小粒径支撑剂在涪陵页岩压裂中的应用及分析

涪陵页岩储层改造主要采用混合压裂+组合加砂模式。其中,小/中/大粒径支撑剂的综合作用不仅是形成复杂裂缝网络的关键因素,也是不同尺度裂缝系统形成有效支撑的重要保障。在页岩复杂缝网中,一方面可利用小粒径支撑剂好携带、粒径小的优势进入远端尺寸较小的分支缝中进行支撑,以提高整个裂缝系统的导流能力;另一方面利用小粒径支撑剂打磨射孔孔眼和梳理裂缝弯曲程度,减小摩阻,降低压力消耗,提高缝内净压力,利于形成复杂缝网系统。结合地质特征、压裂工艺需求及现场实践情况,对涪陵压裂用小粒径支撑剂适应性进行了分析,认为该类支撑剂具有降低摩阻、封堵微裂缝和支撑分支缝等作用,对于促进页岩储层复杂缝的形成具有重要作用。     

水平井缝网压裂技术在鄂南地区低渗油藏中的应用

针对鄂南地区难动用致密砂岩油藏水平井分段压裂裂缝形态复杂、直井压后效果差、易形成水平缝等技术难点,通过施工排量、平均砂比、加砂量、前置液比例等缝网压裂施工参数优化,开展了水平井缝网压裂工艺研究。泾河13井长8油层的现场应用表明,压裂后均形成了缝网,从实践上验证了缝网压裂施工技术的正确性。该技术的成功应用,较好地解决了低渗砂岩储集层易形成水平缝的问题,实现了鄂南地区水平井缝网压裂工艺的技术突破。     

致密砾岩水力裂缝扩展大型矿场实验

砾岩储层由于砾石的存在而具有极强的非均质性,砾岩压裂成缝机理复杂．受限于岩样尺寸和实验条件,室内压裂物理模拟受砾石尺寸效应影响显著,裂缝扩展时间尺度小．为真实记录裂缝动态扩展过程,反映现场实际工况条件下的压后裂缝宏观整体形态,搭建一套超大尺寸(2.0 m×2.0 m×1.0 m)真三轴水力压裂矿场实验平台,通过万吨级应力加载装置、真实管汇和压裂泵车,实现现场真实工况条件下的砾岩水力压裂模拟．基于该平台,分析了水平应力差、压裂液黏度和单孔进液速率对砾岩压裂裂缝动态扩展过程和压后裂缝宏观整体形态的影响规律．实验结果表明,砾岩压裂趋于在井筒处形成“纵向缝+横切缝”的复杂多裂缝形态,远离井筒后,横切主缝扩展优势逐步显现,局部遇砾形成分支缝;12 MPa高水平应力差条件下,压后近井区域形成多缝竞争扩展的复杂裂缝带,横切主缝向远端延伸优势减弱;压裂液黏度低于50 mPa·s时,压后横切主缝扩展优势显著,当压裂液黏度高于50 mPa·s时,近井区域形成复杂多裂缝形态;单孔进液速率超过0.3 m³/min后,井筒处趋于形成多条纵向缝,易导致段间压窜．研究成果有助于深化认识砾岩储层...     

页岩储层压裂缝网形成条件分析及波及体积计算

在分析页岩压裂缝网形成条件的基础上,基于线网模型计算了页岩气藏缝网压裂波及体积的大小,分析施工排量、压裂液黏度、裂缝密度及地层水平主应力差对缝网形成大小的影响。结果表明,施工排量越大、裂缝密度越大、压裂液黏度越低及地层水平应力差越小时,缝网形成的结构越复杂,储层与裂缝接触面积越大。     

多裂缝“应力阴影”的有限元数值模拟

“应力阴影”效应对压裂人工裂缝扩展具有重要影响,目前对多缝内压力变化对应力干扰影响的研究较少。以弹性力学虚功原理为基础,利用有限元法自行编制程序模拟得出,在给定裂缝尺寸、缝内流压等条件下最优裂缝间距为140 m,模拟了最优裂缝间距的应力阴影分布状态,两裂缝尖端处主方向变化较大;在两缝之间存在特定的区域主应力值较小,并根据缝内压力反求出在排量约为4.8 m3/min下,可利用此区域的“应力阴影”促使两主裂缝沟通,形成复杂缝网。最后分析了各条裂缝内的流压比值及每条裂缝流压等因素对应力阴影的影响规律,可通过多级交替改变排量、液体黏度及加人工转向剂暂堵裂缝等措施实现多缝内流压变化,控制两缝流压比值在0.5~2.0区间内,增强缝间应力干扰,促进水力压裂过程中复杂缝网的形成,因此细致研究复杂裂缝间压力分布对“应力阴影”的分析非常关键。     

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。     

复杂裂缝压裂技术在新86井区应用及探讨

复杂裂缝压裂工艺是针对致密油油藏储层改造提出的新技术。以新86井区致密泥晶云岩储层为研究对象进行复杂裂缝压裂技术研究和试验,从地层天然裂缝是否发育,储层的脆性指数是否符合产生网络裂缝的条件,水平应力系数差是否满足形成缝网条件等方面,对其产生缝网可行性进行了分析论证。进行现场试验,并从影响措施效果的地质因素着手,对比工艺差异,进一步对复杂裂缝压裂技术的适用性进行分析,认为针对低渗透致密油藏,复杂裂缝压裂工艺的改造模式更有利于提高挖潜能力。     

江东区块构造特征对页岩气井产能影响因素分析

为了明确涪陵页岩气田江东区块不同构造特征区页岩气水平井产能的差异的原因,厘清不同构造单元影响页岩气井产能的主控因素,结合江东区块内60余口完试井资料,对试气井的构造特征进行分析。研究结果表明涪陵页岩气田江东区块不同构造之间,存在较为明显的差异,构造特征对页岩气井产能影响,主要表现在对页岩保存条件、含气性和压裂改造效果上,与大型断裂的距离、天然裂缝的发育程度以及构造变形程度,会造成页岩气保存条件的破坏,导致含气性降低;埋深越大,压裂改造难度越大,改造形成复杂缝网的程度越差,产能越低,不同分区内构造因素的差异造成了产能高低差异。     

鄂西渝东东岳庙段页岩储层水力裂缝扩展形态与影响因素研究

页岩储层压裂的核心是形成复杂缝网,因此,水力裂缝的起裂、扩展及各工程条件等对压裂缝网的形成都有着重要的影响。对建南气田页岩天然露头展开真三轴物模实验,并对试验结果进行定量分析与表征。分析认为:东岳庙段页岩储层可压性较好,通过水力压裂能形成复杂裂缝系统;东岳庙段页岩储层存在3种裂缝延伸模型,并以模型Ⅲ为最主要的裂缝延伸扩展模型;高角度缝、压裂液粘度和排量是决定压后裂缝形态的主要因素。     

焦石坝丛式井压裂设备配套与应用

压裂设备配套是丛式井压裂施工的重要部分。焦石坝丛式井压裂技术的特点,是采用"一酸两液三砂"入井材料模式、形成"复杂缝网+主缝"的储层改造模式、采用"拉链式"和"同步"压裂的施工模式。结合压裂工况对设备配套工艺开展研究,提出了主要压裂设备体系和辅助压裂设备体系设备配套方案。现场应用分析表明,采用丛式井作业模式进行分段加砂压裂,可节约工程周期,降低施工成本,提高压裂设备利用率。     

涪陵页岩气田上部气层高效降本压裂工艺探讨

涪陵页岩气田上部气层资源量大,前期试验井压后取得较好的试气效果,表明上部气层开采潜力大。剖析试验井平面上试气效果差异大的原因,针对上部气层粘土含量增加、地应力值相对较低、层理缝较发育等特点,形成了"减阻水+中途胶液转向"的压裂思路,进一步优化压裂施工参数,采取少段多簇工艺、低成本压裂液材料、"电动泵+压裂车"组合等措施在保证压裂效果的情况下有效降低施工成本,为涪陵页岩气田上部气层资源的后期开发提供技术支撑。     

压裂水平井非稳态产能分析与影响因素研究——以鄂尔多斯长庆致密油为例

为研究致密油储层改造参数对压裂水平井非稳态流动特征的影响,有效预测压裂水平井产能,基于复杂缝网特征,建立了缝网双重介质压裂水平井渗流数学模型,采用有限元法对模型进行数值求解.结合长庆油田Z183井区致密油资料,通过对比不同改造方式及不同储层改造体积模式的模型计算结果,分析压裂水平井非稳态产量特征,并采用信息量分析法对压裂水平井产能影响因素进行研究.研究发现,储层改造带宽与初期线性流动阶段持续时间和压裂水平井产能正相关,与产量下降时间负相关;各主要因素按影响的显著程度从小到大依次为:主裂缝半长、水平井段长度、主裂缝导流能力和裂缝条数;次要影响因素包括基质渗透率、孔隙度和裂缝簇数等.     

涪陵页岩气田裂缝复杂度的有效方式研究

涪陵页岩气田地质构造复杂多样,针对一些区域大尺度天然裂缝、构造缝发育的问题,开展暂堵转向压裂工艺研究。受天然裂缝程度、地应力、地质构造等影响,压裂施工受大尺度天然裂缝的诱导,缝内净压力较主体区偏低,人工裂缝复杂度有一定幅度降低。产气剖面资料进一步验证暂堵压裂工艺是一种提高涪陵页岩储层人工裂缝复杂度的有效方式。     

大牛地气田同步压裂工艺应用研究(58)

调研国内外同步压裂工艺技术研究及应用现状,通过数值模型研究诱导应力及缝网的形成机理,重点分析同步压裂配对井的应力干扰及实施同步压裂的可行性.研究认为,同步压裂产生的诱导应力场对原地应力场的作用机制决定着同步压裂裂缝的展布情况,而大牛地气田盒1气层具有同步压裂而形成复杂缝网结构的地质基础.DP43井组同步压裂试验结果显示,同步压裂可有效扩大压裂改造体积,增加压后单井产量.     

大牛地气田同步压裂工艺应用研究

调研国内外同步压裂工艺技术研究及应用现状,通过数值模型研究诱导应力及缝网的形成机理,重点分析同步压裂配对井的应力干扰及实施同步压裂的可行性。研究认为,同步压裂产生的诱导应力场对原地应力场的作用机制决定着同步压裂裂缝的展布情况,而大牛地气田盒1气层具有同步压裂而形成复杂缝网结构的地质基础。DP43井组同步压裂试验结果显示,同步压裂可有效扩大压裂改造体积,增加压后单井产量。     

涪陵页岩气X井裂缝网络参数对产能的影响

通过水平井缝网压裂技术实现涪陵地区页岩气藏的页岩气商业规模化开采.结合岩石力学分析和油藏数值模拟,对水平井缝网形态学、裂缝密度、裂缝方位和裂缝非均匀铺砂等进行研究.结果表明,裂缝方位与井筒夹角为90°时产气量最大;网络裂缝等长时气井采出程度最高,两边长中间短的裂缝形态次之,储层改造体积小的裂缝形态压裂效果最差;同样的改造区域,裂缝密度越大,压裂效果越好,压裂时需沟通微裂缝,形成网络裂缝;非均匀铺砂对页岩气井产能影响大,高浓度均匀铺砂比低浓度均匀铺砂产能高,非均匀铺砂产能居于两者之间,模拟显示每条裂缝产气量差异较大.     

压裂裂缝在砂泥岩薄互层中的扩展规律

基于有限元的数值模拟方法,建立不同砂泥岩薄互层的非均质模型,系统有效地研究了泥岩特性参数对压裂裂缝扩展的影响规律,以现场实例单井为基础设计了复杂砂泥岩薄互层水平井压裂模型。模拟结果表明:脆性泥岩条件下,缝长与压裂压力的变化主要取决于主应力差的大小;塑性泥岩条件下,缝长与压裂压力的变化受主应力差大小和泥岩层厚度的联合控制;主应力越大,层理界面强度越大,层理对裂缝扩展的影响越小。     

致密油直井缝网压裂初期产能影响因素分析

缝网压裂技术是大庆油田开发外围致密油的关键技术之一,为了探索和提高缝网压裂的压裂效果和经济效益,必须进一步研究其初期产能的影响因素。针对传统的数理统计方法计算出的初期产能与各影响因素之间的相关度差别不大的问题,应用改进的灰色关联分析法,对原模型进行修正,分析了压后初期产能和各影响因素之间的相关程度,确定了主要影响因素,并通过实例验证了该模型的实用性与准确性。研究结果表明,在不改变地层渗流场的前提下,尽可能提高地层压力,加大施工规模,可提高致密油藏直井缝网压裂的效果。该方法为致密油直井缝网压裂方案的设计和效果评价提供了可靠的依据。     

复杂人工裂缝网络系统流体流动耦合研究

为实现体积改造中复杂人工裂缝网络系统中主裂缝与分支裂缝流动最优匹配关系,根据体积改造中复杂裂缝三线性渗流模式及裂缝网络最优耦合的重要性,建立考虑裂缝网络中主、支裂缝匹配关系的数学模型。结果表明:在体积改造形成的复杂裂缝网络中,由于三线性流的存在,主、支缝中也存在非达西效应,当渗透率小于0.1mD时,主缝与支缝的非达西效应影响较小,一般小于5%;当渗透率达0.1mD以上时,随渗透率增加影响增大,考察支缝数量由10条增到200条时,对产量影响明显变强,可达50%以上.揭示主、支缝匹配关系在复杂网络系统中的真实性与重要性,为现场复杂网络压裂方案优化提供理论基础.     

龙马溪组页岩可压性实验评价

针对目标区块龙马溪组露头制作岩样,分别进行矿物组分测量、岩石力学测定及水力压裂实验,以验证目标区块页岩的可压性。测得储层岩样平均脆性指数为56.65,水平应力差异系数为0.11,可知该层在进行水力压裂时能形成复杂的裂缝网络。通过岩样水力压裂破坏实验,发现岩样水力压裂后裂缝条数较多,平均为38条,裂缝网络较复杂。最后验证了该层页岩良好的可压性,在水力压裂施工时可以形成复杂缝网。