致密油水平井小型注水吞吐技术研究

目前致密油水平井开发过程中,常规注水适应性差,自然能量开发递减大,水平井低产低效,整体采出程度低,迫切需要对水平井有效补能技术进行攻克,来实现恢复单井产能,提高采收率。D1区C7油藏为一个致密油水平井开发单元,受裂缝发育、井间干扰大、注水适配性差等因素影响,长期无注水补能,自然递减持续较高,开发水平低。针对此问题,前期开展了水平井长周期注水吞吐和压裂车快速分段注水吞吐矿场试验,取得了一定效果,但存在注水有效利用低的问题,投入高产出低。通过研究两种试验机理,结合实际情况,摸索出了小型快速注水吞吐技术,增油效果较好,为同类油藏开发具有现实指导意义。     

三塘湖盆地马中致密油藏注水吞吐探索与实践

三塘湖盆地马郎凹陷马中致密油藏水平井投入开发后,地层压力下降快,自然递减大,投产第1年自然递减超过50%,一次投产采收率低的矛盾凸显,亟需开展提高采收率矿场试验。通过对比分析马中致密油藏储层物性、含油性及岩石润湿性,储层相对润湿指数0.18~0.48,表现为弱亲水-亲水特征,适合注水吞吐,并对注水吞吐机理及影响因素进行了深入分析研究,有效地指导了现场实践,开展先导试验注水吞吐7口井,平均单井日增油10.3 t,平均单井累计增油805 t。注水吞吐已经成为马中致密油藏一种新的有效开发方式,分析认为注水吞吐效果与吞吐水量呈正相关性,当注入压力达到超地层破裂压力吞吐效果较好,水平段轨迹位于油层中上部的井注水吞吐效果好于水平段轨迹位于油层下部的井,但随着注水吞吐轮次的增加效果减弱,下步需要研究多轮次注水吞吐后提高采收率的技术。     

鄂尔多斯盆地南部致密油藏水平井分段压裂技术

鄂尔多斯盆地南部中生界油藏资源丰富,但储层物性差、非均质性强,部分区块微裂缝发育,压裂改造是经济有效开发的主要途径。华北分公司通过不断攻关、试验和研究,初步形成了针对不同储层类型的水平井分段压裂设计优化技术、不同完井方式下的分段压裂工艺配套技术和配套的低伤害压裂液体系。文中对鄂尔多斯盆地南部致密油藏水平井分段压裂技术现状进行了阐述,并针对致密油藏的储层特点及水平井分段压裂的技术难点提出了今后研究的方向,对切实提高致密油藏水平井分段压裂改造效果具有重要的指导意义。     

致密油藏水平井注水吞吐效果评价方法

针对致密油藏注水吞吐效果变差的问题,运用油藏工程方法,综合考虑了地质特征、压裂工艺及注水吞吐制度,基于压裂液返排率和压裂增产倍数,定量表征致密储层天然裂缝与压裂裂缝形成的复杂缝网发育程度,得到了缝网发育系数计算方法.采用九标度法,建立评价指标权重集,进行模糊计算与类型识别.将研究成果应用于三塘湖盆地M区块注水吞吐效果评...     

大液量注水吞吐技术在致密油藏水平井中的应用

针对致密油藏水平井大规模体积压裂弹性开采后期的油井开发特征,提出了大液量注水吞吐技术,该技术能有效补充地层能量、提高单井产量、增加开采经济效益。首次定义了大液量注水吞吐技术,并从机理、油藏工程、室内实验及数值模拟等方面分别展开了探讨,分析了大液量注水吞吐在开发致密油藏中的优势。利用压力构成图和油藏中注入水残余压力的定义,建立了注水吞吐模型并计算了注水吞吐的临界参数,且将这一结果应用于现场。先导性矿场试验取得了显著的增油效果及经济效益,单井日产油量提高了4.5 t/d,地层压力提高了9.3 MPa,累计产油量增加了1 987 t,投入产出比可达1∶1.74～1∶4.06。研究成果为致密油藏水平井的高效开发提供了一种思路和重要的技术支持。     

中国致密油藏水平井注水吞吐技术进展与发展趋势

中国致密油藏多采用水平井体积压裂衰竭式开发,水平井产量递减快,一次采收率不足10%。因此,有效补充地层能量是致密油藏体积压裂水平井稳产的关键。注水吞吐是致密油藏水平井的一种有效注水补充能量方法,近年来针对该方法进行了大量的研究和实践。在介绍注水吞吐工艺的基础上,从渗吸采油微观机理以及压力对渗吸排油影响两个方面对注水吞吐机理的研究进展进行了概述,并系统总结了储层性质和工艺参数对注水吞吐采油效果的影响。为了提高注水吞吐的开发效果,目前主要形成了化学处理剂辅助注水吞吐技术、大排量注水强化注水吞吐技术和水平井同井缝间异步注采技术3种改善注水吞吐开发效果的技术。进一步通过总结注水吞吐油藏数值模拟和工艺参数优化的研究成果,分析矿场实践经验,提出了中国致密油藏注水吞吐技术未来发展趋势。     

鄂尔多斯盆地延长组致密油特征

通过综合研究鄂尔多斯盆地延长组致密油储集层与烃源岩展布、岩石学、地球化学等资料,分析鄂尔多斯盆地延长组致密油特征,评价其勘探潜力.鄂尔多斯盆地中生界延长组低渗透油气资源丰富,截至目前空气渗透率小于2×10?3μm2的致密油探明地质储量约20×108 t,主要赋存于与油页岩互层共生或紧邻的延长组长6—长8油层组致密砂岩储集层中,石油未经过大规模长距离运移.其中,湖盆中部长7和长6油层组大面积分布的重力流砂岩储集层尤其致密,空气渗透率一般小于0.3×10?3μm2.延长组致密油具有多成因砂体复合叠加规模大、储集层致密、孔喉结构复杂、刚性组分含量高、裂缝发育、含油性和原油物性较好、低压低产等特征.优质烃源岩与大面积厚层储集体互层共生,以及地史期生烃增压强排烃作用控制了延长组大面积叠合致密油的形成.鄂尔多斯盆地致密油资源潜力大,是近期建产的现实目标和未来勘探开发的重要领域.图6表2参37     

致密油藏储层驱替特征及开发效果——以鄂尔多斯盆地上里塬地区延长组长7油层组为例

为了研究致密油藏储层驱替特征及其开发效果,以鄂尔多斯盆地上里塬地区上三叠统延长组长7油层组为例,通过测试分析及模拟实验对致密油藏储层的敏感性、渗流特征及水驱油特征进行了分析。结果表明,研究区储层为弱速敏、弱酸敏性,无水敏、盐敏性。致密油藏单相渗流启动压力梯度达2.0 MPa/cm,与渗透率呈负相关;束缚水饱和度和残余油饱和度偏高,共渗区较窄,等渗点较低,含水饱和度增大会导致油相渗透率快速下降。根据其不同驱油阶段含水率和驱油效率的变化,将长7储层的水驱油开发大致划分为无水期、含水快速上升期及高含水期等3不同的开采阶段。无水期驱油效率为18.1%,最终驱油效率较低,仅为31.7%。同时,研究区储层润湿相为弱亲油,对后期的注水开发会产生深远影响。     

鄂尔多斯盆地南部延长组长7段致密油成藏条件

通过对烃源岩、储层、油气运移等方面的研究,评估了鄂尔多斯盆地南部延长地层长7期的油气勘探潜力,以地球化学分析测试、原位放电扫描电子显微镜、平衡深度法为目的来评估其潜力。     

鄂尔多斯盆地延长组第7油层组致密油资源评价

总结了鄂尔多斯盆地延长组第7油层组(简称长7)致密油研究及勘探进展,从砂岩展布、物性特征、致密油充注时间和成藏期次等方面研究长7致密油地质特征,并按特征将致密油划分为A类和B类。在此基础上,采用小面元法和EUR类比法分别计算长7致密油地质资源量和可采资源量。评价结果揭示:长7致密油地质资源量和可采资源量分别为41.78×10~8t和3.73×10~8t,高资源丰度区主要分布在Ning 89井西侧、华池—马岭—环县一带、姬塬和AP11井附近。研究思路和评价结果为中国致密油资源评价及勘探生产提供有益参考。     

松辽盆地北部致密油水平井二氧化碳吞吐技术及其应用

扶余油层致密油是保障大庆油田可持续发展的重要接替资源,主要分布在大庆长垣、三肇和齐家—古龙地区的扶余油层,开发潜力大,是长垣外围油田持续稳产的储量基础。通过近10年的技术攻关和现场试验,已经形成有效的开发技术系列。但从开发效果来看,水平井体积压裂弹性开采整体上具有高产期短、产量递减快的生产特点,初期月递减率为20%~30%、年递减率为40%~60%;弹性开采2~3 a后,生产井表现出难以保持饱和压力生产的特点,弹性采收率仅为5.7%~8.2%。为提高致密油水平井开发的采收率,开展了核磁共振、岩心物理模拟、岩心驱替、应力敏感等实验和数值模拟研究,确定了最佳能量补充时机的地层压力系数为0.60~0.65,优选CO₂吞吐为首选提高采收率开采方式,优化水平井段注入量为7 000~9 000 t/km、注入压力为12~13 MPa、注入速度为130~150 t/d、焖井时间为40~50 d。经水平井现场试验,单井阶段提高采收率为1.44%~3.33%、平均为2.44%,在60美元油价下投入产出比为1∶1.63,技术经济性较好。     

致密砂岩油可动量及其主控因素———以鄂尔多斯盆地三叠系延长组长7为例

中国致密油地质储量超过100×10⁸ t,但确定可采资源量难度较大。通过改进耗散型石英微天平分析仪（QCM-D）实现地层条件下岩心的单位原油吸附量、利用高压压汞和N₂吸附手段对含油孔隙下限和有效比表面积测试,最后结合密闭取心含油量测试结果,对鄂尔多斯盆地三叠系延长组长7油层组可动油开展评价。结果显示长7致密砂岩表面吸附油厚度15.6 nm,吸附质量13 mg/m²;含油孔径下限为18 nm左右,比表面积平均为1 m²/g; 孔隙度6%~10%,游离态原油比例为14.3%~48.6%,结论与核磁共振实验测定结果具有可比性。控制致密砂岩原油可动量的地质因素包括原油密度、黏度、有效孔隙表面积、有效孔隙体积以及储层矿物组成,针对特定区域和层系,可动量主要受孔比表面积控制。     

鄂尔多斯盆地合水地区长7致密油储层伊利石成因

鄂尔多斯盆地合水地区长7油层组为典型的致密油储层,伊利石平均含量高达9.1%是其重要特征,也是控制储层性能的关键因素。扫描电镜、铸体薄片、能谱分析、X-衍射等分析表明,合水地区长7油层组发育浊流沉积的极细砂岩,孔隙类型以长石溶蚀孔为主,且发生溶蚀的长石均为钾长石;伊利石化学成分复杂,以分散杂乱片状为主,仅分布于残余粒间孔隙内,且岩石粒度越细伊利石含量越高;与相邻泥岩相比,粘土矿物相对含量相似,但砂岩中钾长石/斜长石比值小于泥岩。合水地区长7沉积时期火山活动强烈,具有早期蒙脱石形成的地质条件,同时伊利石产状具有蒙脱石化的特征,且镜下可见大量的杂基伊利石化,表明研究区伊利石主要由大量蒙脱石等杂基转化而来;而研究区最高古地温一般不超120℃,也无外来富钾热流体的加入,不具备其他成因伊利石大量生成的地质条件。     

鄂尔多斯盆地延长组7油层组湖盆远端重力流沉积与深水油气勘探——以城页水平井区长73小层为例

鄂尔多斯盆地长7₃小层远端重力流沉积体是盆地深水油气勘探的重要目标,但对其沉积规模、空间展布规律认识不清,导致水平井的砂体钻遇率低、勘探风险高。利用城页1井导眼井、城页1水平井和城页2水平井的岩心、钻井、录井及测井资料,对城页水平井区长7₃小层远端重力流的沉积类型、分布特征、砂体结构、沉积过程以及沉积模式进行研究。长7₃小层深水沉积体系发育滑动-滑塌、砂质碎屑流、浊流和深湖相泥质4种沉积类型。砂体以断续分布的砂质碎屑流舌状体为主,单期厚度为0.6~2.5 m。砂体在顺物源方向（NE向）厚度稳定、延续性好,长度可达800 m;在垂直物源方向（NW向）上延续长度多小于150 m,并发生突然尖灭。湖盆西南缘三角洲前缘沉积物的失稳滑脱和搬运形成了城页水平井区的重力流沉积,滑脱体搬运过程中主要经历滑动、滑塌、砂质碎屑流和浊流4个阶段,砂质碎屑流分离体远距离搬运,在湖盆中央整体凝结,形成远端重力流砂体,滑动-滑塌与浊流沉积是砂质碎屑流分离体与湖底、湖水作用的产物。湖盆远端重力流砂体结构受控于三角洲前缘重力流事件的发生频率与单期规模,孤立型砂体形成于发生频率低且单期规模较大的重力流事件;连续叠加型砂体形成于发生频率高但单期规模较小的重力流事件;间隔叠加型重力流砂体为前两者的过渡沉积。湖盆远端砂质碎屑流砂体和深湖相黑色页岩是城页水平井区长7₃小层深水油气勘探的有利对象,沿B522井、C81井和C121井NE向展布的长7₃小层细砂岩发育带是勘探"甜点"区,长7₃小层下砂层组是"甜点"层段,顺物源方向为有利的水平钻井方向。     

鄂尔多斯盆地延长组长7油层组致密砂岩储层层理缝特征及成因

裂缝发育程度与类型是影响致密砂岩储层能否获得油气高产稳产的重要因素。目前,鄂尔多斯盆地延长组致密砂岩储层勘探开发高度重视构造裂缝,而对层理缝的关注甚微。近期勘探开发实践表明,致密砂岩储层层理缝发育对油气富集具重要影响。综合利用野外露头观察、岩心描述分析与薄片观测,系统表征鄂尔多斯盆地延长组长7油层组致密砂岩储层层理缝特征,并分析其成因机理。结果显示:鄂尔多斯盆地延长组长7油层组致密砂岩储层层理缝多近水平或低角度发育,裂缝开度较小;横向上常断续分布,延伸不远;垂向上彼此独立,基本无联系,其发育分布具强非均质性,可被构造裂缝切割;岩心中发育的层理缝多存在油浸或油迹显示。分析认为:自晚燕山期,长7油层组致密砂岩储层内层理缝开始大规模形成,其发育分布受流体压力、构造应力以及溶蚀作用等多种地质因素综合控制。延长组长7油层组致密砂岩储层层理缝对鄂尔多斯盆地致密油勘探开发的地质意义主要体现在其储集效应,层理缝差异发育是造成鄂尔多斯盆地致密油非均质分布及影响单井产能的重要因素,其发育区可能是致密油勘探开发的"甜点区"。     

致密油聚集模型与数值模拟探讨——以鄂尔多斯盆地延长组致密油为例

致密油可划分为页岩油、互层或夹层型致密油和邻源型致密油3种,根据它们的地质特点和成藏机理建立成藏模型。结果认为：页岩油的成藏过程很特殊,既没有经历二次运移也没有进行初次运移,只发生原始运移：互层或夹层型致密油属于自生自储型,是初次运移的结果;邻源型致密油是一种过渡型油藏,介于初次运移与二次运移之间。是“膨胀力”驱动的结果,．基于这种认识,提出“膨胀流”驱动论,并以此为基础建立了邻源型致密油数值模型、互层或夹层型致密油的自生自储数值模型及页岩油数值计算的容积法模型。应用实例证明,该技术具有较好的应用前景．．     

致密油储层地应力特征及其对物性的影响——以鄂尔多斯盆地上三叠统延长组为例

致密储层物性及流体赋存状态均受现今地应力的影响。以往对于鄂尔多斯盆地中西部地区上三叠统延长组的岩石力学性质及地应力研究较少,制约了致密油气的高效勘探、开发。以鄂尔多斯盆地吴起、志丹及定边地区为例,利用大量薄片、物性、岩石力学、声学、全波列阵列声波测试及压裂测试资料,对3个地区长6—长8油层组的岩石力学性质、地应力特征及其对储层物性的影响进行了评价。利用测井方法识别出3种地应力状态：吴起地区长6—长8的变化不大,其现今的应力活动性较弱;志丹地区的水平应力活动性深层要大于浅层,较强的水平应力强度主要集中在长7₃及长8;定边地区的水平应力活动性从长6到长8整体较强,浅层的水平应力强度要略强于深层。研究区水平应力梯度有从西北向东南逐渐递增的趋势;水平主应力差的增加不是一定使岩石减孔,其造成的应力平面非均质性会使岩石孔隙度变化出现3种不同的路径;而水平主应力差的增加会造成岩石渗透率的降低,但影响并不显著。