致密油水平井分簇射孔设计新方法与应用

水平井分簇射孔关键在于对井段划分、簇间距、簇位置和布孔数的合理设计,确保后期压裂施工具有良好的储层改造效果。从水平井工程甜点井段评价出发,综合考虑储层可压性指数、物性指数、裂缝诱导应力场和破裂压力剖面等因素,提出了一套完整的致密油水平井分簇射孔设计新方法,其特点在于考虑因素全面,能根据物性、可压性和应力分布进行合理分段,结合段内应力干扰合理分簇,基于段内各簇裂缝均衡扩展合理布孔。开发相应的致密油水平井分簇射孔优化设计软件,对长庆油田A井进行了分析,效果显著,表明该方法和设计软件具有较好的指导意义和推广价值。     

基于测井信息的致密油层射孔优化选层方法研究

致密油层的低孔隙度、低渗透率和低压力特征使优化射孔工艺变得困难,其中一个问题就是要解决在单井剖面上自动快速确定优先射开层位。测井资料包含丰富的储层岩性、物性和含油性及脆性等信息,可利用测井曲线进行自动优化射孔选层。通过综合考虑储层地质和力学信息,构建优化选择射孔层位的评价指标函数,逐点逐层计算该函数值,据其从大到小的顺序优选射孔层段和位置。将该方法应用于鄂尔多斯盆地延长组长6—长8段致密油层的优化射孔实践中,效果明显,值得推广应用。     

鄂尔多斯盆地盒8段致密砂岩气藏储层特征及地质工程一体化对策

为明确致密砂岩气藏储层特征、低产原因及提高单井产量对策,应用铸体薄片、恒速压汞、高压压汞、低温液氮吸附、应力敏感、水锁伤害等分析测试手段,对鄂尔多斯盆地上古生界二叠系石盒子组盒8段致密砂岩储层微观孔隙结构特征和气藏低产原因进行深入分析;结合气藏特征,明确了提高单井产量的地质工程一体化对策。研究认为,盒8段致密砂岩储层以岩屑溶孔、晶间孔等次生溶蚀孔隙为主,裂缝不发育,为单一孔隙介质储层;喉道半径分布曲线主峰为0.2～2.2μm,渗透率小于1mD的储层中近纳米级喉道连通的孔隙体积大于38%,为微细喉储层,微细喉道控制了储层的渗流能力;应力作用下微细喉道易发生缩颈、闭合,遇水快速自吸引发喉道缩颈、堵塞,应力敏感伤害和水锁伤害强。加之单砂体规模小、储量丰度低,单井普遍低产。地质工程一体化提高单井产量的对策:一是优选含气富集的物性"甜点"和储层易改造的工程"甜点",降本增效;二是精细方案设计,强化储层保护,依据储层特征设计针对性改造方案;三是通过体积压裂加大储层改造规模,将单一孔隙介质储层改造成孔隙—裂缝双介质储层,减弱微细喉道对储层渗流能力的控制,优选垂向连通性较好的主河道部署水平井,扩大泄流面积;四是多层动用、多层合采,提高单井产量。     

致密油藏分压四段定向射孔多缝压裂工艺优化研究

定向射孔多缝压裂工艺作为长庆油田低渗透油藏储层改造主体技术,工艺适应性强,增产效果显著,但是随着致密油开发区块储层物性逐年变差,提高单井产量难度越来越大,以分压两段为主的定向射孔多缝压裂工艺增产效果大幅下降,需要进一步通过提高分压段数,扩大泄流体积,提高单井产量。为此,提出了分压四段定向射孔多缝压裂工艺,并针对研究区储层压裂地质特征,以提高分压四段施工效率和避免缝间压窜、纵向上形成多条相互独立的裂缝为重点优化目标,在原定向射孔多缝压裂研究成果的基础上,开展了射孔方式优化、施工工艺优选、施工参数优化等方面研究,现场试验取得了较好效果。     

渤海湾盆地沧东凹陷页岩油效益开发探索与突破

渤海湾盆地黄骅坳陷沧东凹陷孔二段页岩油规模效益开发面临中低成熟页岩油主力产层评价优选、纵向多甜点层立体开发动用、复杂断块2000m长水平段优快钻完井、纹层型页岩储层高效体积压裂改造和高凝—高含蜡页岩油高效举升等难题。沧东凹陷孔二段页岩油勘探开发经历研究探索、水平井突破、产能评价和先导试验4个阶段,仍有60%的已投产水平井单井EUR小于2.0×10⁴t,单井产量偏低成为制约湖相页岩油效益开发的瓶颈问题。通过综合分析沧东凹陷孔二段47口已投产井测井、录井、压裂参数和生产数据资料,针对复杂断块湖相页岩油效益甜点评价和箱体优选、井网部署、随钻导向、压裂改造和排采制度等方面进行了系统攻关,落实官东地区C1、C3和C5共3个效益开发甜点层,有利面积为42～53.3km²,估算Ⅰ类资源量1.54×10⁸t。优选沧东凹陷5号平台孔二段C1(3)和C3(8)2个10m级甜点层开展页岩油效益开发先导试验,攻克复杂断块水基钻井液长水平段钻探难题,创新形成纹层型页岩油高效压裂技术,实现纹层型页岩储层渗透率提高、溶胀增能、混相降黏,5口试验井测试...     

三塘湖盆地马56区块致密油重复压裂实践

针对三塘湖盆地马56块致密油衰竭式开发引起地层能量下降、单井产量递减较快、采出程度较低的问题。以提高单井最终采收率为目标,开展了致密油重复压裂技术研究。通过地质研究与评价,形成了优选重复压裂"甜点"层段,补充地层能量与暂堵转向压裂工艺相结合的技术思路。在马56区块进行了6井次重复压裂现场应用,压裂后稳定日产油是压裂前的2.24倍,取得了明显的增产效果。该技术组合对致密油藏重复压裂具有重要借鉴意义。     

松辽盆地北部非均质致密油水平井增产改造设计优化技术

松辽盆地北部致密油储层为半深湖—深湖相夹三角洲前缘亚相和河流相沉积,具有纵向不集中、横向不稳定、甜点单体规模小、连片程度差、物性变化大、含油性差异大等非均质特征;非均质性强导致的力学差异易导致裂缝延伸不均衡、压裂段数多、规模大,对支撑剂、原材料及施工设施都要求高,等裂缝间距压裂设计不适应该地区。为此展开攻关,形成了增产改造设计优化技术,其中裂缝间距优化、压裂井段划分、射孔优化、裂缝长度与高度优化、裂缝导流能力优化等方法,解决了非均质储层体积压裂改造裂缝系统优化问题;同时压裂液、支撑剂、地面设施的优化与配置,满足了松辽盆地北部致密油大规模体积改造的需求。现场试验10口井97段,单井压后产量平均达40m3/d,是周围同物性条件直井的17倍,实现了陆相非均质致密油的有效改造,对大庆油田致密油增储上产具有重要意义。     

镇泾油田长8油层纤维网络加砂压裂试验研究

镇泾油田长8油层是典型的超低渗透致密砂岩储层,压裂改造后出现支撑剂回流现象,导致近井地带地层出砂严重,造成裂缝部分或完全闭合,严重影响了油井的长期稳产。阐述了镇泾油田长8油层地质特征及压裂改造难点,从预防支撑剂回流、防止支撑剂沉降的角度考虑,对纤维材料性能进行了试验研究和评价,优选出了适合镇泾油田长8储层的纤维网络加砂压裂工艺。目前已经应用该工艺在现场试验了6井次,对于射孔井段位于砂体上部、中上部的储层其改造效果较好,平均日产量12．19m^3,平均日产油量5．03t。该工艺与常规加砂压裂工艺相比,不仅实现了油井的增产,而且延长了油井的生产周期,适合在镇泾油田长8油层推广应用。     

鄂尔多斯盆地致密油层混合水压裂试验

鄂尔多斯盆地长C储层岩性致密、物性差,采用常规工艺增产幅度有限,提高单井产量面临巨大的挑战。针对盆地长C致密储层的地质特征,借鉴国外致密油开发的成功经验,以体积压裂为理念,开展了致密油直井混合水压裂技术试验,取得了阶段性成果。通过对鄂尔多斯盆地致密储层混合水压裂先导试验的分析与总结,进一步探索长庆油田致密储层提高单井产量试验的新思路、新方法,为有效动用盆地致密油提供技术保障。     

胡154区块混合水压裂效果研究

鄂尔多斯盆地长2以下储层岩性致密、物性差,采用常规工艺增产幅度有限,提高单井产量面临巨大的挑战。针对盆地长2以下致密储层的地质特征,借鉴国外致密油开发的成功经验,以体积压裂为理念,开展了致密油直井混合水压裂技术试验,取得了阶段性成果。通过对鄂尔多斯盆地致密储层混合水压裂先导试验的分析与总结,进一步探索长庆油田致密储层提高单井产量试验的新思路、新方法,为有效动用盆地致密油提供技术保障。     

鄂尔多斯盆地安塞地区页岩油地质-工程一体化技术实践

页岩油是目前国内外油气勘探开发的热点,其地质要素、富集机制与开发特征具有特殊性,实施地质-工程一体化是实现页岩油效益开发的有效举措。采用野外地质调查、岩心观测与采样、测井资料解释、地质与工程参数分析测试等技术方法,在页岩油地质评价方面重点关注岩性、厚度、孔隙度、渗透率、含油饱和度、裂缝发育程度及甜点优选;在工程评价方面针对不同类型甜点,提出适合于鄂尔多斯盆地安塞地区页岩油的开发方式和开发参数。主要认识有：①鄂尔多斯盆地安塞地区三叠统延长组7段（长7段）发育典型陆相页岩油,为三角洲前缘和半深湖亚相沉积,源内致密砂岩主要为低孔-超低孔、超低渗储层或非储层,根据地质和力学参数,由好至差储层综合划分为Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ和Ⅳ共4类,其中Ⅰ和Ⅱ类储层是甜点目标。②长7段页岩油藏依赖储层流体与岩石的弹性膨胀驱动及溶解气驱动,注气补充能量潜力相对有限。针对地质评价优选出的Ⅰ类储层,采用九点法、七点法或交错排状水平井网的准自然能量开发,而Ⅱ类储层采用七点法或五点法水平井网。③长7段典型井页岩油水平井初始产量不高,初期递减率较高,后期递减率逐渐降低,生产周期较长,产量相对比较稳定。     

鄂尔多斯盆地红河油田长8油层组致密砂岩储层“甜点”成因机制

鄂尔多斯盆地红河油田长8油层组储层物性普遍具有低渗—致密特征,但局部发育储层“甜点”（即相对优质储层）,并控制着油气富集高产,因此,开展储层“甜点”成因机制研究对致密砂岩储层预测意义重大。通过大量岩石薄片、铸体薄片、阴极发光、扫描电镜、荧光薄片等的系统观察与统计,结合储层矿物组成、胶结物含量、物性测试分析,从沉积建造到成岩改造开展了储层物性影响因素的全过程分析,剖析沉积、成岩、破裂及油气侵位作用对致密砂岩储层储集性能的影响。结果表明,沉积作用是控制致密砂岩储层物性的第一位因素,奠定了致密砂岩储层发育的物质基础,并控制了其原始物性;成岩作用控制了致密砂岩储层的孔隙演化,其中建设性成岩作用控制了储层“甜点”的发育,并最终控制了孔隙型致密砂岩储层“甜点”分布;裂缝大大提高了致密砂岩储层渗流能力,并最终控制了裂缝—孔隙型致密砂岩储层“甜点”分布;油气侵位抑制了胶结作用的进行,是致密砂岩储层“甜点”重要的保持机制。      

准噶尔盆地乌—夏地区二叠系风城组致密油储层特征

近年来,致密油已成为国内外油气勘探的新热点.通过岩心、普通薄片、铸体薄片、扫描电镜、阴极发光薄片的观察和鉴定以及物性压汞数据分析,对准噶尔盆地乌—夏地区二叠系风城组致密油储层岩石类型、储集空间特征、物性特征及储层“甜点”区主要影响因素进行了系统研究.结果表明：风城组主要发育5种岩石类型：云质岩类、凝灰岩类、砂岩类、泥岩类和盐岩类,并以云质岩类为主;致密油储层常见4类储集空间类型：裂缝、溶孔、晶间孔和原生粒间孔,其中裂缝占储集空间的53％,溶孔占储集空间的35％;油层属典型低孔、低渗致密储层,孔隙度为1％～10％,平均为3.86％,渗透率＜2 mD的样品占85％以上,平均为0.17 mD;致密油储层“甜点”区主要受白云石化、裂缝和溶孔发育程度等的共同影响.     

鄂尔多斯盆地延长组储层致密化及其影响下的致密油充注特征

通过对鄂尔多斯盆地延长组储层成岩作用、致密历史、油水分布特征的分析,并结合充注动力与阻力的计算,探讨了储层早期致密化影响下的致密油充注特征。结果表明,延长组长6-长8段储层孔隙演化经过4个阶段,在中成岩阶段A₁期基本达到致密,而此时油气大规模充注尚未开始。储层早期致密化形成的高充注阻力导致浮力难以成为驱替致密油运移的有效动力。同时,结合该区具有紧邻源岩的致密砂岩普遍含油、"甜点"富油且流体分异性差的特征,认为广泛发育的长7段烃源岩与长6和长8段储层间的剩余压力差是致密油充注的主要动力,且是导致致密砂岩含油而甜点富油的重要因素。      

致密油甜点的内涵、评价与优选——以酒泉盆地青西凹陷白垩系下沟组为例

致密油甜点是致密油勘探开发的核心领域。通过对酒泉盆地青西凹陷白垩系致密油储层的成藏富集规律研究,揭示了致密油甜点的内涵、评价与优选方法。研究结果表明：①致密油甜点是含油气盆地细粒沉积体系中整体低丰度含油背景下的相对高丰度含油区域（或层位）,致密油甜点可分为物性甜点、油藏甜点、工程甜点、产能甜点和经济甜点等5类,其中物性甜点和油藏甜点合称为地质甜点。②控制致密油甜点的主要地质因素包括岩性组合特征、源储品质、源储组合类型和裂缝发育程度。③致密油甜点的评价与优选方法为优质源岩R_o定边界、源储组合定区带、四优（优源、优相、优缝、优配）匹配定甜点、多层联合定井轨迹,该套致密油甜点评价与优选方法对油气田高效勘探开发具有指导意义。     

中国致密油藏压裂驱油技术进展及发展方向

针对致密储层"注不进、采不出"的难题,提出"压—注—采"一体化作业的压裂驱油技术。梳理中国国内油田低渗致密储层压裂驱油技术发展的4个阶段:基质渗吸-油水置换采油、裂缝—基质动态渗吸采油、缝网压裂-蓄能增渗采油以及压裂驱油-焖井渗吸采油。明确压裂驱油6个方面技术特征:①细分切割体积压裂,提高缝控程度;②近破裂压力注水,形成大量微裂缝,扩大波及体积;③高压力持续注水,增加孔喉尺寸,改善渗流通道;④前置大液量注入,补充地层能量;⑤焖井渗吸置换,提高驱油效果;⑥添加压驱化学剂,增强洗油效率。综合考虑压驱地质特征、作用机理、工艺参数以及配套设施,深度剖析当前中国致密储层改造面临的地质-工程问题,提出压裂驱油未来4个方面技术攻关方向:①加强地质—工程一体化研究,优化油藏工程注采井网布局;②深化水平井立体改造技术,提高致密储层动用水平;③开展压驱技术作用机理研究,助力压驱工艺参数优化;④完善低成本高效率压驱配套技术,助推致密储层开发降本增效。     

特低渗透油藏定面射孔压裂技术研究与应用

安塞油田长6特低渗透油藏注水开发多年，水驱前缘已经波及储层高渗透带，大量剩余油分布于储层纵向低渗段。为开发低渗段剩余油，采用定面射孔压裂技术，利用定面射孔形成垂直于井筒轴向的扇形应力集中面，引导水力裂缝沿井筒径向扩展，控制裂缝纵向延伸，实现低渗段剩余油挖潜。在研究长期注采条件下的剩余油分布及岩石力学参数变化特征的基础上，模拟分析不同定面射孔相位角下的裂缝起裂效果，根据裂缝融合面积优选出最佳射孔相位角；同时，根据较小应力差条件下的裂缝模拟结果，优化压裂改造参数，控制裂缝高度。安塞油田78口井长6油藏开发中应用了定面射孔压裂技术，平均单井增油量达1.8 t/d，是常规压裂的2倍以上，取得了较好的效果。研究与应用表明，定面射孔压裂技术可为特低渗透油藏低渗段剩余油挖潜提供新的技术手段。      

页岩气层“双甜点”评价方法及工程应用展望

页岩气层“双甜点”（地质甜点和工程甜点）评价是衡量页岩地层是否具有开采价值的有效方法,定量化评价“双甜点”有利于优化钻井和压裂施工,提高页岩气开发效率。针对甜点参数众多及甜点评价精度低的问题,利用相关系数法优选了主要甜点参数,采用独立性权系数法对地质甜点和工程甜点进行了定量表征。以涪陵页岩气田焦石坝区块地层为研究对象,优选出了5个地质甜点参数和4个工程甜点参数,地质甜点表征的相关系数为0.89,工程甜点表征的相关系数为0.85。研究结果表明,页岩气层“双甜点”及可压裂性可以用于钻井和压裂层位优选、水平钻进方位优化及套管工程安全管理方面。在此基础上,分析并展望了页岩气层的可压裂性、水平钻进方位优化技术对套管安全和大体积压裂的积极作用和优势。      

Characteristics and accumulation mechanism of tight sandstone gas reservoirs in the Upper Paleozoic, northern Ordos Basin, China

The Ordos Basin is a significant petroliferous basin in the central part of China.The Carboniferous and Permian deposits of transitional and continental facies are the main gas-bearing layers in the north part of the basin.The Carboniferous and Permian natural gas reservoirs in the northern Ordos Basin are mainly tight sandstone reservoirs with low porosity and low permeability,developing lots of ＂sweet spots＂ with comparatively high porosity and permeability.The tight sandstones in the study area are gas-bearing,and the sweet spots are rich in gas.Sweet spots and tight sandstones are connected rather than being separated by an interface seal.Sweet spot sand bodies are vertically and horizontally overlapped,forming a large gas reservoir group.In fact,a reservoir formed by a single sweet spot sand body is an open gas accumulation.In the gentle dipping geological setting and with the source rocks directly beneath the tight reservoirs over a large area,the balance between gas charging into tight reservoirs from source rocks and gas loss from tight reservoirs through caprock is the key of gas accumulation in tight sandstones.Both the non-Darcy flow charging driven by source-reservoir excess pressure difference and the diffusion flow charging driven by source-reservoir gas concentration difference play an important role in gas accumulation.The results of mathematical modeling indicate that the gas accumulation cannot be formed by just one of the above mechanisms.The diffusion of gas from source rocks to reservoirs is a significant mechanism of tight sandstone gas accumulation.