差减小。     

塔河油田碳酸盐岩油藏水平井暂堵分段酸压技术

针对塔河油田裸眼水平井“封隔器+滑套”分段酸压费用高、作业周期长、分段工艺复杂、分段工具可靠性低、工具留井后处理难度大等问题,通过“纤维+颗粒”复合暂堵代替“封隔器+滑套”分段,完成单段酸压后注入“纤维+颗粒”复合段塞,在裂缝端口架桥形成具有一定封堵强度的暂堵层,迫使裂缝从下一段起裂,实现无工具分段酸压。通过室内试验优选出耐温120℃的暂堵纤维,120℃下其在清水及盐酸中2 h的溶解率小于40%,可保证持续暂堵效果,最终溶解率100%,不伤害储层;优化了纤维和颗粒的尺寸及质量分数,质量分数为1.0%～2.0%、长度为6～8 mm的纤维+质量分数为0.5%、直径为1.0 mm的颗粒其暂堵压力大于9 MPa。该技术在塔河油田应用8井次,施工暂堵压力6.6～9.0 MPa,单井改造后产能大幅度提高,施工费用降低,累计增油5.6×104 t。研究结果表明,水平井暂堵分段酸压技术无需分段工具,解决了塔河油田碳酸盐岩水平井酸压工具下入和后期处理困难等问题。      

A multiple-continuum model for simulating single-phase and multiphase flow in naturally fractured vuggy reservoirs

The existence of vugs or cavities in naturally fractured reservoirs has long been observed. Even though these vugs are known for their large attribution to reserves of oil, natural gas, or groundwater, few quantitative investigations of fractured vuggy reservoirs have been conducted. In this paper, a multiple-continuum conceptual model is presented, based on geological data and observations of core samples from carbonate formations in China, to investigate single-phase and multiphase flow behavior in such vuggy fractured reservoirs. The conceptual model has been implemented into a three-dimensional, three-phase reservoir simulator with a generalized multiple-continuum modeling approach. The conceptual model considers fractured vuggy rock as a triple- or multiple-continuum medium, consisting of (1) highly permeable and well-connected fractures, (2) low-permeability rock matrix, and (3) various-sized vugs. The matrix system may contain a large number of small or isolated cavities, whereas vugs are larger cavities, indirectly connected to fractures through small fractures, microfractures or matrix. Similar to the conventional double-porosity model, the fracture continuum is primarily responsible for the occurrence of global flow, while vuggy and matrix continua, providing storage space, are locally connected to each other and interacting with globally connecting fractures. In addition, flow in fractured vuggy reservoirs may be further complicated by occurrence of non-Darcy's and other nonlinear flow behavior, because of large pore space and high-permeability flow channels. To account for such complicated flow regime, our model formulation includes non-Darcy flow using the multiphase extension of the Forchheimer equation as well as flow according to parallel-wall fracture and tube models, based on solutions of flow through a parallel-wall, uniform fracture and Hagen-Poiseuille tube flow.