一种考虑多因素影响的酸压裂压力降落解释模型

随着油气藏压裂酸化技术的发展和应用,压后裂缝诊断、分析评估技术受到广泛重视。压力降落分析方法已经成功地应用于小型压裂测试或大型水力加砂压裂评估。但是目前针对酸压井的压后裂缝参数的诊断、评估技术 和解释模型在国内还研究甚少。该方法是基于压裂施工过程和停泵后裂缝内物质平衡方程和连续性方程,结合裂缝几何参数计算模型,由压力降落变化,确定出裂缝几何尺寸、闭合压力、滤失系数等参数。在前人研究的 基础上,建立了一种新的考虑多因素影响的酸压裂压力降落解释模型,由于酸液是反应性流体,滤失机理复杂,酸液滤失系数至今仍无准确的求取方法,该压力降落模型采取多次迭代的方法,避免了酸液滤失系数的直接 求取,方法简单而且更趋于准确。
     

酸化压裂井停泵压力三维分析模型和解释方法

为了对酸化压裂井压后裂缝参数进行准确的分析和解释，以模拟停泵前后裂缝内的物理、化学变化过程为思路，以停泵后缝内的物质平衡方程为主线，建立酸化压裂井停泵后的缝内压力递减模型，并提出了针对酸化压裂井裂缝参数解释、评估的“曲线拟合”法。该模型考虑了地层温度和流体（残酸和CO2）压缩性的影响，能有效模拟停泵后的压力降落，进而解释出酸蚀裂缝几何尺寸、闭合压力、酸液滤失系数及液体效率等参数，从而为酸化压裂施工评价和优化酸化压裂设计提供直接可靠的技术手段。图2表1参5     

酸压裂压力递减分析方法研究及应用

利用压降分析方法能识别裂缝参数,但对酸压井用现有的压降分析方法解释得到的滤失系数等参数与实际有很大差异。为逼近地下裂缝的实际情况,提高解释结果的准确性,本文根据酸压与压裂不同的滤失特点,在引入常规压裂液的滤失计算方法的基础上,建立了考虑酸蚀孔,并能有效用于酸压井压力递减分析的酸液滤失系数和滤失量的计算模型;并编制了酸压井压力递减分析软件。最后,通过软件的实例计算,说明了本文的计算模型、解释方法以及软件的可靠性和实用性。     

酸压井压后压力递减分析模型

油气酸压井压后的压力递减分析和评估技术,发展相对比较缓慢。酸压井施工停泵后,裂缝壁面的酸岩反应还在继续进行,酸岩反应产生的CO2对酸液和残酸的压缩性,以及停泵后的压力动态都会有很明显的影响;裂缝壁面的酸液滤失机理与压裂液的滤失机理有很大的不同。提出了一种酸压井施工压力递减分析的方法,在考虑流体压缩性和地层温度的影响下,推导了停泵后流体的连续性方程,建立了利用酸压压力递减资料计算裂缝参数的数学模型,给出了压降数据拟合求解数学模型的方法,编制了酸压井停泵后压力递减分析解释软件。实例分析表明,酸压井的压降解释中必须考虑温度和流体压缩性的影响;采用计算机自动拟合压降曲线的方法可有效提高解释工作质量。由于该方法模拟了停泵后缝内的物理、化学变化过程,解释的酸压井的滤失系数和裂缝几何参数更接近地层真实情况,可以为酸压施工评价和优化酸压设计提供直接可靠的技术手段。     

碳酸盐岩裂缝性油藏酸压压降曲线分析

基于径向裂缝模型推导了酸压压降曲线分析模型。考虑了酸液溶蚀的碳酸盐以及酸岩反应生成的二氧化碳对人工裂缝体积的影响,针对裂缝内由二氧化碳、水、氯化钙等物质组成的高压相平衡体系,将二氧化碳真实地处理为超临界状态,其体积由适用于超临界流体的BWR状态方程求解。通过构造G函数、ψ函数可判断储层的滤失特性,确定裂缝闭合点从而得到裂缝的几何尺寸以及滤失系数等参数,进而指导酸压的施工设计和完善酸压工艺。将该方法应用到塔河油田酸压井的压降曲线分析中取得了较好的效果。     

一种快速分析酸压井净压力曲线的方法

试井分析是压裂酸化效果评价的重要组成部分,常规的G函数分析方法速度慢,且曲线特征不明显,研究净压力快速分析技术,可更加快速有效地分析酸压过程中的净压力曲线,从而准确的得到压裂关键参数。针对酸压井渗流存在的主要问题,综合运用油气藏渗流理论和现代试井解释方法,建立并求解酸压井净压力快速评估数学模型,利用Stehfest反演算法计算井底压力响应典型曲线,分析井筒储集系数、表皮系数和不同缝长对井底压力动态的影响。通过利用建立的酸压井净压力曲线快速分析理论对玉北1井的实测资料进行处理,所取得较好的解释结果,对提高碳酸盐岩油气藏酸压井裂缝诊断精度和诊断速度具有重要的作用。     

裂缝性油气藏压裂压降分析研究与应用

传统的压降分析解释技术适用于低渗透均质油气藏的压降分析，而对于裂缝性油气藏就不能很好地解释压裂后裂缝的参数。为了克服传统压降分析解释技术中的不足，文章在前人研究的基础上，综合考虑了储层中流体的可压缩性和天然裂缝的影响，以及压后立即放喷的情况，建立了裂缝性油气藏的压裂压力递减分析模型，从而形成了裂缝性油气藏的压降分析理论和解释技术，并研制了相应的解释软件。该软件可较好地用于裂缝性油气藏的压裂压力降落分析，解释并获得一些重要的裂缝及储层参数（如裂缝滤失系数、初滤失系数、闭合压力、闭合时间、裂缝长度、裂缝宽度以及压裂液效率等）。通过实例计算，说明了本解释模型、方法及软件具有一定的可靠性和实用性，这对裂缝性油气藏压裂裂缝参数的解释，以及运用获得的参数进行压裂施工效果评价和压裂设计具有一定的指导意义。     

基于停泵压力降落曲线分析的压后裂缝参数反演

在主压裂停泵压降分析中,目前没有任何模型可以定量地计算出包括天然裂缝在内的裂缝总面积。而在小型压裂和微注测试分析中,Liu-Economides模型已经可以对包括天然裂缝在内的裂缝系统进行模拟,并给出了所涉及到的相关参数的解析解,包括天然裂缝和水力裂缝的面积。借鉴Liu-Economides模型,提出了一套针对主压裂停泵后的压降分析方法,从而评价天然裂缝和水力裂缝参数。利用该方法在四川盆地某页岩气水平井F井的实际压裂施工中进行了压力分析与应用。结果表明:该F井的28段现场压裂数据中有15段由于压后停泵测压时间不足,没有出现特征线段,无法进行裂缝参数的计算。利用模型对13段有效数据进行裂缝参数分析,发现提高缝内净压力,页岩气储层压裂裂缝复杂性会显著增加。同时,由于天然裂缝开启比例的增加,主裂缝长度也会发生显著降低。研究可以为压裂施工现场压后效果的实时评价提供理论依据与技术支撑,从而提高后续压裂施工的针对性与有效性。     

裂缝性油藏加砂压裂压力递减分析研究及应用

现有的压降分析解释技术只适合于低渗透均质油藏,而不能解释裂缝性油藏的压裂裂缝参数。为了克服传统压降分析解释技术中的不足,在前人研究的基础上,发展和完善了水力压裂压降分析方法,提出了适合裂缝性油藏的压降分析理论和解释技术,并研制了相应的解释软件。该软件可较好地用于裂缝性油藏的压裂压力降落分析,可以解释获得一些重要的裂缝及储层参数,如裂缝滤失系数、初滤失系数、闭合压力、闭合时间、延伸时间、裂缝长度、裂缝宽度,以及压裂液效率等。通过实例计算,说明了解释模型、方法具有一定的可靠性和实用性,这对裂缝性油藏压裂裂缝参数的解释,以及运用获得的参数进行压裂施工效果评价和压裂设计指导具有重要的意义。     

试井资料在压裂效果评价中的应用

目前对水力压 裂效果评价最有效的方法是压力恢复试井。用压力恢复试井资料评价压裂效果时,首先用压前压力恢复试井资料求取地层有效渗透率和地层压力,其后用压后压力恢复试井资料和压前求取的地层参数对压裂裂缝做出正确解释、排除解释结果的多解性,最后应用压力恢复试井解释结果来评价压裂效果。用压力恢复试井解释了准东低渗油藏20口压裂井压裂裂缝特征,并与三维压裂模型计算结果作了比较并评价了准东油田压裂效果。     

碳酸盐岩储层酸压停泵压降特征与缝洞规模关系

通过对停泵压降曲线进行分析,可以确定裂缝几何尺寸、滤失系数、闭合时间等参数．但现有的压降分析解释技术只适合于均质油藏,而不能解释缝洞型碳酸盐岩储层的相关参数。在总结经典G函数压降曲线分析方法的基础上．根据缝洞型碳酸盐岩油藏的非均质特征,利用注水压降试井模型和物质平衡原理,建立了适合缝洞型碳酸盐岩油藏的停泵压降评价方法,该方法可有效判断人工裂缝沟通缝洞体的规模、层位和流动特征。实例应用表明,该方法具有较高的可靠性和实用性,对酸压设计和施工效果评价具有重要的指导意义。     

超临界二氧化碳压裂过程中注入压力对致密砂岩力学特征的影响

针对致密砂岩气藏采用超临界二氧化碳压裂技术开发中,未考虑二氧化碳流体对储层岩石力学影响,从而导致设计压裂施工参数与现场实际不吻合问题,取苏里格气田2 800 m左右石盒子组地层岩心,在围压38 MPa、温度85 ℃下,模拟地层条件开展超临界二氧化碳压裂致密砂岩岩石力学特征实验,测试二氧化碳注入压力从3 MPa增加到35 MPa,然后加轴向压力至岩石破坏,获得致密砂岩岩石应力—应变曲线。研究表明,随超临界二氧化碳注入压力增大,致密砂岩抗压强度、弹性模量均减小,泊松比则增加,脆性指数先略微增大而后呈减小趋势。拟合出脆性指数与二氧化碳注入压力的关系式,相关系数为0.903 6,注入压力为4.55 MPa时脆性指数极值为0.483 5。超临界二氧化碳压裂时应考虑注入压力对岩石力学参数的影响,弹性模量、泊松比、脆性指数等岩石力学参数影响致密砂岩裂缝起裂及扩展规律。     

页岩二氧化碳压裂裂缝扩展机制及工艺研究

针对目前不同状态二氧化碳压裂裂缝扩展机制及二氧化碳压裂最优模式研究欠缺的问题,设计并开展了不同状态二氧化碳压裂物理模拟实验,同时进行了相关数值模拟,研究了不同状态二氧化碳对裂缝起裂及扩展的影响,对比分析了不同工艺下的压裂效果,并对二氧化碳压裂相关工艺的参数进行了优化。研究结果表明,二氧化碳作为压裂介质可降低破裂压力,提高裂缝复杂度;破裂压力由小到大排序为：超临界二氧化碳 ＜液态二氧化碳 ＜二氧化碳泡沫滑溜水 ＜滑溜水;二氧化碳复合压裂方式有利于增产、稳产,前置液 ＋后半程伴注液态二氧化碳／二氧化碳泡沫复合压裂工艺有助于提高改造效果;二氧化碳复合压裂工艺中起泡基液黏度应控制在3~6 mPa·s,泡沫质量应大于 75％,施工后半程泵入泡沫段塞更有利于提高改造体积。     

̼��������ά�ữѹ��������̬����

酸压后裂缝的几何形态、有效作用距离、酸蚀裂缝导流能力以及气井产能是进行酸压经济评价的重要参数，在考虑裂缝导流能力受生产压降、非达西效应、储层污染等因素影响的基础上，建立了三维酸压动态预测模型，通过计算及图版分析，认为裂缝闭合应力和非达西效应使气井产量下降，设计合理的裂缝导流能力和几何尺寸是经济增产的重要手段。     

考虑裂缝壁面蚓孔区影响的酸压井产能预测

酸压施工时，酸液在裂缝中流动并沿裂缝壁面滤失形成蚓孔区，酸压后井的产能将受到蚓孔区的影响。因此，考虑裂缝壁面蚓孔区影响的酸压井产能预测研究对于提高酸压效果有着重要的意义。在分析了蚓孔的形成对产能造成的影响基础上，将蚓孔区考虑为双重介质系统，提出了一种新的考虑酸压蚓孔区对产能影响的模型。将地层分为裂缝线性流、改进的双线性流、地层线性流和拟径向流阶段等４个阶段，并建立了相应的渗流数学模型；基于有限导流垂直酸压裂缝井理论，采用 Laplace变换，将蚓孔区双重介质渗流数学模型结合裂缝流动模型、地层线性流模型以及地层拟径向流模型求取了４种流动阶段的井底压力解；分析结果表明，蚓孔区对低渗透油气藏的酸压产能影响明显。采用所建立的二项式酸压产能预测模型分析了裂缝半长、裂缝导流能力、地层压力对产能的影响，并对塔里木油田的实例井进行了产能预测，结果与试井数据接近。     

二氧化碳泡沫压裂效果评价

为评价二氧化碳泡沫压裂效果，指导压裂优化设计，提高选井、选层的成功率，从二氧化碳相态变化和增能原理出发，全面分析了二氧化碳压裂返排速度、压力降落特点及增产效果，认为二氧化碳泡沫压裂返排速度快，放喷为排液主要阶段；排液求产过程中地层压降小，地层能量损失少；给出了二氧化碳泡沫压裂适用的储层条件。