混合压裂在苏里格致密气藏水平井的应用

苏里格致密砂岩气资源量巨大,压裂水平井是重要的开采手段之一。常规水力压裂形成的高导流短裂缝对于致密砂岩储层或低渗砂岩储层Ⅲ,Ⅳ类井增产效果较差,另外,高黏度交联冻胶压裂液对储层伤害较大。通过借鉴混合压裂工艺在国外致密气田的成功案例,结合苏里格致密砂岩气藏的地质特征,使用StimPlan软件模拟常规压裂和混合压裂裂缝形态,并借助井下微地震监测结果,分析了2种压裂工艺井的裂缝展布特征,验证了压裂施工效果。最后,通过苏里格东区致密气藏60余口水平井的试气和生产产量对比,得知混合压裂比常规压裂增产效果明显,且降低了施工成本。混合压裂工艺由于"低伤害、控缝高、造缝长、低成本"等特点,是苏里格致密砂岩气藏开发中的有效增产手段之一。     

苏里格气田致密气藏压裂改造技术研究应用

针对苏里格气田致密砂岩气藏压裂改造后产能不理想的问题,分析了低压致密气藏改造的难点,建立了低压致密气藏改造后的产能渗流模型和产能方程,分析了影响改造后产量的关键因素,并对比了两口井不同压裂工艺下的生产效果。结果表明,致密气藏压裂对地层的伤害包括压裂液本身造成的伤害及施工返排工艺造成的伤害,压裂液返排时间对低压气藏伤害影响较大,采用低伤害无残渣清洁压裂液和采用压裂液的快速返排工艺是提高低压致密气藏改造效果的关键。     

苏里格气田致密气藏特征与开发技术

鄂尔多斯盆地广泛分布致密气资源,可能成为该地区天然气资源的重要接替。在对国内外致密气藏开发历程和现状进行总结回顾的基础上,对以苏里格气田为代表的鄂尔多斯盆地致密气藏储层特征进行了分析,并与美国已开发致密气田的地质特征和气藏特征进行了比较,划分出了致密储层的四大成因类型,依据目前开发现状和攻关试验研究进展,结合致密气藏开发难点和问题,指出了下一步攻关的方向。     

应力场数值模拟技术在致密气藏开发中的应用

在地质建模的基础上,利用有限元数值模拟技术对苏里格气田靖A井区盒8段致密砂岩储层现今应力场的分布进行了定量模拟.模拟结果显示,研究区盒8段现今最大水平主应力分布在42～46 MPa,方向以N70°E～N85°E为主,在工区西北角向N50°E～N65°E偏转.现今最小水平主应力分布在26～29 MPa.高压气井主要分布在...     

苏里格致密气藏水平井高效压裂主控因素

面对苏里格风险合作区储层砂体薄,优质储层连续性差等问题,为有效提高单井改造效果,保证区域开发产能建设,提出了一种集地质因素与工程因素分析于一体的水平井高效压裂主控因素优化方法：(1)运用灰色关联分析法,打破多因素对改造效果影响程度不同、无规律的现象,建立母序列和子序列的新矩阵,无量纲化,消除数据特性,提取影响改造效果的地质主控因素与工程主控因素;(2)以提高单井产能为目标,基于数值模拟,优化裂缝形态,推导最优施工参数。应用结果表明：(1)地质主控因素为渗透率、储层厚度、孔隙度,工程主控因素为支撑剂总量、簇数、排量;(2)簇数为3～5簇,簇间距为20～30m,砂量80～100m³,液量600～800 m³,排量10～14 m³/min:(3)改造后百米无阻流量较邻井提高3.4倍。结论认为：该技术明确了压裂设计优化方向,有效增加了泄气面积,综合了多井次、多变量因素,减少了人为主观因素影响。     

塔里木油田超深高温高压致密气藏地质工程一体化提产实践与认识

塔里木油田库车前陆区致密砂岩气藏是天然气主力建产区块,自然产能低,需要改造提产才能效益开发,储层超深、高温高压、高地应力、天然裂缝发育且非均质性强,面临的主要挑战是提产机理不清、缺乏有效技术手段,井况苛刻和改造工况复杂,大规模改造施工存在安全风险。针对以上挑战,塔里木油田坚持地质工程一体化,建设多学科一体化提产团队,创新一体化工作模式,利用开放的市场合作机制,协同国内国际技术力量,通过技术资源整合,攻关研究提高储层认识,厘清了提产机理,确定了以改造天然裂缝为目标的缝网改造提产理念,创新形成了缝网酸压和缝网压裂工艺技术,建立了基于天然裂缝可压裂性的改造工艺优选策略;基于井况和改造工况认识,配套了高压压裂车组、大通径完井管柱,研发两套加重压裂液,研发一项专用酸液缓蚀剂,保障了大规模改造需要。地质工程一体化提产模式在实践中不断发展和完善,取得的关键技术推广应用76口井,单井平均产量提高3.28倍,为库车前陆区致密砂岩气藏效益开发提供了提产技术保障。     

地质工程一体化实施过程中的页岩气藏地质建模

地质工程一体化强调地学研究与作业的互动,在中国地质条件复杂的非常规油气田,地质建模在数据基础和应用需求上体现出了独特的挑战。一方面,数据以水平井为主、数据量大且数据类型冗杂;另一方面,作业进程要求模型快速迭代甚至达到"适时"建模。因此如何充分利用多种数据快速建立高质量的地质模型至关重要,本文关注以页岩气藏为代表的非常规油气藏建模的独特性,并提出了具体流程和方法。其一,系统阐述了水平井地质建模流程,通过真厚度域旋回对比、二维导向剖面及井震数据融合从一维到三维解决水平井构造和属性建模难题。其二,以蚂蚁追踪为例介绍了天然裂缝预测与建模方法,非常规储层裂缝普遍发育,在理解裂缝发育背景的前提下通过成像测井、钻井、微地震等多学科资料的交叉验证有助于实现合理的裂缝建模。其三,不同应用需求下的地质建模流程与应用,如多学科集成的井位部署优化、适时建模支持地质导向以及压裂工程应用等。     

地质力学在地质工程一体化中的应用

四川盆地南部边缘某页岩气田在2014年初投入开发。准确掌握地质力学规律及其在不同尺度应用对保障工程效率和开发效益至关重要,为此建立全区和平台尺度三维地质力学模型。地质力学模型基于高分辨率构造、地质、属性和多尺度天然裂缝模型。通过岩心、测井和地震数据,对力学参数进行了精细表征,发展了一套建立页岩气田三维孔隙压力模型的方法。利用先进的有限元模拟器和大规模并行计算技术,建立全区和平台具有不同平面分辨率的三维应力场模型。为了准确表征页岩的垂向非均质性,模型在目的层具有0.5m的分辨率。充分利用各种数据,对地质力学模型进行质量控制和校正,及时利用新数据对模型进行不断更新。建立的地质力学模型的精度能够反映应力的方向、大小、非均质性和各向异性。结果显示,就地应力在不同平台、井间和沿水平井段都呈现较大变化,这种复杂变化是岩石结构如构造形态和多尺度裂缝系统以及岩石成分在不同尺度变化的必然反映。地质力学模型满足了从全区到单井的不同应用对尺度和精度的不同要求。全区模型用于优化平台位置、井位及部署,评价地质封存性、资源状况,以及评估断裂及裂缝带的力学稳定性等;高分辨率平台模型用于井壁稳定性分析、实时钻井管理、压裂设计优化以及压裂后综合评估等。地质力学模型被充分地结合到地质工程一体化实践进程之中,通过迭代更新和及时应用,充分发挥了提高工程效率和开发效益的作用。这是国内首次在页岩气田开发中建立大规模地质力学模型,所取得的知识和经验具有一定的借鉴价值。     

苏里格气田致密气藏水平井优快钻井技术

苏里格气田致密气藏水平井钻井时存在机械钻速低、地层井漏坍塌漏并存、钻井周期长等问题。为此,在分析钻遇地层情况和钻井技术难点的基础上,开展了"工厂化"水平井钻井模式优化、"高效PDC钻头+大功率螺杆"激进参数钻井技术、不同偏移距井眼轨迹控制模式优化和强抑制低密度CQSP-4防塌钻井液分段优化等研究,形成了苏里格气田致密气藏水平井优快钻井技术。2019年苏里格气田应用致密气藏水平井优快钻井技术完钻56口井,平均机械钻速12.76 m/h,钻井周期39.12 d,建井周期52.20 d,较2018年平均机械钻速提高了23.16%,钻井周期缩短了23.71%,建井周期缩短了16.02%。研究与应用表明,苏里格气田致密气藏水平井钻井关键技术提速效果显著,为苏里格气田致密气藏高效开发提供了技术支撑。     

裂缝性致密油藏地质-工程一体化开发

以克拉玛依油田克80井区风城组裂缝性致密火成岩油藏为例,为提高单井产能,提出了地质-工程一体化开发技术。在有效识别储集层天然裂缝潜在发育区域的基础上,准确预测区域地应力和三维储集层岩石力学强度,建立区域可压裂性评价方法,优选压裂“甜点”,在压裂“甜点”上对目标井位进行产能模拟和压裂方案优化,并最终确定工程方案。钻井结果表明,地质-工程一体化开发有效提高了储集层缝网沟通规模,增大了泄流面积,从而提高了增产效率,单井产量提高显著。同时,可对甜点区域进行二次工程改造,通过增加压裂液液量提高施工规模,进一步提高单井产能。上述应用效果证明了地质-工程一体化开发技术的有效性和推广价值,对裂缝性致密油藏的高效开发具有重要意义。     

核磁共振测井在致密气藏评价中的应用

致密气藏物性差、孔隙度低,对核磁共振测井应用有较大的不利影响,为此应该做好测前设计,参考估算的气藏T1和T2值,优选测量模式以突出气信号;在没有条件获得实验室岩心T2截止值时,以目的层T2双峰分布谱峰谷的T2值作为T2截止值;对核磁共振测井资料作差谱和移谱的综合分析等.此外,核磁共振测井对可动流体敏感,但探测深度浅,仅能反映冲洗带或侵入带的情况,而电阻率测井探测深,能反映原状地层的情况,核磁共振测井与常规测井资料的综合分析,有助于正确评价致密气藏.     

川西侏罗系致密气藏开采中后期高效开发地质技术

川西侏罗系致密砂岩气藏作为川西中浅层主力开发气藏,为气田的持续稳产作出了重要贡献,针对该致密砂岩气藏近年来因开发中后期导致的产能递减加快、优势目标减少、加密难度增大等问题,通过地质物探一体化开展气藏精细描述,深化构造、沉积相、砂体展布、储层等方面认识,评价开发潜力,发现有利潜力区块,提高部署及跟踪精度;通过建模数模一体化动态认识气藏,强化压力、渗透率、剩余储量等方面的认识,总结开发规律,优化部署参数,进而提高评价和开发部署质量;通过地质工程一体化实现跨专业融合,革新技术指标、评价标准、部署方式等方面认识,突破专业壁垒,提高整体开发效益。地质物探一体化、建模数模一体化、地质工程一体化技术思路的合理运用,有效支撑了川西侏罗系致密砂岩气藏动态分析和研究、产能评价与建设,使气藏中后期的开发效果明显改善、采收率明显提高,保障了气藏的持续稳产,实现了效益开发目标,可为同类气藏开发提供技术借鉴。     

苏里格气田致密气藏水平井指标分类评价及思考

致密砂岩气藏是我国天然气资源的重要类型,水平井是提高该类气藏单井产量的主要技术手段。鄂尔多斯盆地苏里格气田致密气藏砂体的内部结构复杂,气层薄而分散,具有很强的非均质性,水平井产能差异极大。因此,采用气井分类评价的思路,建立不同类型气井地质模型与产能动态特征关系,按产能和经济效益将气井分为好、中、差３类。根据目前该气田水平井的部署情况,分类评价水平井优选井位加密部署和区块整体部署两种方式下水平井的开发指标,用以指导致密气藏水平井的开发评价。在此基础上,针对致密气藏产能评价的难点,提出了基于单裂缝的水平井产能评价新思路;从致密砂岩气藏提高储量动用程度的角度,初步讨论了水平井砂体内部构型、开发后期剩余储量的分布方式,并给出了相应的开发建议：非主力层未动用储量采用混合井型井网进行开发,主力层段内的未控制储量要在经济技术允许的条件下;水平井井距和压裂间距应按照合理范围的下限来考虑。     

苏里格气田强非均质致密气藏水平井产气剖面

为确定苏里格气田水平井分段压裂后各压裂段的产气能力,通过分析水平井产气剖面及其储集层非均质性、水平井渗流特征、多段压裂改造工艺、生产压差等因素影响,认为储集层物性和有效砂体发育程度是影响产气能力的主控因素,其作用大于理想模型中水平井跟部和趾端的渗流优势项作用;生产压差的增大,加剧了强非均质储集层各压裂段产气量的差异;分段压裂改造后,段内裂缝的不均匀分布,导致同一压裂段不同射孔簇的产气能力不同。因此,提出多段压裂水平井的射孔段优选、水平段差异化改造和段内暂堵裂缝均匀扩展的技术对策,以提高致密气藏的开发效果。     

地质工程一体化在涪陵页岩气示范区立体勘探开发中的应用

四川盆地涪陵海相页岩气区具有不同于北美页岩气区的地质条件,很难直接采用北美大规模、高密度、连片化布井的开发模式。针对四川盆地涪陵页岩气田下部气层一次井网开发后剩余资源精细刻画难度大、剩余资源动用率低和提高老井最终技术可采储量（EUR）技术不完善等难题,提出了适用于涪陵海相页岩气立体开发特点的地质工程一体化思路。在页岩气立体开发方案实施过程中,对剩余气分布、钻完井、压裂和生产等多学科知识进行系统总结,建立地模数模一体化储量动用评价技术、立体开发调整井位一体化优化技术和钻井、完井配套工艺一体化实施技术,形成了一套地质工程一体化技术系列,有效指导了涪陵海相页岩气高效立体勘探开发。     

多功能表面活性剂在致密气藏压裂中的应用

川西地区致密砂岩气藏低孔低渗、孔喉结构差、粘土含量高、水锁严重,且气田进入开发中后期,地层压力下降,造成压裂过程中储层易伤害,压后返排效果差。为此,在压裂液中加入了一种具有起泡性能优良、表面张力低、防膨性能好等诸多优点的多功能表面活性剂,大大降低了压裂液对储层的伤害,促进了液体的返排。该压裂液现场应用返排率和返排速度均有显著提高,增产效良好。     

苏里格致密气藏超长水平段水平井钻井完井关键技术

针对苏里格气田致密气藏超长水平段水平井钻井完井过程中循环泵压高、摩阻扭矩大、机械钻速低、井眼清洁困难、完井套管柱下入困难等问题,分析了超长水平段水平井钻井完井技术难点,进行了高效钻具和钻井设备优化配置、井眼轨道设计和井眼轨迹控制、水平段钻井提速和清洁,以及旋转导向钻井、强抑制润滑性水基钻井液和"旋转引鞋+套管"漂浮下入...     

地质与压裂一体化布井技术在苏里格气田的应用

苏里格气田是形成于河流相背景下的低渗透致密砂岩气藏,沉积条件和储层物性决定了其开发难度大,水平井整体部署技术和压裂技术的结合应用可实现气田的少井高产高效开发。从水平井部署的地质依据出发,以综合经济效益为目标,对井网、井距、水平段长度、方位、井眼位置、压裂缝长、压裂规模等方面进行了优化并应用,在苏53区块取得了良好的开发效果。     

地质工程一体化关键技术在克拉苏构造带高效开发中的应用实践

塔里木盆地库车坳陷克拉苏构造带,储层埋藏深度大,地质条件复杂,导致钻完井工程中面临着相关井控安全、建井时效、工程质量、单井提产等方面的巨大挑战,针对这些制约勘探开发进程的关键技术难题,建立了一套以地质力学为桥梁的地质工程一体化技术流程,形成了井位优选、井轨迹优化、钻前地层压力预测、钻井井壁稳定性预测、完井提产优化和开发中出砂出水预测方法。将地质研究、工程设计和现场实施组织纳入一体化协作体系,解决工程难题,实现克拉苏构造带"三提"——提速、提质、提产,开发井钻井成功率100%,单井钻井复杂平均减少40%,井控安全得到有力保障,改造后单井平均无阻流量由原来的68×10~4m^3/d提高到279×10~4m^3/d。顺利实现了克拉苏东部150×10~8m^3/a天然气建产,助力克拉苏西部万亿立方米大气藏的发现,为超深层复杂油气藏高效开发积累了可借鉴的技术和经验。