转向压裂造新缝影响因素分析

从力学的观点看,裂缝的方向总是垂直于最小主应力方向,重复压裂的裂缝方向依然取决于地应力状态,转向裂缝井转向压裂前应力场的方向由叠加后的应力共同确定。如果初始最大水平应力方向上的应力小于初始最小水平主应力上的当前应力,则发生了应力重定向。本文利用人工制作试验岩样模拟地层岩石相关力学参数,通过水力压裂试验分析研究转向压裂新裂缝开启规律。     

压裂砂堵机理研究及预防技术

水利加砂压裂是低渗透气田的重要增产措施,由于大斜度定向完井,射孔方位与地应力决定裂缝方向的不一致,压裂层位的薄、多互层结构,使压裂井周初始产生弯曲裂缝及多裂缝,形成压裂砂堵。研究结果证实:形成压裂砂堵的主要因素是井周弯曲多裂缝限制了压裂液在裂缝中的流动;交叠多裂缝竞争缝宽引起支撑剂桥堵;多裂缝或天然裂缝滤失降低了压裂液的效率,影响了主裂缝的发育。预防压裂砂堵在钻井上尽量直井完钻,改善射孔相位,应用停泵同粒径支撑剂段塞技术,促进主裂缝延伸,保证足够的缝宽,预防压裂砂堵。     

榆林上古气井重复改造选井研究

低渗透气藏气井压裂完井生产一段时间后,裂缝导流能力逐渐下降,往往需要重新进行压裂。本文分析了影响重复压裂选井的主要因素,确定了重复压裂选井原则及主要工艺措施。影响压裂选井的主要因素为动储量、渗透率、地层压力和裂缝半长。现场一般通过不稳定试井计算这些参数,但目前由于天然气供不应求,为保证产量,长庆榆林气田很难进行大规模的关井压力恢复测试。而气井长期的生产历史数据包含了气藏动态的重要信息,文章利用定容气藏的物质平衡方程和产量递减曲线联合分析生产数据的方法,对达到拟稳态流动的气井通过拟合变流量和井底压力的生产数据,达到不关井测试计算动储量、渗透率和裂缝半长的目的。重复压裂应优先选取动储量大、地层能量充足并且裂缝半长短的井。     

气井重复压裂诱导应力场数学模型

重复压裂新裂缝的重新定向分析是具有相当难度和应用价值的核心问题,也是制约重复压裂优化设计的关键。重复压裂产生的裂缝方向取决于地应力状态,垂直裂缝井重复压裂前储层中的应力分布,尤其是水平主应力方向控制着重复压裂裂缝的起裂方位和延伸方向。本文系统研究了垂直裂缝井重复压裂前应力场的分布特征及影响应力大小和方向变化的主要因素,在此基础上应用弹性力学、流固耦合、孔隙弹性理论等建立了重复压裂气井诱导应力场的数学模型,实现了垂直裂缝气井重复压裂前应力场的定量分析与模拟。     

压裂气井出砂机理研究及防治

水力加砂压裂是低渗透油气田的重要增产措施,由于地质和生产制度原因造成压裂气井回流出砂,危及安全生产,掩埋射孔井段,影响气井产出。研究认为:地层两向水平应力差值的大小是控制压裂缝宽窄的地质因素,因应力差值大形成的“短而宽”压裂缝闭合速度慢,返排压裂液时支撑剂未被裂缝夹住,填充层顶部支撑剂易被流体携带出砂。频繁开关井激动井底,生产制度过大,突破气井出砂临界生产压差使压裂缝中砂拱松散而被流体带出。决定支撑剂回流的临界参数有裂缝闭合应力,油气开采所施加的流体动力及裂缝宽度。     

径向钻孔在体积压裂井中的应用

非常规能源地质储量巨大,有效开发必须通过体积压裂技术使人工裂缝复杂化。但由于体积压裂对储层工程品质要求较高,往往井周地应力差大导致人工裂缝复杂程度不够,使得压裂效果差。通过分析前人对井周裂缝起裂偏转的研究,利用ABAQUS数值模拟径向钻孔孔眼诱导应力场,发现多孔下井周应力场发生逆转,有利于压裂裂缝复杂化。并通过大型真三轴物模实验对这一理论进行验证,确定了一定夹角的多径向孔眼有利于人工裂缝复杂化。本文对指导非常规油藏体积压裂井的工艺选择,具有十分重大意义。     

压裂酸化井层优选方法研究

油气井压裂酸化后要获得好的增产效果,首先要选取最适合进行增产措施改造的井层。传统的压裂酸化选井选层的方法主要依靠经验或生产需求来选择施工井层,具有一定的主观性、盲目性和风险性。基于此,本文充分运用灰色关联分析方法确定压裂酸化选井选层的主要影响因素,将主要影响因素作为基本参数,建立压裂酸化井层数据库,再利用计算机智能技术——人工神经网络优选压裂酸化井层,该网络收敛慢,但泛化能力强,克服了传统数学方法在处理这类问题时的局限性和误差大的缺点。应用效果表明,该方法预测结果与现场实施压裂酸化后的增产效果非常吻合,说明该方法用于压裂酸化选井选层是可行的。所以运用灰色关联分析方法和人工神经网络来优选压裂酸化井层是可靠的,且具有较强的推广前景和应用价值。     

低渗透油田重复压裂改造技术的实践与认识

压裂作为主要增产措施在保质油田稳产上具有重要作用,但随着油田开发时间的延长,重复压裂井逐年增加,增油效果逐年下降。本文利用油藏静态资料及模糊识别数学模型对重复压裂井的选井选层及压裂工艺的优选进行了探讨,重点对不同的压裂井层选取不同的压裂工艺和改造规模以及冬季施工中压裂液对地层的冷伤害问题,尤其是对重复压裂井的影响进行了深入探讨,针对不同问题,提出了相应的治理方法,通过现场应用证明,能有效提高重复压裂井增产效果,对油田增产有着重要的指导意义。     

压前增能与暂堵转向压裂技术

针对薄差储层发育差、注采不完善、同时受缝间干扰机难压层影响，导致部分薄差层未得到有效动用。采取压前补能与暂堵转向压裂技术，通过压前补能，完善注采关系，暂堵转向，压开新的裂缝，提高裂缝复杂程度，改善储层的渗透率，增强原油的导流能力，达到增产增效的目的。有效解决改造油层挖潜老裂缝控制区以外剩余油的目的，实现低产区块效益治理。     

延长油田东部油区浅层低渗透油藏压裂效果分析

压裂是通过水力使油气层产生裂缝,加入石英砂等支撑剂充填裂缝,从而达到提高油气层渗透率,增加油井产量或注水井注水量的目的。延长油田东部油区属于低渗-特低渗浅层油藏,压裂是该地区获得工业油流的主要技术措施之一。油井压裂效果包括造缝状况,压裂后产量情况和经济效益。本文通过分析多口油井的压裂情况及生产状况,总结出该地区油井压裂效果的影响因素以及增产效果的影响因素。     

煤层气多轮次压裂工艺研究与应用

延川南工区煤层气井早期使用常规压裂工艺参数进行施工,压后效果不理想,为提升压裂改造效果,研究形成了多轮次压裂改造技术。通过建立地应力模型,模拟并明确了多轮次压裂施工对地应力的变化规律。同时建立有限元模型模拟多轮次压裂裂缝扩展,评价了施工轮次对裂缝规模的影响,形成了适合延川南工区煤层气井的多轮次压裂工艺。现场施工及井下裂缝监测表明,使用该工艺进行施工,相较常规清水压裂施工,有效改造体积更大,压后增产效果更佳明显,在煤层气井具有良好的推广和应用前景。     

转向压裂技术在低渗稠油藏中的应用

在老井常规重复压裂过程中,常常只是重新压开原缝,而原有的人工裂缝附近产层的生产潜能越来越小,措施增油效果逐年下降。因此,使裂缝转向,压开新缝是老井增产的有效方法。本文分析了转向压裂技术的原理、特点,并结合现场实例,提出了转向压裂技术。     

转向重复压裂工艺技术在低渗油田老井改造中的应用——以南泥湾油田为例

低渗透油田经过初次压裂后单井产量逐渐降低,须依靠重复压裂来提高产量。在老井常规重复压裂过程中,常常只是重新压开原缝,而原有人工裂缝附近产层的生产潜能越来越小,增产效果不明显。为了提高老井重复压裂效果,在低渗透油田-南泥湾油田,油井重复压裂时采用了裂缝转向压裂工艺技术,使裂缝转向,压开新缝,更大限度沟通、改造剩余油富集区和动用程度低甚至未动用的储层。2008年通过对40口生产井的现场应用取得了较好的效果,为同类油藏的老井改造提供了可借鉴的经验。     

应用专家系统预测水力压裂效果

油井水力压裂效果受压裂油层条件、压裂井与临井生产状况、压裂施工参数影响,压裂后增产效果难以预测。本文基于专家系统,分析了多种压裂效果的影响因素,确定压裂效果的主要影响因素包括压裂层位深度、有效厚度、渗透率等9个参数。将主要影响因素作为专家知识库知识,建立各指标隶属函数并划分函数界限,得出油井压裂效果的专家系统预测模型。运用建立的专家系统计算吉林油田300组测试数据,预测错误率仅为4.0%,预测结果准确可靠,可为油井压裂优化设计提供指导。     

压裂水平井水电模拟产能影响因素研究

针对目前确定压裂水平井产能增加的最优井及裂缝参数组合较困难的问题。应用水电相似理论以及正交试验设计以及增产倍比比较法,确定了低渗透油藏压裂水平井各单因素对于压裂水平井产能的贡献大小。得出产能最大化时的最优井与裂缝的参数组合,绘制了最优水平井以及裂缝参数实验的等压线形态。同时通过极差分析的方法确定了影响压裂水平井产能各参数单因素的敏感性强弱顺序,得出当低渗透层基质渗透率为30 mD时,水平井段长度60 m、水平裂缝半长9 m、裂缝高度7 m、裂缝间距9 m、裂缝条数2条,裂缝与水平井间夹角为75°时对压裂水平井产能增加效果最优。同时,该方法为低渗透油田水平井压裂施工水平井实现高产能井参数以及裂缝参数优化设计提供理论指导。     

低渗透油田扶余油层垂直裂缝缝内转向压裂增产试验

朝阳沟油田属于低渗透油田,储层物性差、渗透率低,扶余油层裂缝形态为垂直缝,油井主要采用重复转向压裂技术进行增产,该技术是在压裂过程中,通过封堵射孔炮眼实现裂缝在缝口处转向,增加泄油面积,提高单井产量,但随着重复压裂次数的增加,增产效果逐年变差。为此,在朝阳沟油田扶余油层开展了垂直裂缝缝内转向压裂增产试验,提高低渗透油田单井产量。在直井转向增产机理和适用条件研究的基础上,实内优选了粉末型暂堵剂,实现裂缝的缝内转向,同时优化了暂堵剂用量和施工工艺。现场试验6口井,平均单井初期日增油量3.1t,单井阶段累计增油329t,措施增产效果明显。试验的成功实施为低渗透油田油井剩余油的有效挖潜探索了一条新途径。     

重复压裂工艺实用性概述与分析

重复压裂技术是低渗透油气田开发中后期稳油控水的重要技术措施,是提高压裂井产量的有效途径之一,可有效提高低产压裂井的产量,对能否成功地进行重复压裂具有重要的现实意义。本文综述了重复压裂裂缝的形成方式及压裂液和支撑剂的选用重点,并细致分析了重复压裂的选井选层原则,对从事重复压裂设计与施工的技术人员有着很强的实用性。     

胡尖山长4+5油藏重复压裂选井选层研究

胡尖山长4+5油藏平均渗透率为1.02×3 210μm-,是典型的特低渗透油藏,为了获得工业油气流,一般进行压裂投产。在生产一段时间后,由于储层污染和人工裂缝失效等原因,油井产量大幅降低。为了保证油井产量,需对油井进行重复压裂措施。目前,重复压裂的井层的选取主要是依靠现场经验,具有一定的主观性和盲目性。本文在分析胡尖山长4+5油藏65口重复压裂井的基本地质参数和压裂增产效果的基础上,采用模糊识别方法和BP神经网络技术,实现了重复压裂选井选层问题的定量化。并通过实例分析验证了这两种分析方法的可行性。为高效开发胡尖山长4+5油藏奠定了理论基础。     

压裂工艺在低渗油藏应用分析

XX区块低渗油藏含油小层多、构造复杂、储层物性差、渗透率低,属于典型的低渗透复杂小断块油藏。本文结合油田际生产情况,认真分析了历年来低渗油藏部分注采井组油井压裂选井选层的条件,并结合典型井例分析了油井压裂成功与失败的原因,通过对井例的分析总结了压裂成功的经验与失败的教训,并形成了部分结论,对以后低渗透油藏水力压裂的施工具有一定的指导作用。     

采油井压裂后产生低效的原因分析及探索

本文从生产实际出发,分析了由于地质因素、施工质量和压后管理等方面所产生的油井压裂后低效原因,阐述了针对不同原因所产生的压裂后低效井,在选井、选层上做了一定的工作,提出了高含水井、层的隔层厚度、压裂厚度、压前产液量、含水和压力等界限,重复压裂井的技术要求,对高效益开发油田具有一定的参考价值。