川西致密气藏压裂水平井生产动态预测研究

为了有效预测致密气藏水平井生产动态,基于压裂水平井多裂缝系统渗流模型并结合非稳态产能评价方法,建立了生产动态预测方法;对无限导流多裂缝模型和有限导流多裂缝模型生成了动态分析的快速模型。针对川西地区致密气藏水平井,通过Blasingame方法对生产动态资料进行拟合来确定地层参数,计算动态储量和单井产能。运用水平井渗流模型对川西低渗致密气藏水平井实际生产的稳产、产量递减、转低压管网生产以及增压开采各阶段产量和压力进行了预测。结果显示动态预测与实际生产动态相符合,说明该方法能为低渗致密气藏水平井生产动态分析和优化配产提供指导。     

低渗透致密气藏压裂水平井不稳定产能研究

产能评价技术是压裂水平井的关键技术,而对于低渗致密气藏压裂水平井,其渗流机理较为复杂,常规产能监测方法难以描述压裂水平井开发早期产量、压力递减情况,无法客观地预测气井的生产动态.为了对低渗致密气藏压裂水平井产能进行准确评价,从渗流机理出发,并通过将压裂水平井地层渗流数学模型、井筒流动模型、井口节流模型相结合,建立了压裂水平井产量预测模型,采用不稳定产能评价方法,利用生产数据,实现低渗致密气藏压裂水平井产能预测.实例应用表明,常规直井压裂模型计算结果与实际生产数据明显偏差较大,压裂水平井不稳定产能评价方法计算结果更为合理,该方法可用于低渗致密气藏压裂水平井产能评价及其它生产参数的计算.     

水平井全通径分段压裂工艺的研究和应用

川西低渗致密气藏压裂施工中采用常规Y 341套管封隔器分段压裂,发现压裂液返排不够通畅,影响了返排及压裂改造效果。通过调研评价全通径压裂工艺技术,优选连续油管拖动底封分段压裂工艺、K 344封隔器分段压裂工艺进行现场试验。详细介绍了这两种工艺的原理、特点及现场试验情况,并对现场试验结果进行了分析,得出这两种工艺都可实现井内的全通径,保证了压裂液返排和天然气产出通畅,但连续油管拖动底封分段压裂工艺的喷砂射孔设计还须进一步优化,现场试验证明K 344封隔器分段压裂工艺在川西气田具有更好的适应性。     

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为了解决低渗透油气藏开发中投入与产出的矛盾,满足油气田开发过程中合理开采速度和稳产期的要求,取得最大的经济开发效果,区块整体改造技术在各油气田得到了越来越广泛的应用,文章综合运用油藏工程方法,数值模拟理论,渗流力学理论,采油工程,数值计算方法等理论知识,结合采油工程的实际情况,从区块整体改造的角度出发,全面考虑低渗致密气藏低速非达西型渗流和人工压裂裂缝中高速非达西型渗流的影响,首次提出了一个新型的较完善的低渗致密气藏整体压裂模拟数学模型,并推导出数值模拟,编制了低渗致密气藏整体压裂模拟软件,为低渗致密气藏整体压裂改造方案的编制提供了强有力的工具。     

低渗致密气藏水平井分段压裂优化研究

水平井分段压裂是开发低渗致密气藏难动用储量的重要技术手段,而水平井分段压裂参数优化设计研究是这类气藏有效开发的基础。针对常规网格加密和气藏工程在描述水平井压裂方面的不足,提出了应用PEBI网格加密进行水平井分段压裂参数优化设计的方法。以某低渗致密气藏为例,通过建立低渗致密气藏的地质模型,研究了压裂水平井水平段长度、裂缝条数、裂缝长度以及裂缝导流能力对水平井产能的影响,结果显示:水平井段长800 m、裂缝5条,裂缝半长70 m,裂缝导流能力为3.03～3.06μm2·cm,且在气藏中下部时开采效果最佳。该研究对低渗致密气藏水平井渗流规律和优化水平井参数具有重要的指导意义。     

川西侏罗系低渗气藏压裂增产措施中地层损害研究

水力加砂压裂既是气藏增产改造的主要措施,同样也会对地层造成损害,这种损害较钻井、完井过程的损害更易被忽视,特别是低渗致密气藏在压裂增产中地层损害现象及其影响尤为严重。岩心流动实验证明,川西侏罗系气藏储层属于低渗致密敏感性砂岩储层,除碱敏相对较弱外,其水敏、速敏和应力敏感属强-极强敏感损害,是压裂增产措施中潜在的损害因素。目前现场使用的压裂液对川西地区储层和支撑充填层均存在损害,损害原因除地层潜在的敏感损害因素外,还与压裂液残渣形成的滤饼,未完全破胶的有机胶团以及滤液滞留地层引起的“水锁”损害等有关。“水锁”是造成川西侏罗系低渗气层损害的主要原因之一。使用压裂液助排剂技术和压裂液损害解堵技术,能有效降低和解除由此而引发的地层损害。     

红台区块致密气藏压裂工艺技术研究与应用

针对红台致密气藏低压低渗致密气藏自然产能极低、常规加砂压裂改造方法达不到满意增产效果的现状，通过压裂技术创新与进步，研究形成了一套适合储层特征的压裂改造技术体系，并在红台气藏得到成功应用，压前产量为压后产量的7～14倍，增产效果和经济效益显著，为高效、经济开发红台区块致密气藏提供了可靠的技术保证，同时为类似气藏的开发提供了成功的经验。     

致密气藏压裂井定向射孔优化技术

目前，致密气藏压裂施工普遍存在破裂压力较高的难题。为了研究和解决这一问题，针对低渗致密砂岩气藏的特点，并结合川西南致密气藏压裂井存在的实际问题，在分析了影响川西南致密气藏压裂井压裂效果的主要因素的基础上，通过室内大尺寸真三轴模拟实验系统和FLAC3D 有限差分大型岩土数值模拟软件，研究了不同射孔方式和射孔方位、孔密、孔深及孔径对裂缝延伸和破裂压力的影响规律。根据室内实验和数值模拟结果，对川西南致密气藏压裂井进行了射孔优化，形成了最大主应力方向定向射孔、13~16 孔/m 中等孔密、大孔径和深穿透的优化射孔思路。现场应用结果表明，使用该思路进行压裂施工，能有效地降低地层破裂压力和提高产能。为致密砂岩气藏压裂改造提供了新型有效的技术手段，促进了致密砂岩气藏高效压裂技术的发展。     

水力压裂技术现状及发展

水力压裂技术是改造低渗层使其达到工业性开采的最经济有效的手段之一。目前，常用的水力压裂技术有：低渗透油藏总体优化压裂技术，致密气藏大型水力压裂技术，深井、超深井压裂酸化配套技术，煤层甲烷气压裂技术。近几年国外开始研究用于高渗层和重复压裂的高砂比和端部脱砂压裂技术。本文对国内外水力压裂技术发展、现状及未来趋势做一分析介绍。     

深层致密气藏高效压裂改造技术研究

针对川西地区须家河组气藏工程地质实际,分析了深层致密气藏压裂改造技术的难点;通过结合川合148井、川合139井压裂改造现场试验情况并系统地剖析该区块在压裂改造中存在的问题。从降低破裂压力、压裂材料的优选、小型压裂测试等方面,提出了深层致密气藏高效压裂关键性技术对策,为深层气藏下一步压裂改造技术攻关提供有益的参考。     

大庆油田水平缝重复压裂改造技术

针对大庆油田长垣人工裂缝为水平缝的重复压裂井,以葡萄花油田为研究对象,初步界定了重复压裂选井选层工艺方法;应用试井分析和流动指数方法判断重复压裂时机;经过研究找出了重复压裂井裂缝失效的主要原因。根据裂缝失效的原因,确定了增大施工规模、酸洗裂缝以及多裂缝、开新缝压裂等项改造措施。结合理论研究在葡萄花油田现场试验,取得较好效果。     

重复压裂技术研究与应用

针对中原油田油藏特点,研究了低渗透油藏的老井重复压裂技术,运用压前评估技术,提出了复压井选层原则,同时研究了运用模糊数学方法进行选层,根据储层特点及上次失效原因,提出了重复压裂时机的确定方法,研究应用了提高复效果的高砂液比施工技术,在此基础上进行了重复压裂优化设计,根据实验室试验结果,选用了有机硼交联改性胍胶水基压裂液体系及低密度高强度支撑剂,现场实施10口井,施工成功率100％,有效率90％,达到了稳油控水的目的,对老油区的改造起到了积极作用,展现了良好的应用前景。     

低成本致密油层水平井重复压裂新方法——以吐哈油田马56区块为例

吐哈油田马56区块致密油层水平井体积压裂后高产期短、一次采收率低，必须通过重复压裂提高产量，但常规重复压裂难以实现低油价下的水平井增产需求。为探索水平井低成本重复压裂新方法，通过分析区块前期生产特征，从提高采收率与体积压裂结合的方向出发，开展了岩心润湿、长岩心驱替、数值模拟以及注水现场试验等4项基础试验，验证大排量注水结合体积压裂工艺有助于恢复水平井产量，最终形成压前大排量注水蓄能（注入量为2倍采出量），再以高于初次压裂的排量进行全程滑溜水+小粒径支撑剂重复压裂，最后闷井5~15 d的重复压裂新方法。现场压裂试验取得成功，6井次压后平均日产油18.1 t/d，恢复到首次压裂产量77.4%；成本较首次压裂降低140万元/井次。该方法将笼统注水与重复压裂相结合，为致密油层水平井重复压裂探索出一条新途径。     

重复压裂井产能评价方法研究

由于对重复压裂井原有裂缝失效程度的难以评价,重复压裂井的产能预测常常有很大的误差。为此,根据重复压裂井的压前产量和含水率,拟合了原有裂缝的有效率,在考虑新裂缝和原有裂缝的部分作用情况下,建立了油水两相平面二维的裂缝-油藏数学模型,通过对模型的数值求解,对重复压裂井进行了产能评价。研究表明,在考虑新、老裂缝共同作用下的产能评价方法,能更为准确地预测重复压裂后的生产动态情况,为压裂时机的确定、压后经济效益的预测都具有重要的指导意义。     

阿南油田中高含水期重复压裂的研究与应用

针对二连油田阿南油藏中高含水期(51%~72%)重复压裂(以下简称复压)难见成效(施工泵压高、砂液比低及有效期短(尤其是多次复压时))的问题,提出了一套适用于该油藏的复压技术体系。包括选准复压井层、选好复压时机、优化复压设计、制定高砂比和强制闭合的工艺措施、严格的质量控制以及复压前后的注采匹配等内容。其核心是,使用现有常规数据,并借助油藏地质、油藏工程与压裂工程相结合的研究方法,选准井层,选好时机;应用高砂比和强制闭合的技术;以及注、采、压配套技术进步。经现场实施6口井,日产油量由压前的2.7t 增加到8.1t, 综合含水则由60%降为40%,平均14d 回收了复压成本,6口井复压后累计生产608d 统计,已累积增油3252t, 累计创收236万元,并继续有效。实现了该油藏控水稳油,综合治理的开发要求,提高了整体复压工作水平,取得了好的经济效益。     

低渗透油田堵水转向压裂新技术研究与应用

针对低渗透油藏随着注水开发,使得人工裂缝和天然裂缝沟通能力进一步增强,导致油井含水率逐渐上升,产能逐渐下降,甚至水淹的油井,经过常规重复压裂和酸化改造后效果不佳的情况。重点研究堵水与转向压裂相复合,形成了堵老缝压新缝的堵水转向压裂新技术。通过研究重复压裂的造缝机理,量化造新缝的可能性及条件,实施了现场应用试验,取得了较好效果,从而验证了新技术的可行性。该项技术在低渗透油田注水开发中,挖潜油层能力,延长低含水采油期,具有极为重要的现实意义。     

低渗透砂岩油藏暂堵重复压裂技术研究

初次水力压裂后产生的支撑裂缝周围会形成诱导应力场,进而改变原始地应力场,从而导致重复压裂时启裂改向,其延伸方向依然取决于地应力状态。通过改变围压条件进行的水力压裂模拟实验,证实了重复压裂造新缝的可能性。鄂尔多斯盆地安塞油田采用了暂堵重复压裂工艺技术:在老裂缝重张过程中加入暂堵剂进行封堵形成高压环境,产生新裂缝并沟通部分天然微裂缝,随后加入支撑剂构建新的高导流裂缝体系,使泄油面积大大增加。现场试验的裂缝监测和效果分析资料证实产生了新裂缝。      

重复压裂裂缝延伸模拟实验研究

利用人工岩心,采用室内重复压裂模拟实验的方法,研究重复压裂的造缝机理,量化造新缝的可能性及条件．为现场预测裂缝转向或创造产生新缝的条件。对于选择重复压裂时机,优化压裂设计,改善重复压裂效果具有重要的指导意义。     

重复压裂造缝的应力场分析

通过对重复压裂造缝的应力场进行分析,推导出满足重复压裂产生新裂缝的条件。主要分析了一次压裂的 裂缝、储层压力等多种因素对当前地应力场的影响,可以看出诱导应力改变了原地应力场,当原应力场最小水平主 应力大于原最大水平主应力时,重复压裂裂缝可能重新定向。     

安塞油田长6低渗透油藏重复压裂机理与效果分析

采用理论与实际相结合的思路,建立了重复压裂弹性变形方程以及裂缝扩展判据和裂缝流量公式。采用应变能强度作为判据,可以计算出压裂裂缝的扩展方向。裂缝的转向半径随着压裂液视粘度的上升而增大。根据低渗透油藏的生产特点和人工裂缝的渗流特征建立的油藏与裂缝渗流的数学模型可计算重复压裂后流体的采出(注入)量。进行了裂缝导流能力试验,研究了裂缝参数对重复压裂后的动态影响。重复压裂要取得理想的增产效果,一靠尽可能延长支撑缝长,增大泄油面积;二靠增大导流能力。大型重复压裂就是采用大砂量、大排量进行压裂,增大裂缝长度,采用高强度的支撑剂增大了压裂后油层的导流能力。对安塞油田长6层地质特征进行的重复水力压裂作了效果分析。