扩展“G函数”模型在火山岩测试压裂参数解释中的应用——以大庆油田徐深气田为例

松辽盆地大庆油田徐深气田火山岩储气层由于天然裂缝发育及局部构造变化大,从而导致压裂中出现高滤失、高停泵压力梯度以及近井高摩阻等疑难问题。为进一步提高疑难储层改造的施工成功率,基于以往对徐深气田火山岩储层测试压裂方法（传统“G函数”模型,二维）研究的成果,建立了更适合该气田的火山岩储层压裂参数解释的扩展“G函数”模型（三维）。选取11口井共31层段进行现场实验,包括了天然裂缝较发育、天然裂缝极其发育、低滤失、高度衰退、复合型５种“G函数”图版类型,其中仅有4个层设计加砂符合率低于80%,其余27层设计加砂符合率均高于80%。现场应用情况的统计结果表明,新理论模型使得压裂设计加砂符合率由72.4%提高到87.1%,从而更好地解决了火山岩难压储层改造成功率低的问题,为该类储层压裂成功率的提高提供了理论基础,对水力压裂技术在裂缝性火山岩储层中的应用具有重要意义。     

洛带气田多层系低压气藏压裂工艺技术研究及应用

洛带气田蓬莱镇组气藏储层具有储层敏感性强、压力低、层多但单层薄、储量丰度低等特征,采用常规压裂工艺储层伤害大、压裂液返排率低,压裂效果不好。 针对储层特征,攻关形成了以“低伤害强返排压裂液、优化施工参数、液氮助排、纤维防砂、高效返排、多层压裂”为核心的压裂工艺技术,在洛带气田蓬莱镇组气藏具有很好的适用性!现场应用取得了显著的改造效果,也为国内外类似气藏的压裂开发提供了有益借鉴。     

苏里格气田下二叠统储层改造难点及对策

苏里格气田储层具有“低孔、低渗、低压”的特点,水力压裂改造成为开发该气田的主要手段。由于储层物性变化大、多薄层等原因,单井压裂改造裂缝参数在井网中效应的优化难度很大,施工参数很难考虑地应力剖面的纵向控制效果。因此,针对压裂改造中的突出难点,提出了相应的解决对策：建立单井与井网匹配优化模型,充分利用数值模拟、裂缝参数优化、应力剖面分析技术和裂缝闭合优化等技术。应用上述配套技术,使得压裂改造的裂缝参数与储层的匹配更加紧密;根据应力特征优化的参数更有针对性,有利于获得合理裂缝剖面;利用所提出的小型压裂技术进一步增强了对储层的认识和对压裂工艺的提升。为苏里格气田的储层改造和压裂效果的评估提供了技术支持。     

苏里格气田天然气集输工艺技术的优化创新

苏里格气田是非均质性极强的致密岩性气藏，储层之间连通性极差，地质情况复杂，有效储层难以预测，具有低压、低渗、低产、低丰度等特点。针对该气田的“四低”特点，通过近5年的试验和技术改进，基本形成了一套具有苏里格气田特色的地面建设模式。为此，概要介绍了该气田地面建设中采用的“井下节流、井口不加热、不注醇、井间串接、带液计量、中低压集气、常温分离、二级增压、集中处理”等一系列新的集输工艺技术。实践证明，这些技术对该气田的开发和建设是适合的，从而为类似“四低”气田的开发和建设提供了借鉴。     

深层页岩气双“甜点”参数地震预测技术

要实现页岩气有效建产,首先要存在页岩气的富集区,其次要能对页岩储层进行有效的压裂改造,前者表现为页岩的地质“甜点”,后者则表现为页岩的工程“甜点”,地质工程双“甜点”的预测与评价是页岩气效益开发的基础。为此以四川盆地南部某地区上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组页岩储层为例,根据岩性、电性、生物化石分布规律、TOC变化以及含气性等,将该储层底部优质页岩层划分为9个小层,从下到上编号①～⑨,以三维地震为依托,对该段页岩储层开展地质工程双“甜点”参数地震预测,以评价其勘探开发潜力,以期为页岩气水平井的部署论证及压裂设计提供依据。预测结果表明：①在该区页岩气勘探的初始阶段,地震主要预测页岩气的地质“甜点”,即通过平面上预测的优质页岩厚度、TOC、孔隙度及含气量等参数,结合埋深、构造样式、断裂发育情况等,进行页岩气的分区选带,以明确页岩气富集有利区;②页岩气工程“甜点”参数的运用较为微观,其在地质甜点区的基础上,结合工程施工能力,利用脆性、水平应力差异、裂缝发育情况等因素优选出压裂能产生最好效果的区域和小层,并进一步指导页岩气水平井轨设计以及水力压裂的分段分簇设计。     

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。     

川中气田与苏里格气田“甜点”储层对比研究

四川盆地中部三叠系香溪群与鄂尔多斯盆地苏里格气田主力储层二叠系下盒子组盒8段均具有埋藏深度大、深埋时间长、成岩演化程度高、物性差等特点,属于典型的低孔隙度、低渗透率储层,孔隙度大部分介于4%～6%之间,渗透率一般小于1×10^-3μm²,其中都发育有相对优质的有效储层（“甜点”）,而且大部分油气都储集在这些“甜点”储层中。通过对这两套储层的形成条件对比分析认为,形成“甜点”储层的主控因素主要是层序地层、有利沉积相带、碎屑颗粒的粒度、有机酸性水的溶蚀以及裂缝的发育程度。研究发现,“甜点”储层均发育在具有块状层理的粗砂岩或中-粗砂岩中,纵向上主要分布在中期基准面旋回的中下部;平面上主要分布在三角洲平原和平原-前缘相带的高能分流河道中;此外,裂缝对致密储层储集能力也具有较大的改善作用。     

三层及以上多层压裂技术在川西气田的应用

针对川西气田中浅层气藏具有多层系、砂体叠置率高、层间距范围较大等特征,在两层压裂工艺技术的基础上形成了以“封隔器＋投球”、“多层段组合式”和“多封隔器组合”为主的三层及以上不动管柱多层压裂工艺技术体系,这些工艺具有针对性强、费用低、工艺简单、作业时间短、返排及时、压裂效果好的特点,达到了提高气井的可采储量和延长气井的稳产时间,节约开发和钻井投资的目的,对多层系气藏的高效开发具有较好的经济效益。三层及以上多层压裂工艺在川西气田中浅层气藏进行了多次现场试验,取得了较好的效果,提高了气藏纵向钻遇砂体利用率,目前成为了川西气田经济高效开发的重要手段之一。     

致密油“甜点”多属性融合预测技术

新疆准噶尔盆地J凹陷致密油储层存在“甜点”预测不准、单井产量差异大的问题，影响油田规模效益开发。通过系统分析研究区钻井与地震等大量基础数据，确定了影响“甜点”预测的5个关键属性，并对属性进行分类和RGB颜色融合分析，得到“地质甜点”和“工程甜点”预测结果，进一步融合得到综合“甜点”区，并由此形成了致密油“甜点”多属性融合预测技术。研究区勘探评价井压裂后的生产效果表明，勘探开发评价井压裂效果和综合“甜点”区预测结果吻合程度较高。在此基础上，2017年，在Ⅰ类综合“甜点”区部署2口水平井，压裂改造后效果良好，进一步验证了“甜点”多属性融合预测技术的可靠性。该“甜点”预测技术准确可靠，对致密油后期开发评价及产能建设井位部署具有很强的指导作用。     

川渝地区勘探开发“三高”气田的安全思考

“三高”（高含硫、高产量、高压力）气田勘探开发是一个世界级技术难题,风险大,危害程度高。根据“风险处于受控状态就是安全”和“风险=危害程度×频率 ”的理念,“三高”气田的安全开发主要解决风险的控制问题,如果将风险失控的发生频率控制为零,“三高”气田的勘探开发风险也将降为零。事故和教训中得到的安全启示是： ①提高全民安全意识是勘探开发“三高”气田的安全基础;②保证安全生产投入是开发“三高”气田的安全保障;③完善应急救援机制是重要安全措施;④政府和企业应高度重视联动应急救援,以完善应急救援和减少损失。     

红台低压气藏压裂工艺技术研究与应用

红台气田储层岩性致密,物性差,原始地层压力系数偏低,为典型的低孔、低渗、低压"三低"储层,气井必须经过压裂改造才能获得工业油气流。针对低压气藏压裂存在的普遍问题,从红台气藏地质特征出发,优化压裂工艺参数,改进施工工艺,在保证压裂施工成功的基础上增大压裂规模,研究应用泡沫压裂液体系,有效缓解低压储层压裂存在的问题。对具备条件的气井开展压裂投产一体化管柱和分层压裂等新工艺、新技术试验,提高了压裂增产效果,增加了气田产能。     

高压低渗气藏水平井水力喷射分段压裂工艺技术

新场上沙溪庙组气藏为典型的低孔、低渗高压致密气藏,水平井分段压裂技术是该类储层高效开发的有效手段。针对地层压力高、分段手段有限等难点,将水力喷射压裂与多级滑套分层压裂工具相结合,形成了高压低渗气藏水平井水力喷射分段压裂工艺技术。该技术具有不动管柱连续分段改造、不带封隔器、管柱容易起出等特点。在xs311H和XS21—1...     

红台低压致密气藏压裂技术配套与应用

吐哈红台气田储层具有“四低”（即低丰度、低孔隙压力、低孔隙度、低渗透率）、“二强”（水敏伤害强、非均质性较强）的特点,造成常规压裂技术适应性差,通过配套采用氮气增能泡沫压裂液、压裂施工参数优化、压裂-投产一体化管柱、机械分层压裂和树脂涂层砂防支撑剂回流等技术,较好地解决了常规气井压裂工艺中存在的压裂液返排率低、储层污染,压裂规模偏小和压后峰值产能的损失,层内防砂等问题,取得了良好现场应用效果,对同类气田的开发具有一定的借鉴意义。     

混气压裂技术的应用

混气压裂是提高三低油藏压裂液的返排和压裂效果的一项新技术。将混气压裂液在高压下挤入地层，可起到隔离、降滤失和助排降压作用，且返排效果明显。经6口井的实例应用证明，该技术具有较好的经济效益和社会效益。     

多级脉冲气体加载压裂裂缝扩展及增产效果分析

多级脉冲气体加载压裂松弛岩层地应力、压裂地层的过程中,通过引入加权函数,应用弹性力学、断裂力学理论建立了多裂缝条件下裂缝起裂扩展模型,并采用与时间相关的爆生气体压力分布方程,模拟了爆生气体驱动下缝长、缝宽的变化过程,分析了不同裂缝参数对产能和表皮系数的影响.结果表明,裂缝起裂后向前延伸直到止裂,止裂后裂缝会发生一定程度的闭合;不同的裂缝条数会产生不同的最终缝长;多极脉冲气体加载压裂能够显著增加油井产量,降低储层表皮系数,裂缝的长度对油井产量的增加起决定作用,在压裂弹能量一定的情况下应该设计增加裂缝长度,减少裂缝条数.实现了对多级脉冲气体加载压裂的优化与控制.     

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自“九五”以来。长庆油田从提高上古生界砂岩气藏单井产量的目标出发。围绕低压、低渗技术难点。系统开展了室内综合研究与现场试验,并进行了CO2压裂、大规模压裂现场试验等。使压裂改造理论研究与现场施工技术水平进一步提高,基本形成了“地质评价。室内试验,支撑剂、压裂液体系优选,优化设计,实时监测与质量控制,压后评估”配套技术模式,在长庆气田大发展过程中发挥了重要的技术支撑作用。     

气田防支撑剂回流压裂液快速返排的研究

苏里格气田属于典型的"三低"气田,决定了自然投产后单井产量总体偏低。理论和实践都证明通过适度规模的压裂改造,可以显著提高开采效果。由于压裂井均有一个压后排液的过程,排液速度过快或不控制放喷均会造成支撑剂回流,从而影响储层压裂改造的效果。因此,掌握压裂后防支撑剂回流压裂液快速返排技术是提高改造效果的重要环节。     

高压气藏不动管柱分层压裂工艺研究与应用

川西低渗高压气藏具有多层系的特点,层间距离一般在十至百米左右。为了提高气井产量与开采经济效益,鉴于气井加砂压裂后压井会严重伤害储层,影响压裂效果,采用压裂管柱直接作为生产管柱,研究形成了以FCY211及Y241封隔器不同组合的两层不动管柱分层压裂工艺。同时,在成熟的两层分压工艺基础上,结合投球选压工艺,研究形成了以"工具分层+投球选压"不动管柱三层分层的压裂工艺。现场应用实践表明,分层压裂极大地增加了单井的产能,取得了明显经济效益,对类似气藏的多层压裂与开采提供了有益参考。     

地下自动发泡的新型类泡沫压裂液研究及现场应用

随着川西新场气田中浅层低渗透气藏采出程度的增加,地层压力越来越低,采用常规压裂液施工滤失伤害严重,返排困难,压裂增产效果变差。为了解决上述难题,开发出了一种地下自动发泡的新型类泡沫压裂液。这种新型压裂液自动升温增压、地下自动泡沫化形成类似"泡沫压裂液"的混合物,具有优良的携砂性能、降滤失性能、破胶性能,自动增压助排,用于低压气井自喷返排率高,伤害率低。它兼具泡沫压裂液的优点和常规水基压裂液的经济性,腐蚀性低,施工方便,在8口井中获得成功应用,自喷返排率高,增产效果好,为川西中浅层剩余难动用储量的压裂开发提供了一种新的技术手段,在低压低渗油气田具有广阔的推广应用前景。     

页岩储层射孔水平井分段压裂的起裂压力

目前,页岩储层水力压裂裂缝起裂和扩展机理研究已成为国内外水力压裂研究领域的重要课题,射孔水平井分段压裂技术是其高效开发的主要手段。针对目前部分裂缝起裂压力模型在计算射孔水平井横向裂缝起裂时破裂压力过低、严重偏离实际的问题,基于Hossain模型和Fallahzadeh模型,建立了新的水平井射孔孔道表面的应力分布模型;同时开展了水平井分段压裂的诱导应力分布研究和不同压裂工艺条件下复合地应力的分析;进而针对页岩储层的岩性特征,建立了考虑诱导应力条件下,页岩储层射孔水平井水力压裂在岩石本体起裂、沿天然裂缝剪切破裂和沿天然裂缝张性起裂3种方式下的起裂压力计算模型,提出了页岩储层水力裂缝起裂方式和起裂压力的判别方法。该成果对于页岩储层水力压裂裂缝起裂机理的研究和现场应用具有一定的指导意义。