水平井-直井整体压裂组合井网产量预测模型的建立与应用

针对低渗透油藏水平井-直井整体压裂组合井网中裂缝-基质耦合渗流的特殊性,以等值渗流阻力法及叠加原理为基础,采用流场划分原则,划分渗流区域,建立多条横向裂缝相互干扰的水平井-直井整体压裂组合井网产量预测模型。分析水平井压裂缝长、裂缝条数、裂缝位置及与水平井筒的夹角对井网产量的影响,揭示低渗透油藏水平井-直井整体压裂组合井网开采变化规律,指导油田整体压裂开发方案设计。研究结果表明:裂缝条数越多,裂缝干扰越强,水平井压裂存在1个最优裂缝条数;压裂裂缝沿水平井筒等间距排布时,两端长、中间短的开发效果最好;水平井裂缝产生互相干扰时,裂缝越靠近水平段两端排布,开发效果越好;目标水平井-直井整体压裂组合采用矩形七点井网,水平井压裂裂缝与水平井筒最优夹角为60°。     

低渗透油藏水平井联合井网型式研究

随着低渗透油藏储量的不断增加和水平井开发技术的不断进步,水平井在低渗透油藏中的应用逐渐向规模化发展,需要对低渗透油藏水平井的井网型式进行研究.基于低渗透油藏参数,对水平井井网型式进行了研究,结果表明:对于单纯的水平井井网,由于水平井控制面积大,不宜采用注采比过大或者过小的井网型式,平行交错五点井网较佳;而对于水平井和直井联合井网,不同注采比下井网的最终采收率差别不大,而含水率变化差别比较大,直井注水水平井采油的五点井网型式开发效果较好,同时结合分段压裂技术可以有效提高井网的采油速度和采收率;由于水平井水平段较长,水平井和直井井网布井型式更为灵活,对不同的水平井和直井特殊井网型式通过合理优化井距排距,可取得良好的开发效果.     

低渗透油田压裂水平井开发井网适应性研究

针对低渗透油田的特点,根据压裂水平井单井油藏工程优化计算的结果,选择12种不同的井网型式,结合数值模拟,以有效单井采出程度为目标,优选出3种与给定低渗透油田相适应的井网型式,即反五点全水平井井网、变形抽稀反九点直井和水平井混合井网以及变形反五点直井和水平井混合井网,为低渗透油田提供一个合理的井网布置开发方案。     

水平井直井联合井网产能研究

研究运用保角变换法、镜像反映和势叠加原理等渗流力学理论推导水平井直井联合井网产能公式,采用电模拟实验手段针对所建立的井网产能公式进行了验证、对比。结果表明,所建立的产能模型与实验结果比较相符,精度较高。     

水平井整体压裂软件开发与应用

目前的水平井压裂仅立足于单井,没有考虑注水和井网的影响,仅仅以提高水平井单井压裂的产能为目的,具有很大的局限性。以提高整个区块的采收率为目标,以整个油藏为研究对象,建立了水平井整体压裂理论模型,充分考虑水平井、直井联合布井的情况,设计了多种水平井、直井联合布井井网,开发了一套水平井整体压裂优化设计软件。在优选水平井整体压裂井网基础上,考虑不同的水平段长度,对裂缝条数、裂缝长度、导流能力、裂缝间距、裂缝不对称分布等参数进行了设计,得到了最佳的裂缝参数,并预测了压裂水平井的生产动态（日产量、累积产量、含水率、采出程度等）。该方法和软件对提高油田水平井整体压裂效果具有一定的指导意义。     

水平井压裂产能电模拟实验研究

水平井压裂前须对其产能进行预测，通过电模拟实验，测量了水平井压裂模型的电压和电流密度，将实验数据转换为模拟油藏数据计算水平井压裂产能。实验结果表明，所采用的水平井压裂产能预测公式计算精度较高，实验和实际油藏条件下产能比值基本吻合。因此，在满足相似条件情况下，可以利用电模拟实验数据来表征水平井压裂产能的大小，从而达到快速预测水平井压裂产能的目的。     

水平井整体压裂裂缝参数优化设计

水平井压裂已成为低渗透油气藏开发的一项前沿技术,但目前该技术仅仅立足于单井压裂,没有考虑井网的影响。为此以提高整个区块的采收率为目标,以油藏整体为研究对象,提出了水平井整体压裂裂缝参数优化设计的基本思路。在优选水平井整体压裂井网的基础上,考虑水平井压裂裂缝形态,对缝长、裂缝条数、裂缝角度、缝宽、裂缝非均匀性和裂缝间距等参数进行了优化,预测了压裂水平井的生产动态,并制定了适合压裂水平井的生产制度。通过分析每个裂缝参数对油井累积产油量的影响程度,得到了影响压裂后水平井产能的裂缝主要参数和次要参数,在此基础上寻求裂缝参数的最优组合,为解决水平井整体压裂裂缝参数的优选问题提供了思路和借鉴。     

基于流线方法的压裂水平井注水开发渗流机理研究

非常规储层采用压裂水平井技术可以获得有效的商业价值,针对低砂泥岩特低渗透油藏,通过数值模拟进行压裂水平井注水开发规律研究,运用流线方法揭示了压裂水平井注水开发渗流机理。结合数值模拟结果,根据流线形态、分布及流线与裂缝的对应关系研究了压裂水平井开发的四个流动阶段:裂缝附近线性流、垂直裂缝附近拟径向流、地层线性流和水平井拟径向流。进一步分析了不同井网形式下的压裂水平井注水开发渗流特征,为现场的开发应用提供一定的技术指导。     

水平井压裂混合井网的优化设计

目前水平井压裂主要针对单井,水平井压裂混合井网的设计还处于探索阶段。水平井压裂井网设计时,应充分考虑水平井、直井联合布井以及水平井采油、水平井注水、直井采油、直井注水等影响。应用压力云图表征技术,使用水平井压裂产能优化设计软件,分析平行混合井网和混合反九点法井网对产能的影响及预期的经济效益。不同井网的整体压裂效果差别较大,混合反九点法井网注采效果较好。     

水平井分段压裂产能电模拟实验方法

为了对水平井分段压裂产能影响因素进行模拟,研究了一种水平井分段压裂产能电模拟实验方法。首先,根据水平井分段压裂后的实际地层情况,模仿研制了一套三维电场模拟装置;然后,根据要模拟的砂体展布特征、油气藏的流动边界类型、水平井在砂体中的井眼轨迹、地层渗透率及地层厚度等,设置电模拟的电解液和电解池尺寸等,根据水平井长度、裂缝高度、裂缝长度、压裂段数、裂缝条数和缝间距等,设置模拟井筒及裂缝;最后,通过采集电流信号,以确定产能的大小。利用该实验方法分别开展了针对某河流相沉积砂体的水平井压裂裂缝形态及位置优化模拟、裂缝条数及间距优化模拟和不同地层厚度对比模拟实验,优化出的结论及参数为现场实施提供了技术支持。这种电模拟实验方法能够精确模拟水平井压裂完井的各项参数对产能的影响,对水平井压裂完井设计具有一定指导意义。     

考虑启动压力的菱形井网整体压裂优化设计

从整体压裂改造的角度分析了正方形反九点面积井网和菱形反九点面积井网的特点,结果表明菱形反九点面积井网更适合低渗透、特低渗透油藏压裂改造。应用数值模拟的方法研究了启动压力梯度对菱形井网压裂井日产油量、累积产油量、含水率、采出程度、地层压力等参数的影响。结果表明,启动压力梯度对低渗、特低渗透油藏各项生产动态指标的影响很大,在生产过程中不能忽略。从整体压裂的角度出发,研究了受启动压力梯度影响的非均质油藏菱形井网最佳井排距,分别以采收率和采油速度为优化目标,得到了不同的优化结果,绘制了相应的理论图版,这些图版可以用来指导低渗透油藏菱形井网的优化设计。在进行井网设计时,应充分考虑到将来进行压裂改造时裂缝走向对油水井的影响,从而避免井网与裂缝不匹配的问题,实现开发压裂一体化设计。     

水平井分段压裂射孔间距优化方法

为了使水平井分段压裂形成更为复杂的裂缝网络体系,提高油气井产量,以均质、各向同性的二维平面应变模型为基础,建立了人工裂缝诱导应力场数学模型,并结合诱导应力场中水平最大、最小主应力方向发生转向作为裂缝转向判断依据,形成了射孔间距优化方法。研究结果表明,随着裂缝间距的增大,诱导应力分量逐渐减小;裂缝间距一定时,在最小主应力方向附加的诱导应力比最大主应力方向附加的诱导应力大,两者之差呈现先增大后减小的变化趋势。对川西水平井射孔簇间距进行了优化,压裂后输气求产,与邻井选取较大射孔簇间距压裂求产对比,增产效果明显。该射孔间距优化方法对低渗透储层水平井分段压裂设计有一定的指导意义。      

水平井筒机械隔离分段压裂技术

低渗透油田水平井分段压裂是提高单井产量最有效的手段之一,其关键在于水平井筒的隔离技术;采用机械工具隔离井筒必须安全、可靠,以保证分段压裂施工的顺利进行。针对水平井井身结构特点,采用可捞式桥塞隔离井筒,对塞平5井等两口井进行了水平井机械隔离分段压裂试验。现场应用表明,桥塞对水平井筒的封隔有效、可靠,能够保证形成相互独立的裂缝系统;封隔工具性能良好、操作简单,桥塞坐封、释放、打捞、解封均一次成功,填补了国内水平井筒机械隔离分段压裂技术的空白。     

存储式电子压力计在水平井压裂中的应用

为了提高低渗油田水平井压裂效果,采用双封单卡分段压裂工艺。在压裂施工前,选用压力计托筒装配2台存储式电子压力计,随压裂管柱下入到目的层,分别与上、下封隔器相连接。可完整记录压裂施工全过程的井底温度、压力变化情况。通过对水平井压裂时及压后返排液的井底压力进行监测,判断封隔器是否坐封,待压目的层是否窜层,以及准确计算压裂液在管柱中的真实摩阻,为压后效果评价、认识与评价地层应力及压裂液性能的稳定性提供依据,同时为优化压裂工艺起到一定的作用。     

超低渗透油藏水平井压裂优化及应用

鄂尔多斯盆地超低渗透油藏储层致密、物性差、孔喉细微,是典型的低压、低渗、低丰度油藏,超前注水和水平井分段压裂技术可提高其开发效果.文中以最具代表性的华庆油田长6超低渗透油藏为研究对象,结合注采井网根据水平并段与注水井的相对位置,将常规压裂和体积压裂进行组合设计,在距离水线较近的井段实施小规模压裂,距离水线较远的井段实施大规模体积压裂.该方案的实施,在减小早期水淹风险的同时进一步扩大了储层改造体积,提高了人工裂缝和井网、注水的适配性.同时,开展了8口水平井新型压裂设计的矿场试验,与采用常规压裂设计的邻近水平井相比,试油产量提高20 m3/d左右,投产初期3个月累计产油量提高184t,含水率较低且保持稳定.     

海上水平井分段压裂技术现状与展望

受海上油气生产平台面积有限、设备作业日费高、作业安全风险大等因素影响,诸多陆地成熟的水平井分段压裂技术在海上油田无法得到应用,海上水平井分段压裂技术发展水平也远低于陆地油田.该论文详细分析了海上水平井分段压裂需求特点,明确了海上水平井分段压裂技术需求方向.广泛调研巴西、西非、北海以及国内等海上油气田水平井压裂施工情况,...     

薄互层特低渗油藏联合井网与沉积相模式的适配性

薄互层特低渗透油藏储集层厚度小,物性差,采用压裂水平井-直井联合井网开发,能够提高单井产能和储集层动用程度,但由于受储集层非均质性和水力裂缝的影响,水平井极易过早见水,导致暴性水淹,带来开发风险,需设计合理的井网与裂缝的适配关系,以延长水平井生产寿命。以大庆油田某典型薄互层特低渗油藏为例,建立了考虑不同沉积相组合模式的水平井-直井联合井网精细油藏数值模型,采用复杂井和流线模拟技术,研究了压裂水平井分段动用情况,揭示了单裂缝分段产出规律与渗流特征。由于不同沉积模式储集层物性差异较大,压裂水平井含水率上升不再遵循均匀驱替规律,而是物性较好的河道相内驱替增强,物性较差的席状砂沉积相内驱替减弱。同时,水力裂缝的存在会导致流线转向,加速高渗通道的形成。为延缓高渗通道形成,进一步研究了典型沉积相组合模式与裂缝参数的优化配置,并提出了提高开发效果建议。     

水平井压裂工艺技术现状及展望

在广泛调研国内外水平井压裂工艺的基础上,分析了水平井分段压裂工艺、水平井压裂技术及存在的主要问题,展望了水平井压裂技术发展趋势,对水平井分段压裂工艺的选择具有指导意义。     

水平井分段压裂及现场实施技术

通过对水平井分段压裂工具研制、分段压裂裂缝参数优化及现场实施技术的研究,形成了适合于该储层的工艺。通过在XS21—21H井等多口水平井中成功应用,获得较好改造效果,为该类储层的高效开发打下坚实的技术基础。