低油价下致密油资源经济效益评价研究

美国致密油采用"水平井+体积压裂+工厂化"模式实现了工业化开采,我国致密油开发总体上仍处于准备阶段。在致密油开发的核心技术中,水平井加体积压裂是提升致密油产量的利器。这意味着相比常规石油,致密油的单井投资更为高昂。在低油价下,油气田开发企业的生产经营陷入困境。在成本制约下,致密油开发的经济效益评价至关重要,而压裂水平井水平段的优化设计尤为关键。由致密油压裂水平井全生命周期产能预测模型计算出单井产油量,利用折现现金流量法评价水平井钻井压裂过程中水平段长度和压裂级数对经济效益的影响,得出存在相对最佳的水平段长度和压裂级数范围使得单井经济效益达到最优。实际制订水平井开发方案时,应考虑单井产量、投资、成本和效益的综合影响,制订最优开发方案。     

低伤害纳米增效压裂液在福山油田的应用

海南福山油田属于复杂断块性油田,储层致密,自然产能低,在压裂改造过程中,常规瓜胶压裂液往往表现出施工压力高,地层伤害严重,增产效果不理想。为提高致密油藏压裂改造效果,研发了低伤害纳米增效压裂液体系,通过室内性能评价和现场应用表明该压裂液体系具有良好携砂性能、低伤害性能、洗油性能,对福山油田致密油藏起到了良好的增产稳产效果。     

三塘湖条湖组致密油水平井分段压裂技术应用

吐哈油田三塘湖盆地条湖—马朗凹陷是吐哈油田重要的致密油勘探区域,油层深度为2000~3000m,油层厚度10~40m,储层物性差,属低渗致密油藏。区块前期主要以直井开发、常规压裂为主,易造成储层二次伤害,且改造规模小,难以形成大而有效的泄油面积,压后产量递减较快、有效期短。面对常规改造无法满足改造要求的局面,在调研国内外致密油压裂技术的基础上,借鉴国内外先进技术理念,通过对储层的进一步评价认识,充分认识到体积压裂才是低渗、特低渗透储层经济开发的关键。为此针对致密油藏水平井工艺进一步开展细致深入的研究及试验应用,经过对储层的室内实验评价、理论模型计算等研究,确立区块水平井多段改造技术思路,经过直井体积压裂及水平井体积压裂探索几个发展阶段,基本探索出以水平井多段、缝网压裂的技术路线,形成了油田有效开发的特色技术体系。     

吉木萨尔凹陷致密油水平井录井导向技术探讨

吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组致密油开发由于单井自然产能低,需采用水平井+压裂改造等工艺才可获得工业产能,而地层单层厚度薄、岩性复杂、薄互层频繁交互的特点,制约着该区水平井地质导向工作,通过不断摸索、创新,总结出一套适合于该类水平井地质导向方法——地层倾角追踪法确保准确中靶,碳酸盐含量分析法和地化精细评价法指导水平段轨迹调整。目前在该区14口水平井中得到成功运用,很好地解决了储集层选择、准确中靶和水平段轨迹的调整等水平井施工中的关键问题,为致密油地层勘探开发一体化奠定了坚实基础。     

连续管密切割压裂工艺技术及其应用

大庆外围致密油扶余和高台子储层,孔隙度低,渗透率<0.01 mD,基质物性差,常规完井后难以有效动用,必须进行体积压裂改造才能开发。以往该类储层采用“水平井(水平段1600 m)+桥塞”多簇体积压裂方式,针对性不强、施工时效低。针对以上储层特点以及开发过程中压裂工艺技术存在的问题,研究了以“缝控储量最大化”为目标、利用连续管携带底封工具,单簇单压、密切割连续管压裂工艺,增加有效储层改造体积(SRV),提高改造效果。该技术在173-86区块现场应用实践了4口井,工艺获得显著提升,Q196-P2单井切割压裂完成118段,是目前国内单井切割段数之最,压后均套管自喷生产,改造效果明显。     

致密砂岩储层支撑剂优选研究——以临兴神府区块为例

为了降低水力压裂对致密砂岩储层进行改造的成本,更好地释放临兴神府区块储层产能,首先采用HXDL-2C支撑剂长期导流能力评价系统装置开展了支撑剂导流能力评价实验,主要研究了闭合压力、铺砂浓度、石英砂粒径和不同粒径组合、石英砂和陶粒组合比例对支撑裂缝导流能力的影响,然后结合文中提出的支撑剂优选原则和数值模拟研究来指导临兴神府区块太2段储层在压裂施工时进行的支撑剂优选工作。结果表明,闭合压力的增加会导致支撑剂导流能力减小;闭合压力一定时,导流能力随铺砂浓度增加而增大;不同粒径支撑剂组合,导流能力随小粒径支撑剂比例的增加而减小;石英砂和陶粒支撑剂组合,随陶粒所占比例的增加导流能力增大。在以上研究基础上,优选出石英砂(20/40目)∶陶粒(20/40目)=1∶1的组合比例在铺砂浓度为4 kg/m²的条件下进行太2段储层压裂施工时,增产效果较好。     

晋城矿区郑庄深部煤层L型水平井增产改造技术

晋城矿区郑庄区块常规直井煤层气产量低,开发效果差。为有效改善该区块煤层气的开发现状,提高煤层气井产量,采用理论分析与现场试验相结合的方法,在充分利用老井压裂影响范围的基础上,提出了L型水平井串联压裂增透改造技术,并形成了集井位布设、射孔压裂段优选、连续油管分段压裂改造于一体的L型水平井高效开发方法与技术。经现场试验,L型水平井串联压裂增透改造技术取得了良好的增产改造效果,L型水平井产气量是本区块常规直井平均产量的近30倍。研究结果为晋城矿区深部区块的煤层气高效开发与老井改造提供了依据和指导。     

水平井分段多簇压裂裂缝扩展数值模拟

目前,非常规储层复杂裂缝扩展数值模拟的裂缝形态多为二维形态,并且将注入地层中的压裂液视为纯液体,但实际压裂液中有支撑剂的存在,导致模拟结果与现场实际结果存在较大差异,难以直接应用于现场优化设计。因此,本文基于三维位移不连续法,考虑压裂液、支撑剂在井筒和水力裂缝中的流动情况,建立了三维分段多簇压裂数值模型,采用Newton-Raphson法求解数值模型,分析了压裂液排量、黏度、砂比和簇间距等工程因素对多裂缝扩展的影响规律。结果表明,高黏度、高排量的压裂容易形成多条宽而短的裂缝,有利于支撑剂运移形成高导流通道,而低黏度和低排量的压裂会形成多条窄而长的裂缝,影响支撑剂的运移和压裂效果。随着砂比的增加裂缝高度逐渐变大、长度变小,此时裂缝中支撑剂分布浓度增大、远端裂缝缝宽变小,裂缝内流体和支撑剂流动受阻会导致砂堵现象;随着簇间距增大,裂缝间应力阴影效应减小,各裂缝更容易独立扩展,当簇间距减小时,中间裂缝扩展受到抑制且缝宽变小。研究结果可为水平井分段多簇压裂优化设计提供理论指导。     

沁水盆地南部煤层气井支撑剂回流原因分析及治理措施探讨

煤层气井需要通过压裂措施改造储层,压裂过程中普遍使用石英砂作为支撑剂。在排采过程中会发生支撑剂回流,导致卡泵、砂埋管柱等生产现象发生,影响了排采连续性。为了防止排采过程中发生支撑剂回流现象,分析统计了樊庄区块近5年来的检泵原因,发现支撑剂回流的主要发生在排水段、控压产气段和稳产段,总结了三个阶段气水产出规律及支撑剂回流的原因。提出了使用低密度支撑剂、在近井地带形成遮挡层、合理控制排采强度、使用防砂泵等措施应对支撑剂回流的影响。该类措施有效减少了樊庄区块支撑剂回流现象,可以在其他同类区块推广应用。     

高性能钻井液技术在大庆QP-X5井中的应用

大庆油田龙虎泡区块致密油资源发育,但是致密油发育地层泥岩含量高、微裂缝和微孔隙结构发育,在该区块钻井过程中,经常发生剥落和坍塌等井壁失稳事故。油基钻井液虽然性能稳定,能够满足钻井需求,但其高成本、高污染等缺点又限制了应用范围。因此,为了解决这一难题,通过处理剂优选和体系配伍性研究,研发出一套性能与油基钻井液接近的高性能水基钻井液技术,钻井液成本比油基钻井液下降。该体系在QP-X5井的应用过程中,钻井液体系抑制性优良,振动筛上返出岩屑切削齿明显,在嫩江组和姚家组地层没有发生缩径和造浆复杂;封堵性能较好,在青山口组和泉头组裂缝发育地层没有发生剥落、掉块和坍塌等井下复杂;润滑性满足了水平段超过1000m的钻井施工需求。为大庆油田致密油资源的高效开发提供了技术支撑。     

井工厂井网部署与压裂模式发展现状与展望

随着我国油气对外依存度逐渐加剧,致密油气、页岩油气等非常规油气能源成为了我国能源发展的重点方向。井工厂压裂技术因其可以改造低渗透性地层、大幅降低施工成本、缩短施工周期、提高设备利用率、节约用地而被广泛应用于非常规油气开发之中。本文在论述井工厂压裂技术发展现状的基础上,介绍了丛式水平井的井筒走向、水平段长度、井筒间距等井网部署特点,统计分析了水平井分段分簇的裂缝长度、簇间距和射孔簇数等关键技术参数特点;介绍了丛式水平井井工厂压裂常用的压裂方式,包括双井同步压裂、双井拉链式压裂和多井组合压裂等,对比分析了各种压裂方式的利弊。建议有针对性的发展立体井网井间裂缝干扰预测、井丛压裂孔簇设计等理论,为我国非常规油气储层井工厂压裂技术发展指明了方向。     

大庆油田齐家区块致密油水平井钻井提速技术

水平井技术是实现致密油开发的重要途径。自2013年开始,大庆油田在齐家、长垣等3个致密油区块开展了水平井井组开发先导性试验,其中齐家区块施工难度最大,针对该区块水平井水平段长、位移大的特点,及钻遇地层岩石可钻性差、三维扭方位难度大、机械钻速低、钻井周期长等主要技术难点,在分析地层特征的基础上,通过优化井身结构,井眼轨迹控制,优化三维井眼轨迹,开展个性化钻头、降摩减扭措施和配套工具的技术攻关及现场应用,初步形成了一套大庆油田齐家区块致密油水平井钻井提速技术,并取得了较好的应用效果,为大庆油田致密油长水平段水平井进一步提速及规模应用奠定了基础。     

碎软煤层条带瓦斯地面高效抽采技术研究

为了提高碎软煤层条带瓦斯抽采效率和效果,基于目前地面瓦斯抽采主要采用垂直井或从式井的方式抽采效果差、效率低的现状,通过理论和实验分析论证了穿岩层压裂改造煤储层的可行性,提出了在目标煤层顶板岩层中钻水平井,并通过垂直向下射孔以及采用泵送桥塞分段进行压裂的方式进行地面瓦斯抽采。试验结果表明:顶板分段压裂水平井单井产量高、高稳产期更长、产量衰减更慢;有效水平井段控制区域内瓦斯下降均匀,更有利于进行条带瓦斯抽采;相同投资条件下,采用水平井的方式瓦斯抽采效率和投入产出比更高。     

低渗、特低渗储层煤层气水平井分段压裂参数优化及应用

水平井分段压裂是实现低渗、特低渗煤层气储层高效开发的有效手段,但目前工艺设计不够完善,导致产量差异大,亟需对分段压裂参数进行优化。通过煤岩渗透率损害实验和裂缝导流能力实验及数值模拟等方法,对支撑剂、压裂液、压裂段数、段间距、压裂液量、砂量等分段压裂基本参数进行了优化,根据优化结果设计1口井压裂,取得了较好的效果。     

致密油藏多级压裂水平井CO2吞吐开发方式研究

我国致密油藏大都采用水平井多级压裂技术进行开发,初期产能较高但产量递减快,亟须补充油藏能量。CO₂吞吐是一种经济有效的增油措施,为致密油藏长期稳定开发提供了新思路。以L致密油藏G油层为例,建立多级压裂水平井单井吞吐模型,用数值模拟的方法研究周期注入量、注入速度、焖井时间等对吞吐开发效果的影响。研究结果表明,在合理吞吐参数下,L致密油藏多级压裂水平井可以获得较好的开发效果。     

玉东区块注水开发及稳产技术对策研究

LKQ油田属于超深稠油油藏。玉东区块是LKQ油田的主力区块之一,该区块于1997年试采,2000年正式投入开发。在实验和评价了常温水、热水、天然气、CO2、化学剂等介质驱替和吞吐开发的效果后,最终确定了技术较为成熟成本较低的常温注水开发作为玉东区块的主要开发方式。2006年7月试注,2007年9月开始进行全面注水开发。2008年4月区块部分井表现出受效特征,地层压力逐步恢复、单井产量明显上升、区块动液面止降回升、底水上升受到压制部分单井含水下降、老井产量趋于平稳。截至2008年10月通过将近一年的注水开发后,玉东区块产量运行平稳,结束了多年来衰竭式开发的逐年下降趋势。随着注水开发矛盾的逐步暴露,下步将分批次实施分层注水和分层系开发、调整注采结构,开展压裂、补层、提液等针对性较强、效果好的稳产措施,改善区块注水开发效果,提高玉东稠油采油速度和采收率。     

鄂尔多斯盆地致密油藏水平井体积压裂技术

为实现鄂尔多斯盆地致密油藏水平井体积与产能的扩张,设计一种水平井体积压裂技术。利用Eclipse油藏数值模拟软件,构建致密油藏水平井流线模型,通过Front Sim模块,对流线模型实施油藏开发模拟。采用定射角定向定面射孔技术,实施水平井体积改造,构建储层与井筒之间的桥梁。确定体积压裂施工参数,保证井底净压力比水平两向应力差高,根据渗吸驱替过程,确定对应关井时间,实现致密油藏水平井体积压裂。测试结果表明,改造后水平井体积达到了1 000×104 m3左右,远大于改造前的水平井体积,初期阶段日产液量和日产油量分别提高了35倍和4.0倍,稳定阶段日产液量和日产油量分别提高了4倍和2倍,有一定的渗吸、置换作用,说明设计技术有明显的改造效果。     

水力压裂技术在三叠系浅油藏的应用

三叠系致密浅油藏主要是指埋深小于1300m的油藏,资源丰富,总资源量为27468.3×104t,其中三叠系占96.5%,三叠系浅油藏埋深浅、温度低,具有储层物性差、原始含水饱和度高、地层温度及压力系数低等特点,开发难度较大,严重制约了该油藏的开发。压裂改造存在压裂液破胶难、水力裂缝形态的不确定、液体返排率低等难点。对此开展了裂缝形态、低温压裂液体系、压裂改造工艺的研究等研究工作,形成了适合三叠系浅油层的低温压裂液体系及压裂改造工艺技术,在Q19等区块应用63口井,平均初期日产油1.83t,与前期相比,日增油0.16t。水力压裂技术在三叠系浅油藏的应用可以为提高浅油藏的有效开发提供理论依据和技术支撑,对于提高浅油藏油井产量,保证该类油田的开发效益最大化具有较好的指导意义。     

沁水盆地柿庄南区块煤层气低效井二次改造研究

基于沁水盆地柿庄南区块低效井较多,制约该区块煤层气的产量,为了提高单井产量,需要对低效井进行二次改造,以TS-001井为例,通过建立储层压力、储层动态渗透率、裂缝动态渗透率、裂缝缝长的预测模型,研究了低效井的二次改造可行性,并利用数值模拟方法预测其改造后的效果。研究结果表明:低效井生产过程中储层渗透率先下降后上升,后期恢复至开采初期水平;初始压裂效果好,但后期受到有效应力效应使裂缝部分失效,裂缝渗透率降低,导致产气量下降;低效井经过二次压裂后日产气量逐渐上升,但由于长期低产导致储层水分布均匀,短期内并未达到高产,因此需要一定时间重新排水降压,才能提高稳定产气量。     

水力压裂煤层抽放瓦斯的理论分析

<正> 石油工业中的水力压裂法足提高低渗透率油、气井产量的重要措施,在国内外已经得到广泛应用。它的基本原理是通过钻孔将大量高压液体压入油层,迫使油层破裂形成垂直和平行层面的裂缝,并在压裂液中混入石英砂或其它支撑剂,使支撑剂充满裂缝,以便在停止压