预置裂缝压裂割缝参数优选及地面试验研究

为实现最佳割缝效果,在不同砂比、泵压、喷嘴移动速度、喷嘴材质下进行了室内对比试验,优选出割缝工艺参数的合理范围,即5%的砂比、30～35MPa的泵压、4～5mm/min的喷嘴移动速度。并利用优选的参数进行了3次磨料射流切割设备的割缝地面模拟试验,试验中,能够割出宽14～16mm、长63.5～95.5mm、深1.1m的裂缝,说明研制的该套割缝设备及优选的工艺参数能够获得所需的裂缝形态,可为储层的增产改造提供预置裂缝。     

水平井整体压裂裂缝参数优化设计

水平井压裂已成为低渗透油气藏开发的一项前沿技术,但目前该技术仅仅立足于单井压裂,没有考虑井网的影响。为此以提高整个区块的采收率为目标,以油藏整体为研究对象,提出了水平井整体压裂裂缝参数优化设计的基本思路。在优选水平井整体压裂井网的基础上,考虑水平井压裂裂缝形态,对缝长、裂缝条数、裂缝角度、缝宽、裂缝非均匀性和裂缝间距等参数进行了优化,预测了压裂水平井的生产动态,并制定了适合压裂水平井的生产制度。通过分析每个裂缝参数对油井累积产油量的影响程度,得到了影响压裂后水平井产能的裂缝主要参数和次要参数,在此基础上寻求裂缝参数的最优组合,为解决水平井整体压裂裂缝参数的优选问题提供了思路和借鉴。     

裂缝对压裂充填井产量的影响研究与应用

在海上浅层油气资源开发中,常常遇到物性较差的弱胶结疏松砂岩储层,同时面临防砂和增产问题,需要采取压裂充填措施。考虑疏松砂岩的应力敏感性,同时考虑长期裂缝导流能力的衰减,建立端部脱砂压裂的油藏-裂缝渗流系统三维两相数学模型。求解后获得压裂充填后裂缝缝长、裂缝导流能力对产量的影响规律,根据模拟结果获取最佳的参数值。结果表明:对疏松砂岩储层进行压裂充填,其产量对裂缝长度较为不敏感,而受裂缝导流能力影响非常大;裂缝长度和导流能力增加带来的相对增产效果存在一个最高值;压裂充填形成的裂缝导流能力下降较快,但油井长期累计产量受其影响产生的下降幅度远小于导流能力自身的下降幅度。     

低渗复杂断块整体压裂裂缝参数优化设计

低渗复杂断块油藏在进行整体压裂改造时，由于其地应力场分布复杂且井网形式不规则，常规整体压裂产量预测方法不再适用。为此，将油藏数值模拟中的新型网格结构——PEBI网格应用到整体压裂优化设计中，实现了不规则井网条件下任意方位裂缝的模拟，并证实了PEBI网格模拟水力裂缝相对于传统直角网格的优越性。根据濮城油田卫42断块压裂注采井网的实际特点，抽象出适用于复杂断块油藏的3种典型的注采井位关系，并在此基础上进行了裂缝与井网匹配关系和裂缝参数的优化研究。指出：在复杂断块油藏的整体压裂中，注采井位相对角度存在最优值，应根据具体地应力方向进行优化；远离断层区域地应力方向一致，应造长缝，断层附近区域地应力方向容易发生偏转，应重点优化缝长；就特低渗透复杂断块油田而言，注采相对井位、压裂规模对于开发效果的影响要远远大干裂缝导流能力的影响。图10表2参11     

压裂井裂缝参数优化研究

压裂井裂缝参数是决定压裂效果最主要的因素,优选压裂参数可以提高效益,节约成本。以长庆油田某区块菱形反九点井网为例,应用低渗透地层油水两相流数学模型,采用数值模拟方法,模拟计算不同裂缝参数组合、不同生产时间下的原油累计采出程度,详细分析了水力压裂采出程度与裂缝参数、井网形式、时间的关系。通过对比发现：在短期内获得最大的采出程度,增加边井裂缝半长是必要的;在压裂生产中后期,边井的裂缝会引起注入水的浸入,原油产量下降,含水率急剧上升,同时由于注入水大部分从边井流出,使角井无法得到注水井的影响,从而角井产量也大幅度下降,因此要在中长期获得最大的采出程度,需边井取较短的裂缝半长,角井取较大的裂缝半长。该结论为压裂参数优化提供了新的认识。     

页岩气水平井分段压裂裂缝参数对产能影响数值模拟研究

页岩气是赋存于页岩裂隙、微细孔隙及层面内的非常规天然气。储气方式以游离气和吸附气为主,气体在页岩储层中的流动主要经历三个过程:(1)在压降作用下,裂缝系统中的页岩气流向生产井底同时吸附在基质表面的页岩气开始解析。(2)在浓度差的作用下,基质中的页岩气向裂缝系统扩散。(3)在势的作用下,裂缝系统(天然裂缝和压裂诱导裂缝)中的自由气以渗流的方式流向井底。     

注水井重复压裂裂缝参数优化数值模拟研究

利用数值模拟方法,结合国内某低渗油田某一区块的地层参数,以产量为目标,建立了带有初次压裂和重复压裂裂缝的三维油水两相油藏数值模型,对反九点井网中多井压裂的注水井重复压裂裂缝参数优化进行了数值模拟研究。研究表明,在反九点井网中,注水井的裂缝长度对提高区块的采出程度和产量均有重要影响,通过参数优化,可以大幅提高注水井的注入量和采油井的产量,但注水井重复压裂时应将水平段及垂直段的缝长比控制在合理的范围内。     

人工裂缝井数值模拟网格技术研究

低渗透油田大部分的生产井都有人工裂缝,人工裂缝井数值模拟是为了更好的了解人工裂缝井渗流规律,搞清人工裂缝井的生产动态特征。这对低渗透油藏的有效开发具有重要的意义。网格技术对于人工裂缝井数值模拟非常重要,同时也是人工裂缝井数值模拟的一个难点。根据数值模拟网格技术的发展过程,给出了3种不同的模拟人工裂缝的网格系统,非均匀网格,PEBI网格和混合网格。分别介绍了这三种网格,分析了各种网格系统的优缺点,并对这三种网格做了比较,认为混合网格是人工裂缝井数值模拟最佳的网格系统。     

水平裂缝压裂工艺参数优选

本文提出的水平裂缝压裂设计方法,综合考虑了水平裂缝压裂工艺中注入排量变化、使用一种或两种非牛顿液体、加尾砂及地层厚度有限并存在污染等因素。利用该方法进行参数优化分析,得出了不同地层条件下,经济合理的施工方案。对现场十几口井进行了优化设计,生产结果表明,通过优化设计,取得了明显的经济效益。     

流线模型模拟垂直裂缝压裂井生产动态研究

通过流线模型和黑油模型模拟垂直裂缝压裂井的对比分析,指出了在黑油模型中运用网格放大技术模拟水力压裂垂直裂缝井生产动态存在的诸多缺陷,如网格取向严重、计算时间随网格数目增加而成倍增加、裂缝的存在增加模型的非均质性从而严重加大方程的求解难度,方程求解出现不收敛等。而运用流线模型在计算精度、速度和收敛性方面均较黑油模型有很大优势。并运用流线模型方法对大庆外围某油田垂直裂缝压裂井进行了缝长和缝内导流能力等参数的优化和生产动态预测,取得了较好的效果。     

低渗透砂岩油藏水井压裂参数优化数值模拟研究

利用油藏-裂缝耦合方法,建立了一种油、水两相三维油藏裂缝数值模型,采用对裂缝进行矩形网格剖分、与油藏连接处进行PEBI网格剖分相结合的方法,可以实现对不同井网条件下生产井压裂效果进行数值模拟研究。以胜利油田史深100低渗透断块油藏为例,在反九点法井网条件下,提出综合效果评价指标,对注水井压裂参数设计进行了优化计算。研究结果为低渗透油藏注水井压裂设计和效果评价提供了一种研究手段,对于提高低渗透油田注水效果具有实际意义。     

致密气藏压裂井定向射孔优化技术

目前，致密气藏压裂施工普遍存在破裂压力较高的难题。为了研究和解决这一问题，针对低渗致密砂岩气藏的特点，并结合川西南致密气藏压裂井存在的实际问题，在分析了影响川西南致密气藏压裂井压裂效果的主要因素的基础上，通过室内大尺寸真三轴模拟实验系统和FLAC3D 有限差分大型岩土数值模拟软件，研究了不同射孔方式和射孔方位、孔密、孔深及孔径对裂缝延伸和破裂压力的影响规律。根据室内实验和数值模拟结果，对川西南致密气藏压裂井进行了射孔优化，形成了最大主应力方向定向射孔、13~16 孔/m 中等孔密、大孔径和深穿透的优化射孔思路。现场应用结果表明，使用该思路进行压裂施工，能有效地降低地层破裂压力和提高产能。为致密砂岩气藏压裂改造提供了新型有效的技术手段，促进了致密砂岩气藏高效压裂技术的发展。     

水平井注汽开发浅层稠油油藏参数优化研究

为了进一步提高XJ研究区浅层稠油油藏的开发效果,充分发挥水平井注汽开发技术的优势,结合数值模拟方法,建立了浅层稠油油藏模型,对水平井蒸汽吞吐开采参数进行了优化研究。计算结果表明:以水平井眼位于油层中下部,水平井段长度250~350 m,注汽速度200~250 m3/d,注汽压力5~6 MPa,注入蒸汽干度0.7~0.8,注入蒸汽温度300℃的模式进行开发可获得最优的注汽开采效果。优化结果在研究区浅层稠油的实际应用中取得了较好效果,为研究区增产提供了一定的技术参考。     

水平井限流压裂射孔参数优化

水平井限流压裂主要是经过射孔孔眼产生的节流摩阻实现的,因而,裂缝所对应的射孔参数是实现限流压裂的关键。目前,国内外文献关于限流压裂的射孔优化大部分没有结合压裂模型,也没有给出各个射孔簇之间参数的定量关系。文中通过给定水平井段地层和压裂参数,使用拟三维模型计算每一条裂缝所吸收的排量和缝口压力,再结合限流压裂的流量平衡和压力平衡关系,得出了各个射孔簇有效孔眼当量直径间的关系式。计算结果表明:在压裂段储层力学性质和裂缝尺寸设计相同时,每个射孔簇的有效孔眼当量直径从水平井的跟端到趾端依次增加,在孔眼直径相同的情况下,相应的孔眼数和射孔簇的簇长也需要增加;当储层性质变化或者设计缝长不相同时,各个射孔簇的最优孔眼数和簇长可以定量确定。研究结果为限流压裂射孔参数的优化和射孔枪的选择提供了指导。     

爆炸修井K值的确定方法研究

爆炸修井工艺是一项新技术,应用该技术既可修复套变井,也可修复错断井,极大地拓宽了修井范围.采用能量守恒法导出了套管爆炸扩径过程中扩径量与药量的关系式,通过地面模拟试验及现场试验给出了综合影响系数K的取值范围.通过数值模拟计算搞清了爆炸扩径过程中压力波的分布规律,为布药方式及引爆方式的选择提供了的理论依据.     

苏53区块致密砂岩气藏水平井分段压裂优化研究

水平井分段压裂是开发低渗难动用储量的重要技术手段,该技术在储集层横向分布稳定,纵向有一定厚度且连续性好的低渗气藏中应用已较为成熟,但在强非均质性气藏中的应用仍有待研究。为此,针对苏53区块低渗致密、低丰度、横向砂体不连续和纵向砂泥岩薄互层显著等特点,通过气藏数值模拟和三维裂缝模拟,对水平井段长度、水平井分压级数、裂缝参数和关键施工参数等进行了优化研究,得到了苏53区块水平井分段压裂优化参数组合。该研究对提高苏里格气田水平井开发效果具有指导意义。     

低渗致密油藏水平井缝网压裂裂缝参数优化

水平井缝网压裂在提高低渗致密油藏水平井产能、延长稳产时间方面发挥了重要作用。目前,针对低渗致密油藏缝网压裂裂缝参数优化的研究还很少,且普遍没有考虑储层的低渗特点。为此,文中考虑了启动压力梯度和井筒摩阻的影响,采用Eclipse数值模拟工具,建立了缝网压裂的模型;并运用正交试验设计优化思路,以黄陵长6浅层低渗透致密储层为基础,开展了水平井缝网压裂裂缝参数优化研究;分析了缝网特征对缝网压裂改造效果的影响,为缝网压裂裂缝参数优化提供了一套完整思路。黄陵地区现场应用了11口井,均取得了良好效果,为低渗致密油藏水平井缝网压裂设计提供了有效指导。