致密储层压裂缝网渗透性变异的影响因素分析

页岩储层的渗透性是页岩气开发过程中的最为重要的指标之一。在页岩气储层压裂后的排采过程中,储层渗透性会随储层压力、孔隙压力等的降低而发生变化。本文从微观层次上对储层基质微纳孔隙收缩效应、气体滑脱效应对页岩储层渗透性影响的力学机制进行了分析,从宏观层次上分析了储层岩体蠕变、裂缝缝面闭合蠕变、储层衰减应力变化对压裂缝网渗透性影响的力学机制。结果表明：在压裂排采期,基质微纳孔隙页岩吸附气体解吸造成的基质收缩效应和气体滑脱效应会在一定程度上增大压裂储层的渗透率,但基质收缩效应对储层岩体渗透性的影响十分微弱,气体滑脱效应在低压条件下会增加储层岩体的渗透性。由于储层水力改造增加了岩体破碎程度,提高了岩体含水率,水力改造区内储层岩体长期蠕变会极大的压缩缝网空间,降低导流裂缝的渗透性。此外,与储层压力减小有关的裂缝壁面闭合蠕变、地层压实变形会致使水力裂隙开度和渗透性进一步降低。     

鄂西渝东区东岳庙段页岩气压裂实践与分析

前期评价表明,江汉油田部分区块页岩气富集、地质条件优越,其中鄂西渝东区被评为中石化南方Ⅰ类区块,具有巨大的勘探开发潜力。鄂西渝东区东岳庙段的页岩气压裂实践证明缝网压裂技术在工艺上是可行的,陆相东岳庙段页岩储层地层压力系数高、天然裂缝发育,有利于页岩气的大规模缝网压裂改造。微地震裂缝监测结合施工曲线有助于分析压裂过程中具体现象,但应加强裂缝监测手段及精度提升研究,加强数据的校核及干扰的排除以提高监测结果的可靠性。     

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。     

白马区块常压页岩气缝控有效体积压裂新技术

白马区块常压储层地质构造复杂和储层低品位化导致成本与效益开发的矛盾突出。为此，在分析区块地质特点和技术难点的基础上，通过优化设计密切割+限流压裂+投球暂堵+连续加砂的缝控有效体积压裂新工艺，初步形成适用于白马常压储层的分段压裂新技术，现场试验结果表明，压裂后测试产量提升明显。     

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。     

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。     

江陵凹陷薄互层压裂技术研究与应用

江陵凹陷薄互层为低渗透储层,是勘探的主力区块。平面上断层分布复杂,纵向上砂泥交互隔层差,储层纵向上应力差异小,导致压裂缝高易失控、加砂困难。特殊储层特征影响压裂施工规模与裂缝匹配性,通过对薄互层裂缝延伸方向及压裂缝高扩展影响因素分析,结合压裂缝高扩展规律形态,开展缝高预测及综合控制技术研究,认为影响缝高的主要因素为缝内净压力,采用组合压裂液、组合排量,支撑剂段塞配套工艺,以及增效压裂液和防盐敏压裂液两种低伤害压裂液体系等压裂改造技术,可增强压裂效果。江陵凹陷薄互层7井次的压裂实践验证了这一认识,为预计控制储量1 150×10~4 t的有效动用提供技术支撑。     

川南泸州区块页岩气钻井工程难点综述

页岩气是一种自生自储的非常规天然气资源,钻探过程中常采用水平井穿越页岩气储集“箱体”的方式完成。泸州区块紧邻威远区块,勘探开发程度相较于渝西区块高,且该区块优质页岩分布面积大,是5～10年页岩气开发的主力区块。泸州页岩气区块,页岩储层厚、储层条件好、地层压力高,页岩气商业开发前景巨大。系统研究泸州区块页岩气钻井“深、高、漏、垮(卡)、溢、杂”六大钻井工程难点,针对性提出故障复杂预防措施。     

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。     

川南深层五峰—龙马溪组页岩工程“甜点”地震预测技术

页岩气是人工改造气藏,好的压裂改造效果是页岩气井获得高产的关键,通过地球物理方法对页岩储层参数进行预测,判断页岩是否为工程“甜点”,是页岩气地球物理研究的重要内容。以地震弹性参数反演为基础,引入E/λ脆性系数表征页岩脆性,利用改进的CPS模型计算页岩正常压实趋势提高地层压力预测精度,基于线性滑动理论地应力预测技术确定地应力方向及水平应力差率,实现页岩储层的脆性、地层压力、地应力预测,形成页岩气工程“甜点”地球物理预测技术系列。在川南深层龙马溪组进行优质岩页工程“甜点”地球物理预测应用,表明脆性较高、地层压力系数高、水平应力变化率小的区域为页岩气工程“甜点”,是压裂改造易于压开、易于形成复杂缝网的优势储层。页岩的工程“甜点”地球物理预测为页岩气的地质—工程一体化研究提供了重要参数,支撑页岩气的综合评价、水平井部署、压裂设计,是页岩气高质量勘探及高效开发的保障。     

沁水盆地压裂裂缝展布及对煤系“三气”共采的指示意义

为提高煤系"三气"共采压裂效果,对沁水盆地煤系"三气"共采进行了压裂配套设计.以煤系"三气"共生成藏为共采前提,基于水力压裂、岩石力学等测试手段研究区域应力特征,依据最大周向应力和二维线弹性断裂理论探讨应力作用下压裂裂缝展布规律,认为沁水盆地煤系储层具有充足的气源供给和合适的空间叠置关系,具有很好的煤系"三气"共采前景.研究结果表明:应力控制下各类储层起裂压力大小为:煤砂岩泥页岩,煤起裂压力转换深度最大;天然裂隙起裂程度大小为:泥页岩砂岩煤;压裂新起裂角展布趋势相似.压裂效果综合指数砂岩(0.041)煤岩(0.036)泥页岩(0.025).示范井揭示煤系"三气"可分为3类次级气藏,5种气藏组合.基于递进排采理论对各类气藏组合进行压裂配套设计,极大程度避免对临近气藏的压裂干扰.     

八面河油田面138区沙四段开发特征分析

面138区沙四段经过多年的热采开发,砂体地层能量逐年下降,储层原油流动性变差,区块的整体开发效果不断变差,稳产形势严峻。分析该区的储层特征、剩余油分布规律和井网开发状况,结合以往井网加密井的储层物性和生产情况,总结出面138沙四段开发特征及下步挖潜方向:在地层系数高、井网密度低、单井控制储量超过5×104 t的区域可部署加密井来进一步挖潜增效;在压力保持水平高的区域可采用氮气辅助工艺实现增压助排,改善热采效果。     

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。     

断控缝洞型油藏注采井间油水界面预测方法

断控缝洞型碳酸盐岩油藏受大型克拉通内走滑断裂控制和改造,其纵向多发育为断裂复合储层体（裂缝-溶洞体）,该储集体既是油气运移通道,又是储层空间,其空间及配置关系复杂．为实现注水开发过程中油水界面和见水规律的准确分类及预测,并提供后续开发方案和对策指导,以单一溶洞下的油水界面运移特征为基础,利用物质平衡方程建立一种新的断控缝洞型油藏多溶洞连通下的油水运移数学模型,基于稳态逐步替换法形成了注采井间动态油水界面实时追踪预测方法．与常规数值模拟方法相比,该模型构建简易,计算效率高,综合考虑了油水密度差异和井-裂缝-溶洞间的复杂纵向配置关系,能够较为准确预测生产井的见水规律、各溶洞油水界面运移位置及剩余油分布等各项开发指标．研究结果表明,多缝洞开发单元受生产制度和缝-洞储层参数影响,油井生产期将出现3个阶段（纯油、油水同产和纯水期）;合理的采油速度与注水量可有效保持地层压力,兼顾采出程度和裂缝应力敏感效应;裂缝传导率越高,储层能量恢复越快,油水界面上升也变快;随着注采井间溶洞体积及裂缝传导率差异增大,油水同产期将变长．最后,对比Eclipse数值模拟器与本研究模型计算结果,分析溶洞体物性参数（渗透...     

考虑天然裂缝条件下水平井压裂簇间距优化——以吉木萨尔页岩油为例

吉木萨尔国家级陆相页岩油示范区位于中国准噶尔盆地东部,该示范区页岩油资源丰富,开发潜力巨大．大段多簇压裂试验中,为在密切割布缝设计工艺上优化簇间距,提高压裂改造体积,根据目标区块的地质资料和工程资料,采用水力压裂模拟和数值模拟的分析手段,建立一套考虑天然裂缝的簇间距优化方法,模拟密切割工艺下,不同簇间距和不同基质渗透率对改造效果和区域动用程度的影响．结果表明,通过缩小簇间距,可减缓井底压力下降幅度,在页岩油渗透率为1×10^-6～1×10^-5μm~2时,簇间距设计不超过20 m,才能延缓压力下降．研究结果可为该区块页岩油的簇间距设计提供理论参考．     

体积压裂页岩油储层渗流规律及产能模型

利用岩心实验,研究页岩油储层纳微米孔喉渗流规律.基于分形理论,采用双重分维(缝宽分维和迂曲分维),对体积压裂裂缝面密度、等效渗透率等参数进行表征.页岩油储层体积压裂开发过程中,流体的流动分为椭圆缝网内渗流区和主干缝内线性渗流区2个区域,建立二区耦合稳态渗流数学模型,推导页岩油体积压裂改造储层直井产能方程,模拟计算压裂井产能及分析压裂裂缝参数对产能的影响.结果表明:缝宽分形维数越大,裂缝面密度越大,基质—裂缝等效渗透率越大;当裂缝面密度较大时,增加储层改造宽度对产能提升有较大影响;次生缝导流能力越高,提高主干缝导流能力对产能影响越大,次生缝导流能力越小,影响越小.     

涪陵页岩气田焦石区块增压开采效果预测

涪陵页岩气田焦石坝区块经过5年多的规模开发已处于开发中后期阶段,多数气井自然稳产期结束,气井正常生产受外输管网压力影响,井筒积液严重、产量快速递减,区块稳产困难。为缓解区块产量递减,在增压集输地面工艺的研究基础上采用不稳定产量分析法进行增压开采效果预测。预测研究表明:焦石坝区块增压开采可以维持气田稳产,较自然开采可多采出页岩气47.6×10~8m~3,提高采收率1.81%。     

基于动态演化的深层页岩裂缝延伸规律研究

由于埋深、应力环境、力学性质等的显著变化,深层页岩较中浅层页岩缝网形态发生了明显变化。针对深层页岩储层特点,结合利用DFN计算模型和Kaiser声发射-莫尔库伦圆室内试验,通过多因素分析,研究了深层页岩不同阶段裂缝起裂及延伸扩展的形态,并以此为基础,揭示了深层页岩裂缝系统形成过程中,各主要阶段的动态演化规律,即:主干裂缝→分支裂缝→微裂缝的变化过程。根据不同阶段裂缝特征,制定合理的压裂工艺,对于提高深层页岩改造效果具有重要指导作用。     

页岩气水平井不同压裂模式改造效果分析

针对威远地区页岩气水平井的地质条件、压裂工艺、测试数据及生产数据进行分析,模拟压后裂缝形态及改造体积。选取2口水平井,分别采用"低黏滑溜水段塞式加砂"工艺和"低黏滑溜水+交联胶连续加砂"工艺,二者测试产量基本相当,但单井返排率、累计产量及最终可采储量相差较大。采用"低黏滑溜水段塞式加砂"工艺的水平井,压后裂缝形态更为复杂,改造体积更大,压裂效果更佳。     

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。