页岩油气藏水平井井间干扰研究现状和讨论

低渗页岩储层难以自然形成工业油气流,常采用水平井和水力压裂建立人工缝网以保证商业化开采。然而,随着大规模加密布井和压裂,水平井间距缩小、储层改造体积增加,井间出现人工裂缝导致的干扰,影响邻井的井口压力和产量,甚至诱发井控、套损和支撑剂侵入等问题,严重时导致水平井报废,极大地影响生产效率。此外,老井亏空会导致储层地应力在原位地应力的基础上发生动态演化,形成复杂地应力状态,继而影响加密水平井和重复压裂井的储层改造效果,限制井平台产能表现。我国准噶尔盆地、四川盆地、鄂尔多斯盆地等地的页岩油气资源开发已进入小井距和加密布井阶段,井间干扰已对正常生产产生明显影响,急需开展针对性研究。本文对国内外页岩油气藏的井间干扰现象、机理以及诊断方法进行全面、详细的介绍,并提出干预对策。研究认为:准确表征与预测压裂水平井井间干扰需要在地质工程一体化的框架下展开;对天然裂缝、断层、原位地应力和储层岩石力学特征的准确认识是评价井间干扰的前提;地层亏空诱发的动态地应力和复杂人工缝网的建模与表征是定量评价井间复杂缝网交互与连通的关键手段,也是定量预测井间干扰对于井平台最终可采储量(EUR)影响的有效方法;关井、老井注液、重复压裂、优化井距和压裂优化都是干预或减小井间干扰的手段。     

页岩气井间干扰分析及井距优化

页岩气井距设计与优化是评价页岩气开发效果的重要指标。在理论认识的基础上,根据类比法、数值模拟、经济评价方法论证,形成了从井间干扰模拟、动态数据诊断到多井生产模拟、井距优化的完整工作流程：①通过建立压力探测边界传播模型,模拟不同连通条件下井间干扰响应程度;②基于井间干扰响应规律,根据气井生产动态数据演绎识别、诊断井间干扰;③以地质解释和动态分析结果为基础参数,建立气藏体积压裂多井数值模型,模拟气田生产动态,结合净现值模型优化井距。以长宁国家级页岩气示范区宁201井区为例,模拟表明,减小井距可使得井间干扰提前发生,同时也提高区块整体采收率;基于目前的压裂规模和参数体系,300~400 m井距可进一步优化至260~320 m,单位面积内井数增加20%~30%,区块储量采收率提高10%左右;区块整体净现值随着生产年限不断增加,但对应的最优井距结果不随生产周期的改变而改变。     

加密井压裂井间干扰实例分析及技术对策

新场沙溪庙组气藏是西南油气田的主力气藏之一。目前,该气藏开发已步入中后期产量递减阶段。随着气藏开发调整的进行,部分压裂井出现井间干扰、压后效果不佳的情况。针对这种情况,提出加密井压裂施工参数优化技术,对加密压裂井的目标缝长、加砂规模、前置液比、平均砂比以及排量等进行优化,以保障加密井的压裂效果。     

玛湖砾岩油藏水平井压裂井间窜扰特征与机制分析

玛湖砾岩油藏油气资源丰富,以地质工程一体化思想为指导形成的“大井丛、多层系、小井距、长井段、交错式、密切割、拉链式、工厂化”系列开发技术,已实现了百万吨级以上的年生产能力。但在实施小井距水平井、水平井体积压裂立体开发的过程中出现了不同程度的压裂井间窜扰现象,较大程度影响了钻/完井工程作业及稳定生产。为此,以理论研究与数值模拟相结合,开展了压裂窜扰机制研究及主控因素分析。研究结果表明：①根据水平井压裂井间窜扰的连通方式及窜扰特征,将玛湖砾岩油藏水平井压裂井间窜扰分为天然软弱结构发育导致的压裂窜扰、压裂缝沟通导致的窜扰和压裂扰动压力/应力扰动区连通诱发的邻井干扰3 种类型。②水平井井距是影响水平井压裂井间窜扰以及井间窜扰程度的关键因素。当水平井井距小于300 m时,研究区井间压裂窜扰发生几率大幅增大。综合考虑压裂窜扰对油藏开采的积极作用以及压裂窜扰对钻/完井工程作业、采油作业的不利影响,合理优化设计水平井井距,对砾岩油藏的安全、高效开发具有积极且重要的意义。     

气顶底水油藏水平井井间干扰研究

水平井的井问干扰问题为其在底水气项油藏中的应用造成了一定的影响.为此,利用势函数叠加原理,建立了底水气顶油藏不同产量务件下两口水平井生产的产能模型.利用该模型计算分析了井距、邻井产量、邻井避水高度等参数对油井产能及见水时间的影响.结果表明,井距为影响单井产量和见水时间的控制因素.邻井产量对水平井产能及见水时间的影响程度随井距的增加而降低.尤其值得注意的是,在相同条件下低渗透油藏井间干扰程度较大,其合理井距应大于中高渗油田.同时利用该模型对印尼OSEIL油田进行了预测,所得结果基本符合实际生产数据.     

加密井压裂井间干扰实例分析及技术对策

新场沙溪庙组气藏是西南油气田的主力气藏之一,目前已步入中后期产量递减阶段,随着开发调整的进行,部分压裂井出现井间干扰、压后效果不佳的情况,针对这种情况,提出加密井压裂施工参数优化技术,对目标缝长、加砂规模、前置液比、平均砂比以及排量等进行优化,以保障加密井的压裂效果.提出的优化技术在CX606等7口井中应用成功,施工成...     

页岩气水平井试井模型及井间干扰特征

页岩气田采用水平井井网大规模开发后,井间干扰造成的“压力下降快、气井过早废弃”的问题日益严重,亟须认识页岩气井的井间干扰特征。为此,先将水平井多段压裂改造后的页岩储层划分为压裂裂缝、SRV和未改造基质3个区域,然后根据各区域的孔缝特征和流动机制建立了多区域耦合的渗流模型,并采用PEBI网格和有限体积法进行数值求解。利用数值模拟,分析了连通渗透率和激动量等因素对于干扰试井测试结果及压力场分布特征的影响,并以焦页7井组中的JY7-1 HF井和JY7-2 HF井为例,采用干扰测试压力拟合法计算了两井之间连通段的平均渗透率为18.5 mD,说明两井之间连通性较好,建议后期生产过程中控制本井与邻井的产气量,同时避免邻井频繁更换工作制度。未来井网部署时应根据单井设计产能,对于与邻井水平段距离较近层段应控制压裂规模,并适时开展干扰试井测试。     

考虑近井流动的页岩气压裂水平井理论模型

以往应用双孔单渗模型预测页岩气压裂水平井产能,没有直接考虑裂缝中气体在近井地带流动的复杂性,准确性差或无法真实反映气体的流动规律。在考虑页岩气基质解吸作用及滑脱效应影响的基础上,建立并求解考虑气体近井流动的数学模型。绘制井底拟压力与拟时间之间的关系曲线,并对开发过程中出现的裂缝线性流、双线性流及基质线性流进行分析,发现弹性储容比、裂缝渗透率和基质渗透率分别作用于不同的时期,提出模型的适用性。     

川南页岩气水平井井间干扰影响因素分析

平台井组式开发已成为页岩气开发的主要模式,依托科技攻关与现场试验,川南地区实现了埋深3500m以浅资源的规模开发.为提高整体开发效益,开展了缩短水平井巷道间距、提高压裂改造强度等开发技术政策调整,实施期间压裂井间干扰频繁发生.通过建立同平台压裂生产同步作业压力传导模型,厘清了井间干扰影响因素:①天然裂缝发育程度;②水平...     

北美地区页岩气水平井井距现状及发展趋势

水平井井距是经济高效开发页岩气的核心参数之一,不仅影响单井及平台开发效果,还直接决定整个气藏的储量动用和经济效益。针对北美地区各典型页岩气田水平井井距现状进行了广泛深入调研,分析了北美页岩气井距的发展趋势,梳理了页岩气井距优化的研究进展,得到如下结论:①北美各页岩气水平井井距主要集中在180~420 m之间,以201 m和402 m这2种井距为主;②2011-2017年间北美页岩气井距整体呈现减小趋势,但Marcellus、Utica、Haynesville和Barnett等主要气田的井距值均有所增加;③在小井距开发模式强烈的井间干扰和产量递减影响下,北美页岩气水平井井距存在逆向增大的变化趋势;④井距优化的主要研究方法包括现场先导试验、现场生产数据分析拟合以及数值分析模拟方法,最新研究得出的合理井距范围约为300~400 m。     

页岩气水平井完井压裂技术综述

页岩气藏是一种超低渗透非常规储藏,水平井完井和压裂技术是页岩气获得工业性开发的关键。综述了几种页岩气水平井的完井方式,包括笼统压裂完井、限流压裂完井、套管固井多级压裂和裸眼多级压裂完井,揭示了裸眼井多级压裂具有更优的增产特性,介绍了减阻水压裂相关的液体体系、支撑剂和施工工艺,指出我国在今后的页岩气开发中应加强水平井裸眼多级压裂技术的研发。     

考虑邻井干扰的页岩气多段压裂水平井数值试井方法

页岩气田水平井开发过程中,井间干扰现象严重,在考虑邻井影响的条件下准确分析试井资料、认识储层参数至关重要。为此,综合考虑压裂裂缝和SRV区域建立了页岩储层改造后的多重耦合渗流模型,采用PEBI非结构化网格进行网格划分,基于有限体积法进行求解。根据历史生产数据建立有效的页岩气干扰试井评价模型,通过拟合实测资料对模型进行了验证,并运用该模型对2口生产井进行了生产动态预测及分析,结果表明,2口井间井距过大,可在2井间部署1口加密井并在后期投产新井的水力压裂过程中尽量扩展裂缝半长。该研究为页岩气井的产能预测及生产优化提供了理论支持。     

页岩气体积压裂水平井试井解释新模型

体积压裂已经成为非常规油气藏有效开发的关键,建立能够表征复杂裂缝网络的试井解释模型非常重要。考虑体积压裂形成的复杂裂缝网络,基于正交缝网假设,建立了体积压裂水平井试井解释新模型。运用Laplace变换获得了模型的解析解,利用数值模拟在验证解析解准确性的基础上,分析了缝网参数对试井典型曲线特征的影响规律。结果表明:所建立的解析模型能够准确表征复杂裂缝网络,其计算结果准确,适用于体积压裂水平井试井解释;体积压裂水平井一般出现5个主要的流动阶段,分别是井筒储集、人工裂缝线性流、次生裂缝-人工裂缝窜流、基质线性流和边界控制流阶段;缝网参数对试井典型曲线特征的影响较大,而且不同缝网参数影响不同流动阶段。     

调整井压裂井间干扰实例分析及技术对策

新场沙溪庙组气藏是西南油气田的主力气藏之一,目前已步入开发中后期产量递减阶段,为保持气藏稳产高产采取了加密调整井压裂增产措施。随着开发调整的进行,部分压裂井出现井间干扰、压后效果不佳的情况。针对这种情况,提出加密调整井压裂施工参数优化技术,对目标缝长、加砂规模、前置液比、平均砂比以及排量等进行优化,以保障加密井的压裂效果。在CX606等7口井中进行了应用,施工成功率100%,且均未出现井间干扰,增产效果较好,为新场沙溪庙气藏加密调整井的压裂开发提供了一种有效的技术手段。     

页岩气水平井固井技术难点分析与对策

页岩气储层多为低孔低渗,需要采取压裂等增产措施沟通天然裂缝,所以对固井质量的要求很高。对页岩气水平井固井面临的套管下入与居中度、油基钻井液有效驱替和大型压裂对固井胶结质量的影响等技术难题进行深入分析,从有效通井、套管居中、套管漂浮固井技术、高效洗油冲洗液、采用弹韧性水泥浆体系等几个方面提出了提高页岩气水平井固井质量的技术对策,为今后页岩气水平井固井提供借鉴。中图分类号:文献标识码:A     

四川盆地页岩气水平井压裂实践与展望

总结分析了川庆井下作业公司在四川盆地22井次、66 段页岩气压裂改造中形成的经验和技术,将压裂改造中涉及的龙马溪、筇竹寺等页岩层系与北美几个重点页岩气区的压裂改造技术现状进行了对比,归纳总结了四川盆地页岩气水平井压裂改造中获得的经验。并对即将开展的丛式水平井组压裂改造进行了分析,提出了多口水平井压裂相对于单井而言作用机理和技术思路的区别。结合长宁H2、H3平台丛式水平井组压裂改造方案和 “工厂化”施工模式的技术方案进行了剖析,旨在为四川盆地页岩气丛式水平井组的压裂改造提供新的技术思路和解决办法。     

基于邻井数据耦合的压裂井干扰试井工艺研究与应用

大庆油田随着压裂频次的增加和井网的完善程度影响,压裂引起的井间干扰问题逐渐引起重视,目前缺少有效手段监测压裂井压裂施工对邻井的影响。针对上述问题,参考物联网数据访问技术提出了基于物联网管理系统的压裂井干扰试井工艺,制定了邻井井口压力分级预警机制,并进行了大量现场试验。施工结果显示,整个监测过程中压裂井干扰试井监测设备工作稳定,测试的数据准确无干扰,数据传输连续且传输速度较快。27口监测井中16口井与压裂井产生了联动响应,通过采取措施仅有1口井出现了压窜的现象。现场实验结果表明,采用该技术可以有效降低压裂井压裂时对邻井的干扰程度。     

页岩气平台式井组井间干扰影响因素分析及井距优化

以页岩气平台井组井间干扰影响因素为研究对象,利用数值试井分析技术,研究了不同储层基质渗透率、压裂改造参数、井间距、激动强度等参数对井间干扰的影响程度.在此基础上,掌握了页岩气水平井不同生产时间的压力分布特征,明确了井间干扰对气井最终可采储量(EUR)的影响程度,形成了综合考虑气井EUR和井控地质储量采收率的井距优化分析...     

JY1HF页岩气水平井大型分段压裂技术

JY1HF井是涪陵地区第一口海相页岩气水平井,为了获得商业性页岩气产量,对JY1HF水平井进行了分段压裂设计和工艺优化。在借鉴北美海相页岩气压裂经验的基础上,通过该井岩心资料、测井、岩石力学等数据,对龙马溪组页岩储层进行了压前评价。采用岩石力学试验、X衍射试验、诱导应力场计算和体积压裂动态模拟等方法,开展了压裂段数、压裂液、支撑剂、射孔方案和压裂工艺优化等综合研究,提出采用组合加砂、混合压裂工艺,泵送易钻桥塞射孔联作工艺进行大型水力压裂改造的方案。JY1HF井共压裂15段,累计注入液量19 972.3 m3,支撑剂968.82 m3,放喷测试获得无阻流量16.7×104 m3/d的高产页岩气流。结果表明,龙马溪组海相页岩采用水平井大型分段压裂技术,可获得较大的有效改造体积。JY1HF井的成功压裂为中国海相页岩气压裂改造积累了经验。      

威远页岩气水平井高密度防窜水泥浆固井技术

威远地区页岩气井固井存在地层压力高、水泥封固段长、顶底温差大、后期需要进行高能射孔完井和多级压裂作业等特点,这些都对水泥浆性能提出了较高的要求。针对这些问题,采用降失水剂DRF-120L、高温缓凝剂DRH-200L、高温稳定剂DRK-3S、胶乳防窜剂DRT-100L和精铁粉研究出了密度范围为2.20~2.40 g/cm3的高密度防窜水泥浆体系。研究结果表明,该水泥浆体系具有稳定性好(上下密度差为0)、流动性好、无游离液、失水量低(小于50 mL)、弹性模量低(小于7 GPa)、抗压强度适中和防窜能力强(过渡时间均小于10 min,SPN值均为1.47~1.80)等特点,其各项性能指标达到了川南地区页岩气井的固井要求。截至2015年3月底,该体系已在威远地区应用了13口井,截至2015年6月底,在已进行电测的6口井中,4口井优质,2口井合格,固井质量均较好。