川中异常高应力裂缝性气藏加砂压裂现场试验研究

四川川中须家河须四气藏施工井深2400～2800m，地层温度70℃～85℃，具有基质低孔、低渗、地应力高、天然裂缝发育等特点。以往压裂规模小、易砂堵、单井难以获得工业性气流。针对该气藏特征及以往压裂技术存在的问题开展现场试验研究，现场4次试验。施工有效率100％。最大加砂量达到78m^3，最大砂浓度达到940kg／m^3。该项试验提高了气藏压裂技术水平，增产效果显著，如西64井压前产量为0．31×10^4m^3／d，压后产量达到2．5×10^4m^3／d。     

大庆油田火山岩气藏勘探开发取得突破

2008年5月12日，我国第五大天然气田——庆深气田接连传来好消息，升深平1井日产气超过37×10^4m^3，产量是同区块直井的3倍以上，成为大庆油田水平井开发火山岩气藏取得新突破的标志井。截至当日，庆深气田3年累计生产天然气8．6×10^8m^3，天然气日产量相继突破100×10^4m^3、150×10^4m^3、200×10^4m^3，产能达到10．7×10^8m^3．     

新疆成为我国最大的天然气外输省区

1978年，新疆生产天然气2．51×10^8 m^3，仅占当年全国天然气产量的1．8％。1990年，党中央、国务院确定陆上石油工业“稳定东部，发展西部”战略方针，新疆石油工业迎来加快发展的宝贵机遇，天然气勘探不断取得新的突破，天然气产量快速上升。2005年，新疆天然气产量首次突破100×10^8 m^3，预计新疆2008年的天然气产量将达到240×10^8 m^3，天然气生产将连续4年保持全国第一。     

塔里木油田年产油气当量突破2000万吨

截至2008年12月12日,塔里木油田石油天然气产量突破2000×10^4t油气当量,其中天然气产量为180×10^8m^3,折合1400×10^4t油气当量,成为我国第一大天然气产区、第四个年产超过2000×10^4t油气当量的大油气田。     

新疆哈密显现巨大油气资源开发潜力

随着油气勘探的深入，哈密地区显示出巨大的开发潜力。哈密石油和天然气资源蕴藏丰富，主要分布在哈密红台区域和巴里坤三塘湖盆地。红台区域油气田预测天然气储量约500×10^8m^3，探明储量约200×10^8m^3，可采储量约130×10^8m^3，开发条件较好，现已形成天然气产能3×10^8m^3以上。三塘湖盆地预测油气资源当量9．3×10^8t。在已探明的6个含油区块中，石油总资源量5．7×10^8t、天然气资源量100×10^8m^3，     

中国石化塔河油田天然气产量突破10×10^8m^3

目前，为满足市场需求，中国石化集团公司将中国西部地区作为其发展的重点区域，在中国石化第二大油田——新疆塔河油田展开了大规模的天然气产能建设。该油田日产天然气从最初的140×10^4m^3。增加至目前的260×10^4m^3。截至2008年11月3日，该油田累计生产天然气10．05×10^8m^3，天然气产量与2007年同期相比增长了近三成，成为目前中国石化集团公司天然气开发中油气产量增长最快的油田之一。     

定向井压裂特征及原因分析

为了减小定向井的压裂施工难度,提升定向井增产效果,对定向井压裂中表现出的特征进行了研究和分析.定向井压裂通常表现出以下特征:施工泵压较直井高;施工难度较直井大;压后效果普遍较直井差;当井筒方位与地应力场最大水平主应力方向垂直时,施工难度更大,并易砂堵.研究分析其原因有:裂缝空间转向、近井效应和多裂缝的形成造成定向井压裂施工难度大和压后效果普遍较直井差;井筒方位与最大水平主应力方向垂直时,压裂中更易产生多裂缝且很难形成单一的主裂缝,导致施工难度极大、易砂堵.研究为正确实施定向井压裂和提高单井产能提供了技术支持,同时为定向井储层改造工艺技术进步奠定了重要基础.     

中石化集团2008年实现油气双增产

2008年,中石化集团公司已通过国土资源部评审新增石油探明储量2．98×10^8t、可采储量4550×10^4t,新增天然气探明储量539×10^8m^3、可采储量308×10^8m^3。全年生产原油4180×10^4t,增长1．8％;生产天然气82．6×10^8m^3,增长3．3％。     

青海油田3年累计生产天然气100亿立方米

中国石油青海油田公司坚持油气并举战略,全力打造“百亿立方米”高原精品气田,现已在涩北一号、二号和台南三大主力气田形成天然气产能76．56×10^8m^3,近3年全油田累计生产天然气104．8×10^8m^3,仅涩北气田就达到95．5×10^8m^3。     

中国石化天然气脱硫技术研发进入应用阶段

中国石油化工集团公司重点科技攻关项目“橇装式超重力气体脱硫成套技术的开发与研究”和“河口15×10^4m^3／d含硫天然气橇装式脱硫技术工艺包开发”近日顺利通过中国石化科技部组织的专家技术评审验收。专家建议,尽快开展河口15×10^4m^3／d含硫天然气处理的工程设计,进行工业试验。     

页岩气藏加密井压裂时机优化——以四川盆地涪陵页岩气田X1井组为例

加密井的压裂时机直接影响着页岩气藏最终的开发效果。为了有效地指导页岩气藏加密井部署与压裂施工,基于离散裂缝网络模型、有限差分模型及有限元模型,提出了一套页岩气藏加密井压裂时机优化方法：根据页岩气田开发现状及井网加密需求,系统考虑储层非均质性和天然裂缝发育特征,建立渗流—地质力学耦合条件下四维地应力演化及复杂裂缝扩展的多物理场模型,进而模拟加密井水力裂缝扩展形态、加密井及井组开发效果,最终优选出加密井最佳的压裂时机。以四川盆地涪陵页岩气田X1井组为例,利用该优化方法研究了加密井压裂时机和施工参数对其复杂裂缝扩展形态、单井及井组产能的影响规律。结论认为：①该优化方法能够有效模拟老井生产过程中储层物性及力学状态变化,预测压后产量变化,优选加密井压裂参数及压裂时机;②当加密井射孔簇间距减小、每簇施工液量增大时,水力压裂改造体积、裂缝密度增大,压裂后产量提高,但射孔簇间距过小、每簇施工液量过大时,则有可能会导致分支裂缝串通和重叠,降低压裂液效率、影响压裂后产能;③压裂时机越晚,加密井井筒附近分支裂缝越密集,但改造体积越小、初期产量越低;④当目标井组生产36个月进行加密井压裂时,井组累计页岩气产量最高、开发效果最优。     

低渗透油藏分段压裂水平井布缝方式优化

为提高压裂改造效果,须优选出合理的裂缝参数。目前国内外优选裂缝参数时,只对裂缝务数、长度、间距、导流能力进行优化研究,没有考虑水平井裂缝布放方式对压裂水平井产能和含水率的影响.为此,文中以某低渗透油藏七点注采井网单元为例．采用数值模拟方法,在水平井分段压裂裂缝参数单因素分析基础上进行水平井布缝方式优化研究,评价了裂缝参数时井网单元开发指标的影响,最后优选出合理的水平井分段压裂裂缝参数。研究结果表明：考虑注水井的影响,为避免水突进,水平井布缝时,裂缝要错开注水井排布,靠近注水井的裂缝要短些,可以不等间距、不等长度排布,在获得较高产能的同时保证含水率也较低：合理的水平并布缝方式可提高单井产量和区块采出程度,使含水率上升缓慢,可提高水平井分段压裂改造效果和经济效益．该研究为同类油藏压裂施工设计提供了有效依据。     

低渗透油藏重复压裂机理研究及现场应用

对重复压裂造缝机理的研究表明，重复压裂井由于初次压裂裂缝以及油层生产活动引起的压力下降，导致近井地带的应力场发生变化，从而在重复压裂过程中引起裂缝的重新定向。结合华北油田桐西断块储层低渗透的特点，进妒了重复压裂参数的优化和压裂材料的选择，提出了选井选层的原则。重复压裂技术在桐47-43x井成功实施，取得了很好的增油效果，为桐西断块储层下一步的开发提供了重要的技术措施。     

定向射孔在致密储层改造中的应用

川西地区低渗透致密砂岩气藏经过常规聚能射孔后进行压裂改造时,普遍存在破裂压力高、弯曲摩阻大的问题,这在对斜井进行压裂时问题就更加突出。介绍了马蓬49D井定向射孔技术应用情况,并重点阐述了定向仪的选择、射孔器材的设计、施工设计和操作。通过对比该井三层射孔段不同射孔工艺对后续压裂的影响效果,并对比同一区块内目的层为同一小层的井压裂施工情况,从现场实践证实了定向射孔技术有利于降低地层破裂压力和近井摩阻,提高了斜井的压裂效果。     

径向井复合脉动水力压裂煤层气储层解堵和增产室内实验

针对煤层气钻采过程中普遍存在的储层伤害解除不彻底的问题,提出了有助于解堵和增产的径向井复合脉动水力压裂技术思路:水力喷射多分支径向井,利用高导流径向孔眼进行适度的脉动水力压裂改造,从而在主井筒附近一定区域内最大限度地冲击、破碎煤层,形成高导流通道与裂缝网络相结合的大范围卸压增透区。为了验证其技术原理,设计并开展了径向井复合脉动水力压裂室内实验,采用声发射仪与脉冲伺服疲劳试验机等实验装置,围绕径向水平井复合压裂形成裂缝时的声发射响应特征与煤岩的破裂程度、宏观裂缝形态之间的关系开展了室内研究。结果表明:(1)实验条件下,径向水平井复合脉动水力压裂达到常规压裂峰值压力的1/3~1/4下即可起裂,声发射事件数是常规压裂的1.38~7.07倍;(2)径向水平井复合脉动水力压裂中获得强烈的声发射信号响应,产生宏观破裂的峰值压力较低,相同条件下更易获得较大范围的缝网;(3)径向井分支数、井眼长度、动载频率及振幅等参数是影响径向水平井复合脉动水力压裂效果的重要因素。结论认为,径向水平井复合脉动水力压裂方法提供了一种煤层气解除储层堵塞和高效开发的新思路,可实现煤层气井的有效解堵和增产。     

水平井定面射孔近井筒的破裂形态

水平井定面射孔是致密油气藏体积压裂的一种新型射孔技术,但以往的研究较少考虑射孔对近井区域裂缝起裂位置、破裂形态的调控作用,并将定面射孔的各孔道空间位置均简化为平面,忽略了定面射孔角度参数对水平井破裂压力与近井筒裂缝形态的影响。为了弥补上述不足,建立了流固耦合形式的近井筒破裂力学模型,采用基于连续损伤力学的裂缝单元表征射孔局部三维破裂位置、形态变化,开发了耦合模型有限元数值求解程序以研究裂缝起裂与扩展规律,并运用长庆油气田现场水平井射孔完井参数,定量分析了射孔转角、射角参数变化对初始破裂压力、起裂位置的影响,对比了水平井定面射孔、螺旋射孔近井筒破裂形态的差异。研究结果表明:①射孔可调控水平井破裂压力及初始破裂位置,随射孔转角、射角改变,孔道破裂压力变化显著,初始破裂会产生于射孔—井筒界面、孔道中部等不同位置,定面射孔器材应控制射孔射角介于15°～30°;②定面射孔通过改变孔道射流方向,增加了孔道间应力干扰,能够有效降低水平井破裂压力2.0～3.5 MPa;③定面射孔能够引导和调控近井筒裂缝走向,形成垂直于水平井筒的初始破裂面、避免螺旋射孔导致的近井筒裂缝扭曲,提高了水平井近井筒裂缝系统的完善程度。结论认为,所建立的近井筒破裂力学模型可以模拟水平井射孔—近井筒动态破裂过程,模型计算结果与现场测试数据具有较好的一致性。     

基于压裂返排数据的有效破裂体积计算方法

压裂裂缝破裂体积是评价压裂效果的一个重要参数,常用的微地震裂缝监测无法区分有效和无效破裂的微地震点,解析模型对复杂裂缝不适用,且这些方法评估的破裂体积与压裂产能相关性低。为此,利用压裂返排初期的动态数据,建立了有效破裂体积的计算模型,通过对压裂井返排初期的动态数据变换,找出拟稳定流动阶段并拟合出线性关系,确定返排阶段的物质平衡时间段,结合压裂裂缝的综合压缩系数,确定有效的破裂体积。利用该模型计算了10口直井与水平的有效破裂体积,计算结果表明,有效破裂体积越大,压裂产能越高,两者相关性在0.9以上,所建立的方法可以准确地评价有效破裂体积并进行压裂产能预测。     

混合压裂在苏里格致密气藏水平井的应用

苏里格致密砂岩气资源量巨大,压裂水平井是重要的开采手段之一。常规水力压裂形成的高导流短裂缝对于致密砂岩储层或低渗砂岩储层Ⅲ,Ⅳ类井增产效果较差,另外,高黏度交联冻胶压裂液对储层伤害较大。通过借鉴混合压裂工艺在国外致密气田的成功案例,结合苏里格致密砂岩气藏的地质特征,使用StimPlan软件模拟常规压裂和混合压裂裂缝形态,并借助井下微地震监测结果,分析了2种压裂工艺井的裂缝展布特征,验证了压裂施工效果。最后,通过苏里格东区致密气藏60余口水平井的试气和生产产量对比,得知混合压裂比常规压裂增产效果明显,且降低了施工成本。混合压裂工艺由于"低伤害、控缝高、造缝长、低成本"等特点,是苏里格致密砂岩气藏开发中的有效增产手段之一。     

基于地面测斜仪的“井工厂”压裂裂缝监测技术

为了更好地认识大牛地气田"井工厂"压裂模式中裂缝的形态和方位,指导该区块其他井组合理部署井网及优化压裂设计,采用地面测斜仪对R井组的2口水平井分段压裂裂缝进行了监测,获得了每条压裂裂缝的方位与长度,并对监测结果进行分析,探索研究了水平井组同步压裂工艺对裂缝复杂性的影响.研究表明,在R井组2口水平井的同步压裂过程中,由于诱导应力场的影响,使得部分井段压裂裂缝的复杂性增加,从而增大了改造体积,改善了压裂效果.研究结果为今后的压裂设计优化和井网部署提供了理论依据.      

水平井水力裂缝延伸物理模拟试验研究

试验研究水平井裂缝扩展形态,对于正确认识水平井压裂机理具有重要的意义。根据水平井模拟压裂试验的要求,对中国石油大学(北京)岩石力学试验室组建的一套大尺寸真三轴模拟试验系统进行了改造和完善。研究共进行了2组模拟压裂试验,第1组试验研究水平井方位的变化对裂缝起裂和扩展的影响,而第2组试验研究水平主应力比由原来的1.5变为2.0时裂缝起裂和扩展的情况。结果表明:水平井水力裂缝并非发生在与最小地应力垂直的方向,在水平方向的2个主应力差异小时,水平井的水力裂缝的扩展方向具有随机性;在相同物理条件下,裂缝的起裂及近井裂缝形态除了与井筒方位角有关外,还受地应力大小比值的影响。