页岩储层可压性评价关键指标体系

从美国的页岩压裂作业经验看,压裂后产能高的气井并非压裂过程复杂、破裂压力高的地层,而是可压裂性好的地层。借鉴美国典型页岩气田的成功压裂经验,从地质评价指标、页岩体积压裂评价指标和工程技术评价指标三方面探索国内页岩可压性评价体系,对页岩气储层的地质特点进行评价,确定总地质储量、地质"甜点"区、成熟度等;获得储层岩石的脆性参数、天然裂缝、地层倾角、地应力等数据,对储层形成体积裂缝的可行性进行评价;探讨压裂增产的方式、射孔方式、压裂液性能等工程技术指标。从中优选影响储层可压性的主导因素,挑选出最能直接反应页岩地质力学可压性的指标,建立一套适合国内复杂地质和工程条件下的页岩气储层可压裂性评价指标体系,为构建页岩可压性评价模型与风险控制方法提供参考指标。     

涪陵一期页岩气水平井分段压裂效果分析

页岩气水平井压裂改造的好坏是影响压后产能的重要因素。通过对储层特征进行剖析,认识到涪陵一期页岩气储层有利于体积压裂改造;从地质储量、天然裂缝发育、改造方式、各项施工参数等方面进一步剖析一期施工井分段压裂效果,得到了相应的结论,为一期后期、二期井位的布井和试气等提供参考。     

涪陵页岩气压裂试验参数对产能的影响分析

页岩气作为一种重要的非常规能源,具有资源潜力大,开采寿命长等优点。目前,涪陵页岩气田已成功开发,涪陵页岩气藏自身的独特性决定了其产能的影响因素的复杂多样性。对气田内压裂完成的20余口水平井的试验参数及试气产量进行了统计,对比评价了不同水平段长度、不同簇间距、压裂段数、规模、方位角、不同压裂材料等试验参数对水平井压裂后产能的影响,为后期有效优化设计和指导页岩气水平井分段压裂施工提供依据,为实现涪陵页岩气田大规模高效开发提供技术支撑。     

考虑储层改造体积页岩气藏复合模型

针对页岩气藏中水平井结合体积压裂开采、吸附气和游离气共存的方式,建立考虑储层改造体积的页岩气藏复合模型,定义新的参数表征基质中吸附解吸气量与游离气弹性释放量的比值,且将储层分为人工主裂缝区域、储层改造区域和未改造区域,其中人工主裂缝基于离散裂缝模型降维处理,储层改造区域为双孔双渗模型,未改造区域为单孔隙介质模型;模型采用有限元方法进行求解,与双重介质解析解对比验证算法的正确性.结果表明:页岩气藏水平井体积压裂复合模型主要存在主裂缝周围线性流、过渡区域拟稳态、窜流阶段、未改造区域的拟径向流动和到达边界后的拟稳态等5个主要流动阶段,且考虑吸附解吸后,定产量生产所需压差小,压力波传播到边界时间长,压力导数曲线凹槽更加明显,定井底流压生产时压裂水平井产量更大,稳产时间更长;储层改造体积越大,到达区域拟稳态流越晚,可判定储层改造体积;Langmuir吸附体积越大,压力波传播越慢,所需压差越小,压力导数曲线凹槽越深,页岩气藏稳产时间越长,产量越大,但产量的增幅越来越小.     

页岩气多级压裂水平井生产动态分析

针对页岩气多级压裂水平井基质微观孔隙发育、超低渗透率、复杂的解吸附扩散作用以及多级压裂裂缝网形成机理,采用等效单裂缝、多裂缝解析模型、SRV模型和三线性流等分析模型,从线性分析方法开始,将每种模型的分析结果作为下一个模型的起点,不断增加模型描述参数,使模型更接近页岩气储层实际,达到正确认识和评价页岩气储层的目的。     

页岩气藏体积压裂技术概述

页岩气作为一种储存在页岩中的非常规天然气,其巨大的储藏量和可持续性使得其开发成为世界各国关注的能源焦点.利用传统的水力压裂方式形成单一对称双翼裂缝的增产改造技术目前已不能满足页岩气产量的需求.为此,美国提出了改造油气藏体积(Stimulated Reservoir Volume,SRV)的概念,即通过压裂形成复杂裂缝网络,极大地改造储集层有效泄油体积,从而达到提高页岩气产量的目的.对体积压裂原理及工艺技术现状进行了简要的回顾,认为体积压裂是目前页岩气开发最为有效的技术之一,虽然其技术工艺已有一定的进步,但对于体积压裂力学机理仍缺乏深入认识,与之配套的压裂优化设计和施工工艺技术也有待进一步研究和开发,同时给出了下一步体积压裂研究应努力的方向.     

国内外页岩气开采利用发展情况概览

页岩气作为1种潜力巨大的非常规天然气资源,其开发在保障国家能源安全、改善能源结构、促进节能减排及提高工业产品竞争力等方面具有重要的战略意义。通过持续的攻关研究,我国已形成了具有自主知识产权的页岩气工程配套技术,具备了页岩气水平井钻完井与压裂设计及施工能力,并实现了涪陵等地区页岩气资源的勘探和开发。分析国内外页岩气开采利用发展情况及趋势,可为我国航天企业进行页岩气产业研究提供支撑。     

鄂西渝东区东岳庙段页岩气压裂实践与分析

前期评价表明,江汉油田部分区块页岩气富集、地质条件优越,其中鄂西渝东区被评为中石化南方Ⅰ类区块,具有巨大的勘探开发潜力。鄂西渝东区东岳庙段的页岩气压裂实践证明缝网压裂技术在工艺上是可行的,陆相东岳庙段页岩储层地层压力系数高、天然裂缝发育,有利于页岩气的大规模缝网压裂改造。微地震裂缝监测结合施工曲线有助于分析压裂过程中具体现象,但应加强裂缝监测手段及精度提升研究,加强数据的校核及干扰的排除以提高监测结果的可靠性。     

测井技术在页岩气储层力学性质评价中的应用

测井技术在页岩气储层力学性质评价中有着非常重要的作用。利用声、电成像以及阵列声波等测井方法可以进行页岩气储层的地应力、岩石力学参数分析。通过地应力和岩石力学参数的分析,可以指导水平井钻井方向、压裂作业方式的选择,并且监控及评价压裂效果,为提高页岩气储层产量提供有力的支撑。本文总结了声、电成像、阵列声波等几种测井方法在页岩气储层力学性质评价方面的应用及意义,并分析了各种测井方法的局限性和适用条件,说明了结合这几种测井方法可以有效地评价页岩气储层的力学性质。     

页岩储层压裂改造的非常规理论与技术构想

近十多年来美国页岩气的成功大规模开发,在世界范围内掀起了一场"新能源革命"。中国页岩气资源丰富,储量位居世界第一。但是中国页岩储层埋深大,成藏条件复杂,构造运动剧烈,页岩板块零碎,特别是西北华北等页岩气储量丰富的地区严重缺乏水资源,页岩储层后期改造困难,页岩气开发的难度和复杂程度都超过美国。为此提出了非常规页岩气开发理论与技术构想,通过分形重构实现页岩中油气储运的精细描述,利用高能热力耦合气体使页岩脆化并产生高度体破裂,在此基础上提出了页岩储层压裂改造的气动脆裂技术和高分子中空热胀支撑剂技术,以上理论与技术构想将为中国页岩气开发特别是贫水缺水地区的页岩气开发探索新途径。     

塔中1号气田碳酸盐岩储层酸蚀裂缝导流能力的研究

塔中1号气田主要为碳酸盐岩储层,酸化压裂是碳酸盐岩油气藏提高单井产量的常用增产工艺措施之一,酸压的导流能力则是评价酸化压裂施工有效性的主要指标。针对塔中1号气田碳酸盐岩储层,采用自行研制的改进API型酸蚀裂缝导流能力试验仪,综合研究了不同缝宽、不同流量、不同温度、不同用酸量等工艺参数对酸蚀裂缝导流能力的影响,为以后塔中其它地区的酸压储层改造提供了实验依据,对同类型地区的酸压改造具有非常重要的参考和指导意义。     

油藏数值模拟在压裂先导试验参数优化中的应用

根据高尚堡深层高94断块油藏地质特征及开发要求,以高94断块注水井组为研究对象,采用数值模拟网格加密技术,对水力压裂裂缝长度和导流能力进行优化。优化结果显示注水井井排方向平行于裂缝方向最优,最佳水力裂缝半缝长65 m,最佳导流能力40μm^2·cm。现场应用取得了较好的开发效果,为高94断块及其他区块难采储量的有效开发提供了技术保证和借鉴。     

路44区块二次加砂压裂工艺的分析及应用

对于低渗透薄差层的改造,控制缝高是影响改造效果的关键因素。华北油田路44区块薄差层砂泥互层严重,上下隔层应力较弱,常规的加砂压裂工艺适应性较差,因此决定采用二次加砂压裂工艺。通过建立裂缝沿缝高扩展模型,论述了二次加砂压裂具有控制缝高的作用。并根据路44区块油井的地质参数和施工参数,利用FracproPT软件进行二次加砂压裂施工模拟,将其与常规加砂压裂对比,结果表明在加砂量相同的情况下,油井在二次加砂压裂后裂缝高度较小。最后结合数值模拟结果对加砂量、第二次注入前置液的比例、停泵时间和排量4个施工参数进行分析,确定出最佳的施工参数范围。研究对于油田现场二次加砂压裂的施工具有一定的指导意义,将研究结果应用于现场其他井中,增产效果较好。     

水力压裂井井温资料在河南油田的应用

井温测试作为诊断水力压裂缝高最有效的一种手段,在全世界得到广泛应用,由于各地储层特征千差万别所以解释方法和应用范围也各不相同。本文根据河南油田压后井温曲线特征结合储层压力和测温时间,总结了判断裂缝高度的四种方法;用停泵后不同时间录取的温度,统计出停泵时目的层温度,为压裂液的优选提供了可靠的依据;用砂层厚度与隔层厚度交会的方法统计出了安棚油田能够有效阻挡人工裂缝延伸的最小纯泥岩隔层厚度,为压裂选层、压裂施工设计、压后效果分析提供了可靠的第一手资料。     

超低渗透油藏水平井二次压裂技术研究与应用

华庆X油藏为典型的超低渗油藏,为了提高单井产量,采用以水平井为主的开发方式。但随着开发时间的延长和生产过程中压力、温度等环境条件的改变,部分水平井单井产量递减快,开发效益逐渐变差,急需要通过二次压裂恢复或提高单井产量。目前,国内水平井二次压裂尚处于起步阶段,为此,在通过对国外水平井二次压裂技术分析的基础上,结合华庆X超低渗油藏储层特征和水平井低产原因,开展了二次压裂增产潜力分析、工艺优化及配套管柱研发,形成了以“体积复压为主、加密布缝为辅”的老井二次压裂工艺技术。现场试验表明,6口井的增产效果明显,为超低渗改造水平井提高单井产量提供了技术借鉴。     

致密油藏直井多层缝网压裂产量递减分析

垂向多层发育的致密油藏常采用缝网压裂进行开采,从而改善储层渗透率,提高油井产量。为此建立直井多层缝网压裂不稳定渗流数学模型,压裂后各层划分为人工裂缝区、改造区和未改造区。绘制分析Blasingame产量递减典型曲线,曲线分为7个流动阶段,总裂缝长度一定时,裂缝半长短的储层流体渗流率先到达未改造区,流体渗流阻力大,Blasingame曲线靠下;总改造体积一定时,各层改造体积差异越大,Blasingame曲线越靠下。用所建立的模型,对实测生产资料进行解释,获得各层裂缝半长、改造区渗透率等相关地层参数,该模型对进行多层缝网压裂直井产量分析具有指导意义。     

体积压裂裂缝网络对导流能力的影响

体积压裂产生的裂缝网络不同程度地影响裂缝的导流能力,从而影响油气井的产能。把体积压裂产生的裂缝看做是一个矩形凹槽,利用带有不同连接方式凹槽的模板来模拟经过体积压裂产生的裂缝网络,其凹槽的截面形状、大小相同,连接方式不同。把储层经过体积压裂产生的裂缝网络看做有若干个凹槽相互并连或串连而成。用实验方法测量每个模板凹槽的总长度以及通过凹槽的流体流量和模板两端流体的压力差。结果表明,通过不同连接方式凹槽的流体流量相同时,模板两端的压力梯度不同;说明体积压裂产生的裂缝网络不同程度的影响到流体的导流能力。建立了在达西渗流条件下的裂缝网络导流能力计算模型,并用实验方法回归出不同连接方式裂缝的导流能力经验公式,从而得出体积压裂产生的裂缝网络的导流能力的计算公式,为油气井的产能预测提供理论基础。     

优化压裂裂缝型态 提高江汉油区压裂增产效果

江汉油区部分油井具有油层渗透率低、油水层之间隔层薄等地质特点。在油层压裂过程中,应用测井资料计算油层附近地层连续的应力剖面参数;用地应力剖面分析,确定压裂施工规模及施工工艺;用GOHFER2000压裂软件调整施工参数,能够优化压裂目的层裂缝几何型态,保证压裂增产效果。