玛湖地区致密砾岩油藏小井距水平井立体井网开发研究与应用

为探索玛湖地区致密油藏多层系立体井网整体压裂效果,提高油藏采出程度,在构建三维地质模型和地应力模型的基础上,通过地质工程一体化方法,开展了地应力参数三维空间展布特征研究,分析井间、簇间的应力相互干扰对整体压裂效果的影响,确定了最优簇距、缝长、布缝方式及作业顺序,确定了小井距水平井立体井网开发整体压裂优化参数。研究表明：采用立体井网模式开发,优化簇距、单簇裂缝规模,采用拉链式交叉布缝的方式,能够显著提高储层改造效果,研究区缝控储量动用程度由70%提升至90%。该研究为油层厚度大、连续性较好的叠置储层区块开发提供了借鉴。     

致密砂砾岩油藏开发中地质工程一体化实践与思考

准噶尔盆地环玛湖地区致密砂砾岩是中国陆地的重要油气富集地,但开发中面临着地质条件复杂、工程难度大、成本高等挑战.以环玛湖地区玛2井区百口泉组油藏为例,运用地质工程一体化思想对该区致密砂砾岩油藏开发进行集中攻关.研究表明:优质储层是提高单井品质的地质基础;优质油层钻遇率是影响水平井产量的关键因素,而精细三维地质模型指导下...     

低渗致密复杂叠置储层组合立体井网高效动用方法——以延安气田为例

延安致密砂岩气田具有纵向主力开发层系多、层间跨度大、有效砂体分布范围广、储层非均质强、区域差异明显等特征,需要采用"因层制宜、因区制宜"的组合立体井网高效动用技术进行开发。通过"分级约束"的立体井网设计思想,基于地面环境约束、宏观约束、局部约束以及属性约束的四级约束条件,建立从宏观到局部、从空间到属性、从地面到地下的多维度、多尺度、多因素耦合的立体井网优化设计体系。在该设计思想的指导下,结合延安气田地质特征,划分出了"河道富集区多层系"、"非河道低富集区双层系"、"非河道低富集区三层系"以及"河道低富集区多层系"4个开发区域,并给出了相应的"大井组直/定向井"、"大井组直/定向井+水平井"相结合的4套混合井网模式。另外,提出致密砂岩气田富集储层以采收率为主要约束函数、低富集储层以单井产气量为主要约束函数的井网密度优化标准,据此给出了延安气田最优井网密度为富集储层1 000 m×800 m,低富集储层1 200 m×1 000 m。     

塔里木盆地深层致密油藏地质工程一体化模拟技术

综合地震及测井解释、岩石力学性质及地质力学分析、数值模拟、水力压裂等技术,提出非常规油气藏地质工程一体化模拟工作流原理,并以塔里木盆地塔中12油田为例,运用地质工程一体化的思想解决了压裂一体化耦合数值模拟过程中的具体问题。即：建立精细三维地质模型,基于体积压裂模拟结果进一步优化复杂缝网模型;采用新一代流固耦合数值模拟技术等,结合研究区地质认识和工程实践,实现了体积压裂、地质力学和油气藏动态全耦合数值模拟。研究结果表明：精细三维地质模型可辅助提升储层钻遇率和钻井效率;利用有限元方法建立的压裂模型,能够精确刻画体积压裂缝网空间展布规律和油藏开发特征。在此基础上,将复杂的体积压裂缝网模型与油藏数值模型耦合,可进一步开展有关非常规致密油藏提高采收率的后续研究工作。在塔里木油田首次尝试非常规致密油藏地质工程一体化模拟技术,对油田开发具有重要的指导作用和借鉴意义。     

苏里格致密砂岩气田开发井距优化

为了提高致密气田储量动用程度和采收率,针对苏里格致密砂岩气田单井控制储量低的特点,对合理的开发井距进行了评价研究。通过地质模型、泄气半径、干扰试井、数值模拟和经济效益等5个方面的评价研究,形成了致密砂岩气田开发井距优化系列评价方法,并应用该方法对苏里格气田进行了井距优化论证,得出了苏里格气田开发最优井距。地质模型评价结果表明,井距小于600 m、排距小于1 000 m较为适宜;泄气半径评价结果表明,井距在400～600 m较为合适;干扰试井评价结果表明,井距大于400 m、排距为600 m较为适宜;数值模拟和经济效益评价结果表明,井距500 m、排距700 m较为适宜。综合分析5个方面的研究结果,认为在目前经济技术条件下,井距500 m、排距700 m为苏里格气田开发的合理井网,该井网可使苏里格气田采收率提高到45%。     

扇形井网体积压裂地质工程一体化参数优化方法

根据扇形井网趾端和跟端井距差异性,结合位错理论、离散格子法和有限元流固耦合理论,建立考虑地质力学建模、诱导应力计算、水力压裂模拟以及压后产能评价的扇形井网体积压裂地质工程一体化方法,同时提出针对扇形水平井常规产能区和潜在产能区进行差异化压裂设计的思路。研究表明,对于研究的H1扇形井平台,先压裂常规产能区后,潜在产能区水平主应力差的最大降低幅度为0.2 MPa,无法引发应力反转,但应力差的降低,仍有利于水力裂缝的横向扩展。潜在产能区中Ⅰ区井段的压裂优化方案为只压裂2号井,簇间距30 m,单段排量12 m³/min;Ⅱ区井段压裂优化方案为先压2号井,后压3号井,簇间距为30 m,单段排量为12 m³/min。潜在产能区孔隙压降波及面积小,储集层动用程度低,可提高趾端区域的水力压裂改造强度,例如适当加密布缝、调整布缝结构,以扩大波及体积、提高动用程度。     

玛湖砾岩致密油“甜点”分类评价及其工程应用

随着全球油气勘探向着深层、隐蔽、非常规拓展,国内的盆地油气勘探工作也不断有新的突破,新疆准噶尔盆地玛湖致密砾岩油藏资源富集,蕴含巨大的规模建产潜力。但是影响油藏渗流能力的因素复杂多样,同时在油藏开发中面临非均质性强,"甜点"的确定和分类评价难度大,两向水平主应力之差大,水力压裂缝形成、扩展机理认识不清,成本高、地质条件复杂等困难,以地质和工程一体化为指导思想,将研究区的地质特征和生产实践紧密结合,制定了针对该类油藏的"甜点"分类评价标准,采用了密切割体积压裂方法,探索了"长水平段、密切割、小井距、大井丛、工厂化"的立体开发技术试验等,形成了一套致密砾岩储层高效开发的技术体系,取得了良好的效果。"甜点"描述精度及三维地质模型精度的提高,显著地提升了钻完井工程效率,水平段轨迹平均调整次数由5次下降为2次,油层钻遇率达到90%以上;玛131井区平均簇间距由67m降至35m,300天平均累计产量增加37.5%。     

鄂尔多斯盆地延长组7段致密油地质工程一体化解决方案——针对科学布井和高效钻井

鄂尔多斯盆地陇东地区长7致密油储层主要为重力流砂体沉积,砂体的分布在垂向和横向上均复杂多变,单砂体厚度薄,对高效钻井和生产提出了挑战。文章提出了一套利用近钻头随钻测量技术等多学科知识相结合的地质工程一体化方法。在综合地质研究的基础上,建立三维精细地质、油藏和地质力学模型,进行钻井位置优选、工厂化平台设计、钻井作业实施和地质导向方案优化,使井轨迹设计科学合理,钻井过程中提高砂体钻遇率,同时保证后期生产阶段较高的单井产量与井区的最终长期累计产量。研究结果表明:研究区的优质储层主要为碎屑流的块状砂岩,提高钻遇率的核心在于利用实时传输随钻测量数据,综合分析钻、测、录数据,确定钻头在沉积旋回的位置,从而确定地质导向作业方案。在该方法指导下实施的两口水平井钻井作业,油层钻遇率较周边井钻遇率提高5%~10%;通过早期基于地质模型和地质力学模型基础上的数值模拟,结合钻井和生产实践科学布井,最终选定400m为研究区最佳水平井井距。     

胜利油田低渗致密油藏地质工程一体化探索与实践

胜利油田低渗致密油藏资源丰富,类型多样,以砂砾岩、浊积岩和滩坝砂油藏为主,油藏特征复杂,工程提速提效难度大,急需建立地质工程一体化规模效益建产模式。胜利油田通过工作理念、运行机制和关键技术的创新突破,聚焦各专业的技术瓶颈及交叉融合点,开展地震—地质—油藏—工程一体化的多专业协同攻关,夯实地质综合研究基础,强化多专业的融合,打造一体化协同决策支持平台,通过钻前预测、钻中监测、钻后评价,形成贯穿方案优化设计及实施全过程的地质工程一体化技术,实现了观念、责任、流程、运行、技术和平台6个方面的一体化整合,达到提高精度、提高时效、提高产能、降低桶油成本的目的。胜利油田地质工程一体化技术实现了不同油藏类型未动储量的有效动用。高精度一体化油藏模型的动态更新和多专业协同决策支持系统的构建是地质工程一体化持续发展的关键。     

玛湖致密砾岩油藏水平井生产动态分析及产能预测——以玛131小井距立体开发平台为例

为厘清玛131小井距立体开发平台的产能水平和生产动态特征,进行了生产特征、不稳定产量及产能预测,构建了动态分析及产能预测工作流程,确定了等效地层渗透率、有效裂缝半长等预测单井产能的关键参数。目标油藏原油易脱气,早期下入井下气嘴可有效减轻脱气现象;返排前期油嘴过大,会导致裂缝体积大幅减小,需要控压返排;基于递减曲线和解析模型的P50产能预测结果可以互为补充,提供更为准确合理的产能预测区间;百三段水平井的平均有效裂缝半长大于百二段一亚段,其井距存在优化的空间。     

常压页岩气地质工程一体化压后数值模拟研究——以DP2井区为例

页岩储层大规模压裂改造后水力裂缝形态以及压后复杂渗流机理和多种作用机制的相互作用是影响压后产能预测及页岩气井网部署的关键。基于地质工程一体化的工作流开展页岩储层水力压裂缝网建模和数值模拟研究,优化开发技术政策,实现经济效益最大化。利用建立的水力裂缝扩展模型模拟压后裂缝网络,该模型考虑水力裂缝间应力阴影、天然裂缝、地应力以及压裂液流动的非均质性,保证了模拟的水力裂缝更接近现场实际,在此基础上考虑气体复杂渗流机理开展压后数值模拟研究。实际应用结果表明：南川区块DP2井区水平应力差异系数小,压裂可形成复杂裂缝网络,水力裂缝在横向延伸方向上有效支撑较好,垂向上有进一步改进提产空间;考虑应力敏感结合经济效益评价,确定最优生产制度为6×10⁴m³/d,合理水平段长为2 000 m。     

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。     

非常规油藏地质工程一体化效益开发实践——以准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组页岩油为例

吉木萨尔凹陷芦草沟组页岩油储层埋藏深度大、物性差、非均质性强、原油黏度高,水平井大规模体积压裂技术是实现效益开发的关键.自2012年采用水平井体积压裂技术开发以来,强化地质工程一体化攻关,改造理念和技术体系逐步完善,并配套优质完井和高效举升技术,实现了页岩油高效开发.将地质工程相结合,明确上甜点最优质的P2l22-2层...     

地质工程一体化理念在南海高温高压井的实践

中国南海西部高温高压区域油气资源丰富,该区块主要目的层埋深超过4000m,地层压力系数大于2.2,温度在200℃左右,勘探开发作业难度巨大,常规作业模式无法满足高温高压井作业要求。基于此,针对高温高压井地质及工程特征,从管理创新、技术优化和大数据等方面提出南海高温高压井地质工程一体化理念及技术体系。研究及实践表明:通过地质工程一体化管理与设计优化钻井流程和取资料方案,建立地质工程一体化大数据库实现多源信息共享,研究地质工程一体化预测、监测及有效控制技术,可有效解决南海高温高压井地质及工程问题。探索形成的"随钻声波、中途VSP和随钻前视组合技术""地震、钻井、随钻测井、录井、中途VSP、随钻前视组合技术六位一体预监测技术""地质工程智能监测、安全预警体系"等一体化特色作业体系在层位深度、异常高压、钻井情况等的精细预测、监测和控制方面取得了较好的应用效果。未来可通过进一步建设大数据平台和智能化勘探—开发—钻完井方案,深化地质工程一体化的应用,助力类似复杂油气资源的勘探与开发。     

多层系油田开发层系划分和井网井距研究——以陆梁油田陆9井区白垩系、侏罗系油藏为例

陆梁油田陆9区白垩系呼图壁河组、侏罗系西山窑组油藏属于低幅度构造油藏，具有油层数量多、纵向跨度大、砂泥岩薄互层、非均质性强、油水关系复杂、低电阻油、水层识别难度大等特点。为加快开发节奏，加速探明储量向商业储量转化，应用现代油藏描述技术和评价方法，通过微幅度背斜与主要含油砂体配置关系的研究和现代油藏工程方法，在借鉴国内外多含油层系油田开发经验基础上，结合技术经济评价方法，科学、合理地划分该油藏的开发层系，确定了油藏井网形式和井距，为陆梁油田的开发建设决策提供理论依据。     

开发压裂井网优化数值模拟研究——以莫北油田莫116断块为例

莫北油田为低孔低渗储层,需压裂投产。针对莫北油田莫116断块,采用数值模拟技术,选取五点井网、反七点井网、反九点井网及菱形反九点井网的开发方式为研究对象,通过改变井网方位、对比各井网的开发效果,依次确定最佳井网方位;继而,在不同井排距条件下,分别模拟四种井网的单井累产油量,结合经济评价结果,优选出四种井网的最佳井排距;最终,最佳井网方位为井排与裂缝平行,最佳井排距为350 m×200 m。     

庆城夹层型页岩油地质工程一体化压裂技术

针对庆城夹层型页岩油储层物性致密、原始油藏压力系数低和湖相沉积非均质性强的特点,采用大型物理模拟试验、水平检查井取心观察和微地震频度与震级分析等方法,明确了裂缝系统以人工主裂缝为主、支/微裂缝为辅;根据细分切割裂缝思路,采用桥塞/球座分段多簇射孔联作工艺为主体技术;从地质工程甜点综合特征出发,优化布缝策略、段簇组合和簇间距;基于限流压裂原理,采用暂堵控制多簇裂缝扩展,以大量现场压裂资料为样本集,优化压裂关键参数;根据压裂对缝网导流能力的需求,优化压裂液和支撑剂的粒径组合。通过上述研究,形成了庆城夹层型页岩油地质工程一体化压裂技术。庆城页岩油区块的180口水平井应用页岩油地质工程一体化压裂技术完成4 590段压裂,压裂后单井初期产量达到了14.5 t/d,第1年产量递减率降低10百分点以上。研究和现场应用表明,页岩油地质工程一体化压裂技术可以实现油藏与裂缝的匹配,有效支撑了庆城页岩油百万吨级产能建设,为陆相页岩油资源高效动用和效益开发提供了技术支持。     

致密油藏渗吸作用影响因素实验——以新疆油田X区块为例

致密油藏的经济开发主要依赖于对其储层的大规模体积压裂改造,然而在压裂过程中,压裂液在致密储层间滤失后会发生强渗吸作用,从而影响了压裂增产的效果。整体上,目前业内对致密储层间发生的渗吸作用影响因素的研究不够深入,已有的研究成果不足以支撑致密油藏的高效开发方案的设计工作。以新疆油田X区块为例,通过设计新型高精度电子式全自动静态渗吸测量装置并开展不同压裂液类型、润湿性、温度、界面张力的渗吸室内实验,研究发生在致密岩心中不同影响因素下的渗吸作用。结果表明：新疆压裂常用的滑溜水体系综合渗吸效果明显优于瓜胶体系;润湿性为亲水的岩石更有利于滑溜水发挥渗吸作用;高温下压裂液内部粒子粒径明显增大,导致渗吸采出程度下降;界面张力的变化可以改变渗吸毛管力及洗油效率,其最优值必须通过目的层岩心实验得到,而并非越低越好。为提高该研究区块致密油藏的渗吸采出程度,建议延长闷井时间。研究成果对致密油藏的压裂设计具有一定指导意义。     

建南构造致密砂岩气藏水平井多级压裂现场实践——以建密HF-1井为例

为落实建南构造致密砂岩气藏须家河组须六段水平井单井产能、获取须六段致密砂岩储层流体性质,江汉油田在建密HF-1井开展了裸眼水平井6级压裂,最大限度增加水平井筒与气藏接触面积,提高储层动用程度。该井采用裸眼封隔器滑套6级大规模压裂技术,成功实施压裂改造,表明了致密砂岩气藏水平井应用裸眼完井具有明显的技术优势,为建南须家河组致密砂岩气藏水平井压裂开发提供了有力的技术支撑。