页岩油流动的储层条件和机理

页岩油藏经过分段压裂水平井的储层改造，其高效开发和持续稳产与基质中页岩油的动用情况密切相关。虽然赋存原油的泥页岩储集孔隙尺寸小、渗透率极低，但如果砂岩-页岩互层的纹层结构发育，页岩油仍有望达到商业化开采所需的可动用储层条件。目前烃类流体在纹层状泥页岩储层中流动机理尚不明确，普遍应用于常规油藏级数值模拟的双重介质模型和等效介质模型无法反映烃类流体在纹层状页岩油储层中流动的微观复杂特征，所得的宏观渗流模拟结果是不可靠的。根据陆相页岩储层的特征，建立了宏观页岩油藏的储层概念模型，分析了纹层状页岩储层的流体流动机理；考虑纹层物性、流体粘度和裂缝间距等影响因素，模拟了弹性开采过程中页岩储层条件和裂缝分布对页岩油可动性的作用规律，验证了页岩油藏弹性开采过程中窜流机制的存在和砂岩纹层渗透率的重要性，证明了天然裂缝和压裂缝加强纹层间流体传递的重要作用。     

页岩储层裂缝网络延伸模型及其应用

页岩压裂后水力裂缝与天然裂缝交织形成的复杂裂缝网络无法应用传统基于对称双翼裂缝的压裂模型进行几何参数模拟。借鉴双重介质油藏理论,将页岩改造体积划分为裂缝网格和基质2种介质,假设改造体积为椭球体,提出以主干缝和小尺度次生缝网络构建整个复杂裂缝网络的几何模型。主干缝几何参数以拟三维压裂模型为基础计算,次生缝参数通过椭圆函数进行计算,并对建立的数学模型进行计算分析。通过对美国Piceance页岩盆地储层改造设计的应用,证明了该模型同现场数据吻合较好。模拟结果发现:弹性模量越大,水平应力差越小;压裂液黏度越低,延伸比越大,则整个储层的改造体积越大;水平应力差对储层改造体积结果的影响最为敏感。天然裂缝分布越低,虽然改造体积较为理想,但由于牺牲了裂缝网络的复杂程度,因此有时并不意味着更好的改造效果。该理论成果可为页岩储层水力压裂设计及产能分析提供有效的技术支持。     

非常规泥页岩油藏压裂工艺应用与评价

作为非常规油气勘探开发的主要板块,相对致密砂岩油藏而言,泥页岩油藏具有开发难度较大、开发效果较差的应用特点。其储层物性特点基本与致密砂岩油藏类似:低孔、低渗、低产及递减快,必须要实施诸如压裂等储层改造增产措施,以改善储层的渗透性、提高原油的流通能力。通过对油田泥页岩油藏实施的一系列压裂工艺,初步掌握了油田泥页岩油藏压裂的特性,取得了一定的认识。     

DG难采油田储层改造技术研究与应用

DG油田Y21区块储层需要通过压裂改造才能获得工业油流。针对该类储层,为提高储层改造规模和施工成功率,开展了整体压裂技术研究,整体压裂技术就是结合油藏地质条件和开发井网,借助水力裂缝、油藏和经济模型,使它们达到最佳的优化组合,以保证油藏经整体压裂之后能够获得最大的开发和经济效益。     

基于页岩油水两相渗流特性的油井产能模拟研究

页岩孔隙结构及固液相互作用复杂，其微观渗流特性加大了页岩油产能预测的难度。为准确评价体积压裂后多尺度孔隙结构发育的页岩油藏产能，基于页岩储层油水两相相渗计算方法和嵌入式离散裂缝模型，考虑页岩真实孔隙结构作用下的微观油水两相渗流特性，形成了考虑页岩体积压裂页岩油藏产能的数值模拟方法。基于页岩储层孔径分布计算油水相渗曲线，结合页岩油藏压裂/生产流程，开展了页岩油藏压裂液空间分布以及油井产能评价模拟分析。结果表明，不同孔径分布下的页岩油水两相相渗曲线存在差异，压裂液主要分布在压裂裂缝、与其相连的天然裂缝以及其周边基质中，在闷井过程中裂缝内压裂液逐渐渗吸进入基质并置换基质中原油，经体积压裂可实现改造区域的整体动用。研究结果可以从微观油水两相渗流特性与宏观产能评价角度为页岩油藏高效开发提供技术支撑。     

双重介质定量描述技术在复杂礁灰岩油田开发中的应用——以珠江口盆地流花4-1油田为例

裂缝作为礁灰岩储层的主要流体渗流通道,其空间展布规律对油田开发有着重要的意义,但如何实现定量描述一直存在技术困难。以珠江口盆地流花4-1礁灰岩油田为例,依托钻井、取心、测井、GVR成像及地震等资料,利用沉积演化模拟和离散裂缝网络建模,探索对复杂礁灰岩油田储层和裂缝空间展布规律的定量表征技术,建立了该油田裂缝-孔隙型双重介质模型,开展了基于双重介质模型的油藏数值模拟研究,并在充分考虑裂缝影响下分析了复杂礁灰岩油田开发过程中的影响因素,进而立体评价了剩余油分布情况,为该油田开发后期调整挖潜提供了依据。     

基于各向异性扩散方程的页岩气井改造体积计算模型

超低渗透率页岩储层需要通过分段多簇大规模体积压裂形成水力裂缝与天然裂缝相互交织的复杂裂缝网络实现气井产能最大化,且微地震反演裂缝证明,许多页岩储层可以形成裂缝网络。页岩气藏的矿场压裂实践表明,储层改造体积是影响页岩压后效果的重要参数。基于流体扩散方程和岩石破坏准则,建立了一种针对均质各向异性孔隙弹性介质的改造体积计算模型。基于实例井,运用解析模型对改造体积进行了计算。结合微地震监测结果与离散裂缝网络法,进行计算对比分析。结果表明,所提方法的计算误差小,可运用于页岩压裂矿场改造体积计算评价,对完善页岩改造和压后评价理论具有重要意义。     

页岩页理分形特征及在页岩油水平井体积压裂模拟中的应用

页岩储层非均质性强,导致水力压裂裂缝的扩展行为复杂、常规方法模拟难度大.压裂人工缝扩展的有效模拟和预测对页岩油藏的开发至关重要.引入分形因子理论,对页岩储层压裂人工缝的复杂度进行定量描述,建立压裂缝与弹性模量、泊松比和脆性指数等储层岩石力学参数之间的关系,在微地震监测成果的基础上,应用非结构化网格的离散裂缝技术,精细模...     

渭北油田浅层油藏产能预测方法

针对渭北油田浅层油藏天然裂缝对油井产能影响较大的问题,基于渗流理论及分形理论,通过引入分形维数来表征天然裂缝发育程度,建立了考虑天然裂缝的低渗透油藏垂直裂缝井产能预测数学模型,并结合实际矿场数据验证了该模型的准确性,分析了天然裂缝发育程度对米采油指数的影响,揭示了渭北油田浅层油藏的产能特征。结果表明:天然裂缝有效改善了低渗储层整体的渗透性,压裂后油井产能随天然裂缝的发育程度近似呈指数式增加。因此,在对渭北油田浅层油藏进行储层改造时,在天然裂缝发育区适当提高压裂规模可大幅提高产能,同时应最大限度地减少对天然裂缝的破坏及污染。研究结果对合理开发同类油藏具有借鉴作用。     

页岩油藏压裂水平井压–闷–采参数优化研究

目前在页岩油藏的多段压裂水平井压–闷–采过程中,缺乏系统完善的水平井压裂参数优化方法,为此,基于动态反演理论,建立了压裂参数优化方法.首先,根据页岩油藏压裂后形成的复杂缝网,采用数值理论和离散裂缝方法,建立了考虑页岩油储层特征和复杂天然裂缝的多段压裂水平井数值模型(EDFM-NM),得到了含离散天然裂缝的油藏压力解及多...     

页岩油储层径向井立体压裂产能预测模型研究

页岩储层页理发育,常规水平井体积压裂纵向穿层能力不足导致改造程度受限。本文根据径向井立体压裂开发页岩油新思路,给出了径向井立体压裂的缝网形态描述方法,建立了页岩油三维基质—裂缝—井筒跨尺度流动模型,对比分析了水平井压裂和径向井立体压裂2种开发模式下的页岩油产能,研究了天然裂缝对页岩油产能的影响。结果表明：径向井立体压裂可打破裂缝层高限制,增强了储层改造效果,径向井层数和主井数越大,产能越高。以松辽盆地古龙页岩油藏为例,有天然裂缝条件下3井3层4分支径向井立体压裂缝网直接相交的水力裂缝是水平井压裂的1.35倍,第三年产油速率和总产油量均为水平井压裂的2.2倍以上,研究结果可为径向井立体压裂高效开发页岩油提供理论依据。     

四川盆地长宁区块龙马溪组页岩水平井压裂实践与认识

体积压裂技术的成功应用确保了长宁区块页岩气藏的有效开发,实现了规模建产。分析了长宁区块下志留统龙马溪组页岩储层特征,与焦石坝龙马溪组页岩储层开展了储层可压性对比评价。根据长宁龙马溪组页岩储层特征,选择了体积压裂改造模式。以形成复杂裂缝和提高储层改造体积为目标,优选了分段工艺。通过室内物模实验和现场试验优选了入井材料,形成了适合该区的施工参数,采用平台拉链式压裂和错位布缝。微地震监测和净压力分析表明,达到了形成复杂裂缝和提高储层改造体积的目的。压裂改造效果显著,第1年平均单井日产量达到11.5×104 m3。采用灰色关联分析方法,研究了影响该区压裂效果的主控因素,结果表明提高Ⅰ类储层钻遇长度,实现对水平段的有效改造,确保井筒完整性是提高改造效果的关键。     

火成岩古潜山储层裂缝表征方法

火成岩潜山储层由于受风化溶蚀、构造运动等多种作用改造,裂缝成因多样,储层非均质性强,表征难度大,文中以渤海湾盆地大型火成岩古潜山油田S为例,提出了一套针对古潜山储层的裂缝表征方法。首先从成因分析入手,确定裂缝发育主控因素;在此基础上建立裂缝分布密度模型和离散裂缝网络模型;采用动静结合的方法对模型进行优选,得到合理的裂缝模型。应用结果表明,该模型用于油藏数值模拟,提高了模拟的准确性,提升了油藏数模预测效果。该方法实现了对火成岩潜山储层裂缝系统的精细表征,为油藏数值模拟及开发方案的编制提供了可靠的地质基础。     

大港南部难采油田整体压裂技术研究与应用

大港南部难采油田Y21区块储层具有物性差、泥岩含量高、自然产能低等特点,需要通过压裂改造才能获得工业油流。针对该类储层,为提高储层改造规模和施工成功率,开展了整体压裂技术研究。整体压裂技术就是结合油藏地质条件和开发井网,借助水力裂缝、油藏和经济模型,使其达到最佳优化组合,保证油藏经整体压裂后能获得最大的开发效果和经济效益。整体压裂技术主要包括：整体压裂方案的优化设计、压裂材料的评价优选、水力裂缝的测试诊断和压裂后评价。经现场试验,取得了显著的增产效果,证明该技术能满足大港南部难采油田的开发需求。     

页岩油水平井体积压裂及微地震监测技术实践

为探索和解决准噶尔盆地吉木萨尔区块页岩油藏水平井体积压裂和平台式拉链压裂过程中人工裂缝网络的成像问题,储层改造方案采用高密度密集切割体积压裂充分改造储层,大排量施工满足多簇、多缝充分开启,滑溜水和胍胶逆混合压裂工艺实现高效造缝携砂,结合多种粒径支撑剂有效充填微细裂缝及主体人工裂缝。通过微地震井中监测技术识别页岩油水平井人工裂缝网络。结果表明：断层和天然裂缝带对微地震事件属性特征有影响,同时事件属性特征也能表征断层和天然裂缝的发育程度。在大规模体积压裂改造下,研究区内4口井的人工裂缝横向相互连通,形成了复杂的裂缝网络。压后投产初期的日产油量得到了较大提升,为该区页岩油的长期高效开发提供了技术依据。     

基于嵌入式多尺度裂缝模型的地质建模方法及应用

裂缝性油藏存在储集层发育孔、缝、洞多重介质，储层精细刻画难度大的问题。为准确描述裂缝性油藏储层发育的空间展布特征，利用测井、钻井资料和岩石物理测试数据建立关键井的嵌入式多尺度裂缝储层的地质和岩石物理模型，开展多重介质的连通传导率研究和嵌入式裂缝地质建模技术研究，并利用该模型对流花油田裂缝性储层进行数值模拟研究。研究结果表明：基于多尺度嵌入式裂缝模型的地质建模可以对构造、断层等大尺度裂缝和等效原理下的小尺度裂缝进行精细描述和数值模拟研究，单井动态指标拟合率达到90%以上；流花油田数值模拟研究表明，该油藏维持各井现有采液速度持续开发，大部分井不会发生严重水淹，风险较高的井主要位于工区的东北侧边缘断层附近。该研究可为同类油藏地质建模、数值模拟研究、开发方案的制订提供参考。     

热处理作用下页岩储层改造机理及提高采收率技术研究进展

页岩油气作为中国重要的战略接替资源,是未来油气增储上产的主力。但页岩基质的微纳米尺度孔隙发育,需要进行储层改造以改善其渗流能力,才能实现对页岩储层的高效开发。热处理技术是一种新型绿色环保的储层改造及提高采收率措施,通过在地层中产生热能改善页岩物理性质,达到增强储层渗流能力的目的。因此,准确了解页岩储层在热环境下的储层改造机理和页岩的物理性质变化规律,对储层改造具有重要意义。通过调研中外热处理过程中页岩内部孔隙结构变化的研究成果,结合页岩油气藏储层特征,分析了热处理技术对页岩储层改造的机理。结果表明：岩石矿物非均匀热膨胀产生热应力,导致裂缝发生热扩展;有机质热解导致有机孔隙发育,孔隙流体蒸发增压作用及水岩作用促进岩石孔隙空间增大。通过以上机理促使储层内部储集空间增大,导流能力增强,从而实现对页岩油气的有效开采。同时总结了热应力作用下页岩物理性质及力学性能的变化规律,发现高温条件下页岩孔隙度和渗透率显著提高,页岩内部平均孔径增大,发育大量微裂缝形成复杂裂缝网络;页岩整体强度降低、塑性增强,为水力压裂、热处理等增产措施提供了有利条件。     

页岩油藏裂缝网络多相渗流数值模拟研究

为了准确表征页岩油藏复杂裂缝中多相流体的流动,建立了嵌入裂缝多相流动模型和多裂缝交叉网络多相流动模型,采用数值模拟方法,研究了多相流体在多裂缝交叉网络中的流动规律。研究结果表明,裂缝网络多相渗流数值模拟方法解决了表征流体单一、裂缝尺度范围大、划分网格要求精度高、流体参数在裂缝界面处不连续等问题,能够判断水力压裂裂缝与天然裂缝沟通的规模及距离,数值模拟计算的地层压力可以表征页岩油藏裂缝网络附近区域内压力随生产时间的变化规律。裂缝网络多相渗流数值模拟,实现了数值模拟的高效计算,为评价页岩油藏储层提供了新的技术方法。      

车272块增产工艺技术研究

东风港油田车272块油藏位于东风港油田的东南部,属于低渗、特低丰度低产能中深层储层。该块沙四上油藏受构造和岩性双重因素控制,油藏类型为岩性一构造油藏。该区断块复杂,平均渗透率为27×10^-3μm^2,自然产能低,天然能量弱,产量递减快,压力下降快。压裂改造受天然裂缝影响,施工易砂堵,且原来改造规模和加砂参数偏低。需要探索适合于该断的增产工艺措施,以利于提高产能,达到高效开发效果。针对该块开发过程中的主要矛盾,通过对前期改造井的分析,和对裂缝方向和裂缝长度的测量,模拟了该块主要地应力方向,探索了该块构造地应力场的特征,从而进一步对车272块进行了整体压裂方案的优化模拟,推荐了适合于该块的增产工艺措施和低伤害压裂液。     

泥页岩油藏测井评价新方法——以松辽盆地古龙凹陷青山口组为例

泥页岩油藏是一类重要的非常规油气资源,测井评价技术在其勘探和开发中发挥重要作用。目前针对非构造裂缝型泥页岩油藏,国内外现有的常规测井评价技术均不能满足该类油藏勘探开发的需求。以松辽盆地白垩系青山口组泥页岩油藏为例,针对泥页岩油藏勘探与工程改造需求,以"非常规思想"为指导,从烃源岩品质、矿物组分、地层压力、岩石脆性、裂缝识别等角度开展测井定量评价方法研究。在此基础上,优选泥页岩有机碳含量、地层压力系数和岩石脆性指数这3个表征参数,建立了泥页岩油藏有效储层测井识别与定量评价方法,最终形成泥页岩油藏测井评价配套技术。该技术成果填补了国内非常规泥页岩油藏测井评价技术的空白,为我国泥页岩油藏勘探开发提供了重要技术支持和保障。