煤系地层致密砂岩压裂技术可行性研究

鄂尔多斯盆地气藏属于低孔、低渗、低压的致密砂岩气藏,在山西组、太原组、本溪组附近地层发育有多段煤、砂互层.在水力压裂过程中,地层裂缝通常在低应力面发生起裂,支撑剂大多进入煤层,较少铺置到致密砂岩层中,难以在致密砂岩层中形成有效的气体渗流通道.为此,在真三轴实验条件下,对大尺寸砂岩-煤岩产层组模型进行水力压裂实验,通过剖切压裂试样描述了在不同起裂位置、不同压裂液黏度、不同排量等条件下的水力裂缝扩展和空间展布规律,同时,结合软件模拟不同储层物性条件下对水力裂缝扩展的影响,系统评价了实现煤系致密砂岩气储层综合改造的条件.     

超深裂缝性致密砂岩储层缝网压裂技术及应用

超深裂缝性致密砂岩储层在我国分布较多,常规压裂改造的效果不明显。缝网压裂的成功实施可以有效沟通天然裂缝,最大限度的增加致密砂岩储层的泄流面积,获得较为长期的高导流能力,进而保证改造效果。本文对缝网压裂改造技术的关键点进行了阐述,并对裂缝性储层缝网的形成进行了力学分析,认为缝网形成的关键在于如何在压裂施工中成功的激发天然裂缝。现场应用结果表明,采用人工裂缝转向技术能够较好的沟通天然裂缝,形成复杂的缝网结构。     

支撑剂嵌入对致密砂岩储层裂缝导流能力的影响

致密砂岩储层经过水力压裂施工后,支撑剂通常会嵌入裂缝壁面导致有效缝宽减小,进而导致裂缝导流能力的降低,影响压裂施工的效果。以鄂尔多斯盆地某致密砂岩油藏储层段岩样为研究对象,评价了不同类型支撑剂、支撑剂粒径以及铺砂浓度条件下支撑剂嵌入对裂缝缝宽和导流能力的影响,结果表明：在相同的试验条件下,石英砂在致密砂岩板上的嵌入对缝宽和裂缝导流能力的影响要大于陶粒;支撑剂粒径和铺砂浓度越小,有效缝宽越小,支撑剂嵌入导致裂缝导流能力的下降幅度越大。在致密砂岩储层压裂施工过程中,应根据现场实际情况优化压裂施工设计,选择合适的压裂施工参数,尽可能地降低支撑剂嵌入对裂缝导流能力的影响。     

基于ABAQUS的三维水力压裂裂缝扩展模拟研究

应用ABAQUS有限元软件研究了裂缝起裂和扩张过程中的孔隙压力变化以及裂缝形态的变化,结果显示压裂液排量越大,延伸压力也越大,缝长和缝宽均增大;压裂液黏度增大,裂缝呈现出宽而短的形态。选取合理的排量和压裂液黏度,为现场实际施工提供理论指导。     

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。     

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。     

东濮陆相致密油储层压裂扩展规律模拟实验

东濮濮卫致密油储层属致密低渗砂岩储层,利用整合的桥塞分段、多簇射孔和近井筒转向的段内转向压裂技术可使改造程度最大化,但段内转向压裂能否压开多簇射孔段,目前的裂缝监测手段虽定量分析,但误差较大。为验证储层裂缝延伸和暂堵机理,应用大尺寸真三轴模拟压裂实验装置,进行了真三轴模拟压裂室内实验,分析一次压裂和二次暂堵压裂后的裂缝扩展规律。实验结果显示:一次压裂后裂缝从射孔处直接沿最大主应力方向起裂并扩展;加入暂堵剂二次压裂后形成了双翼缝,与一次压裂形成的裂缝有较大夹角,接近90℃,即暂堵后转向效果明显;一次压裂和暂堵压裂的破裂压力差值为10MPa,大于东濮陆相储层多簇射孔压裂改造过程中的簇间破裂压力差值(4～8 MPa),因此东濮陆相储层多簇射孔段内暂堵压裂具备施工条件。     

层状页岩储层缝网形成规律的数值模拟研究

油气资源的勘探开发是石油化工产业的前提。为了研究水力裂缝在层状页岩储层中的扩展规律,采用基于有限元的数值模拟方法探索和分析了水力裂缝遇到天然层理时滑移、偏转、分叉最终形成纵横交错的缝网的过程,并探讨了储层地应力差对压裂缝网复杂性的影响,结果显示,储层地应力差越小时模型结果的裂缝复杂性指数越大,利于复杂压裂缝网的形成。结论可望从数值分析的角度为页岩储层的勘探开发及后续化工生产提供进一步的参考。     

江苏油田XW地区压裂层缝高延伸规律研究

采用拟三维裂缝延伸模型，系统分析了不同应力差的条件下压裂层厚度与缝高延伸的关系，对压裂缝高延伸的影响。结果表明：当储层应力差大于6MPa、储层厚度大于15m时，裂缝高度变化趋于平缓。此研究结果对获取理想的裂缝几何形态有重要的理论指导意义。     

致密砂岩油藏水力压裂裂缝延伸规律

为分析致密砂岩油藏水力压裂裂缝在压裂后的形态及延伸规律,通过延长组厂7段储层露头,制作成岩心样品进行压裂分析物理模拟,设计了滑溜水压裂液体系,并优选了支撑剂及参数,通过物理压裂实验模拟表明,压裂过程裂缝延伸较为复杂,受层理及应力影响极易产生复杂的网络系统。现场微地震压裂监测反应出裂缝水平延伸无明显规律,纵向上向下裂缝高度大于向上裂缝高度。     

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     

润湿反转技术在低渗透油田的应用与展望

针对QJ油田大规模缝网压裂井压后返排率低,产量递减快的实际,依据润湿性转变的机理,现场应用生物酶技术,通过改变储层润湿性,实现压裂能量的置换,恢复油井产能,现场试验取得了较好效果。在此基础上,提出了致密储层体积压裂改造形成复杂缝网的前提下,应用润湿反转技术,发挥压裂液存留液的渗析置换作用,进一步发挥致密储层压裂效果的观点,并对影响压裂液油水置换的关键影响因素进行了调研分析,为油田提高致密储层采收率提供借鉴思路。     

致密油藏体积压裂水平井半解析渗流模型分析

致密油藏的地质条件较为特殊,往往会在大规模水力压裂过程中形成了复杂的裂缝网络,进而对油藏渗流规律产生影响。通过应用"星—三角形"变换方法来搭建复杂缝网内渗流模型,以连续性致密油藏体积压裂水平井半解析渗流模型。通过应用致密油藏体积压裂水平井半解析渗流模型,将体积压裂水平井划分为8个不同的渗流阶段,并对体积压裂水平井的渗流规律进行分析,对于影响致密油藏体积压裂水平井的缝间间距、体积缝网渗透率、压裂区体积以及体积压裂区缝网形状等关键性参数进行了敏感性分析,这为未来致密油藏体积压裂水平井的现场应用提供一定的理论依据,还需要进行持续研究。     

水平缝水力压裂数值模拟研究

自50年代以来,人们对水力压裂数值模拟作了比较全面的研究,但是现在的大部分模型都是以准静态的处理裂缝扩展过程,本文通过对渗流场和应力场的耦合,采用ABAQUS软件动态的模拟水力压裂裂缝扩展过程,并且研究了水平主应力差、注入排量和岩石弹性模量对裂缝扩展的影响。     

大庆外围砂煤互层压裂工艺技术研究

大庆外围探区油气资源丰富,包括致密油以及致密砂岩气、煤层气等非常规油气资源。煤层具有杨氏模量低、泊松比高、节理发育等特点,对于砂煤互层类低渗透砂岩储层,水力压裂时裂缝容易穿入煤层或沿砂煤界面延伸,造成高停泵、裂缝扭曲、裂缝形态复杂等现象。同时由于煤层动态滤失大,易造成局部过液不过砂,加大施工难度,导致目前施工成功率低。综合分析国内外致密砂岩气及煤层气技术发展现状,开展了砂煤互层压裂工艺技术研究,通过岩石力学测试及应力精确解释,结合现场试验,形成压裂优化设计及现场施工工况诊断、分析控制方法,现场试验效果良好,为非常规储层压裂深入开展研究奠定了基础。     

卫北三叠系砂岩裂缝油藏压裂工艺技术研究与应用

卫北三叠系砂岩裂缝型油藏由于天然裂缝的存在,压裂液大量滤失,增加了施工的砂堵几率和对储层的伤害。通过压裂液、压裂工艺技术研究,解决了砂岩裂缝性储层压裂施工易砂堵和储层污染问题,形成了一套以降滤失为主,适合于砂岩裂缝型油气藏的压裂工艺技术。并经过现场实施,取得了显著的增产效果。     

浅谈煤层气压裂中的滤失问题

煤层气是以煤为储层的一种非常规天然气,主要成份为甲烷(CH4),以吸附态吸附在煤的微孔隙壁表面。煤层气资源量巨大,全球埋深浅于2000m的煤层气资源约为260×1012m3。由于能源需求迫切,对煤层气的开采十分迫切,目前,水力压裂改造措施是国内外煤层气井增产的主要手段。煤层割理和天然裂缝系统发育,应力敏感性强,因此,煤层的压裂与常规油气藏压裂相比滤失量更大,滤失机理更为复杂,形成长缝更加困难。此外,压裂液大量进入煤层中的割理和天然裂缝系统,容易造成储层造成污染、砂堵等现象。因此,降低滤失不仅有利于提高压裂液效率,减少压裂液用量,使裂缝具有较高的导流能力,还可以减少压裂液在油气层的滞留,降低压裂液对油气层的损害。鉴于此,压裂液滤失对煤层气压裂的负面影响不容小视,降低压裂液滤失迫在眉睫。目前,控制煤层气压裂滤失的有效措施主要有:粉砂降滤;在煤层压裂中使用泡沫压裂液;采用合理的施工排量。     

致密砂岩储层压裂液损害机理分析

某油田储层属于典型的致命砂岩储层,自然产能相对较低。实施压裂改造施工的过程中,使得一部分压裂液进入了储层中,从而对储层产生损害,并最终影响了压裂改造效果。本文主要针对致密砂岩储层压裂液损害机理进行了分析。     

适应于高碳酸盐岩页岩气藏酸性滑溜水研究与应用

EYY2HF井储层具有白云石含量高(平均质量分数为54%)、水平应力差大(11.78～13.06 MPa),天然裂缝较发育等特点。采用常规的"酸液+滑溜水"组合压裂模式,易造成近井筒裂缝复杂,不利于远端裂缝转向,影响压裂效果。采用酸性滑溜水大排量体积压裂,一方面可降低岩石骨架强度,利于远端裂缝转向,另一方面利于尽可能多地沟通天然缝。针对上述问题,开展了酸性滑溜水配方研究及性能评价。实验结果表明,酸性滑溜水减阻率>70%,表面张力<28 mN/m,降解液黏度<2 mPa·s;现场应用表明,酸性滑溜水减阻效果明显且利于复杂缝网形成。     

致密油藏体积压裂水平井渗流特征与产能预测

致密油藏具有渗流阻力大、半径小,以及岩性致密等特征,一般情况下,单井的实际自然产能是比较低的。体积压裂水平井的实际运用,可进一步改进裂缝渗流径道,储层体积改造增加,致密油藏整体产能大幅度提升。通过对致密油藏地质特征以及缝网形成的基本原理分析了储层流体渗流规律以及缝网实际参数对油藏产能产生的影响,希望能够为致密油藏体积压裂开发提供些许借鉴。