致密油藏体积压裂水平井开发效果

基于致密油藏储层特征和体积压裂微地震监测资料,通过水电模拟实验研究了不同井型的渗流场特征,利用油藏数值模拟方法从井间压力梯度分布、单井产能及采出程度等方面对不同井型的开发效果进行了评价,论证了体积压裂水平井开发致密油藏的可行性,并首次分析了压裂改造体积大小和储层综合改造因子对体积压裂水平井产能的影响,在此基础上开展了合理井网形式优选。研究表明:体积压裂可以大幅度减小近井区域渗流阻力,体积压裂水平井产能明显高于水平井及常规压裂水平井,动用范围大、采出程度高;水平井井网油水井间驱替压力梯度大,开发效果优于直井—水平井联合井网,但含水上升相对较快;储层压裂改造体积大小和储层综合改造因子与体积压裂水平井产能呈正相关关系,储层压裂改造体积越大,储层综合改造因子越大,产能越高。     

吉林油田致密油藏同步体积压裂技术实践

松辽盆地南部致密油储层致密,单井无自然产能。直井采用常规水力压裂后难以达到效益开发,因此需转变开发模式,开展储层改造技术攻关和现场试验,提高致密储层改造体积及单井产能,实现经济有效开发。针对吉林油田扶余致密油藏,在精细地质研究、储层力学分析和体积压裂工艺评价的基础上,应用平台水平井组开发模式,结合同步体积压裂的体积改造及配套技术,根据大型有限元软件ABAQUS模拟结果,优化同步体积压裂施工方案,在R53区块进行现场试验,获得了高产工业油流,试采产量是同区块直井的4~10倍,为此类致密油藏经济效益动用提供了技术支撑。     

致密气藏复杂裂缝压裂技术

大庆油田深层致密砂砾岩储层直井采用常规凝胶加砂压裂技术施工13口井,存在施工规模大、压裂后产量低的问题。分析认为由于储层致密,有效渗流距离短且应力差大,压裂形成单一裂缝,导致改造体积较小。因此,结合储层岩石脆性高的特点,利用水平井人工裂缝的相互干扰来降低应力差,并采用复杂裂缝压裂工艺扩大裂缝改造体积,提高单井产能。通过参数对比,水平井施工规模为直井7.8倍,压裂后产量是直井的17倍。应用情况表明该压裂增产工艺技术可行,为致密气储层的高效勘探开发提供了有力的技术支持。     

页岩气体积压裂压后试井分析与评价

经过体积压裂后的页岩储层,其压后评估和产能预测目前均缺乏相对成熟准确的分析手段,而单一的微地震监测、停泵压降测试等方法在应用上又具有一定的局限性。为此,在充分分析体积压裂所形成的裂缝网络形态和预期改造效果的基础上,采用"较短有效裂缝半长+改造体积内较高的有效渗透率"的方法,对页岩气井体积压裂的改造效果进行分区描述,突出近井地带的主裂缝通道形态,还利用平均有效渗透率概念对中远井地带由复杂、密集的裂缝系统切割破碎的压裂体积的改造效果进行等效描述,解决了传统多长直平面缝模型不能描述改造体积内部拟径向流的问题,更加合理地评价了体积压裂对于改造体积内部渗流能力改善的效果,提高了产能预测的准确性和稳定性。四川盆地威远区块页岩气水平井压裂实践表明:(1)体积压裂所形成网络裂缝的渗流特征与面源缝大不相同,而更近于以射孔孔眼或近井地带一定范围内主裂缝通道为中心点源流动;(2)从试井动态上呈现的是径向或拟径向流特征,而非线性流;(3)利用较短的主裂缝长度和高于页岩基质若干数量级的有效渗透率,可对改造体积进行描述。     

滴西18井区石炭系气层压裂改造技术研究

分析了克拉美丽气藏滴西18井区的储层特征,通过对石炭系气藏压裂的难点分析,探讨了前置液段塞技术、提高前置液比例、采用较大的施工排量、变排量工艺、小阶梯砂比加砂工艺等压裂改造技术,同时研制出适合低渗致密气藏压裂改造的防水锁压裂液体系,这些技术的应用保证了滴西184井压裂改造的成功实施.     

定边A区长X致密储层蓄能压裂开发技术探讨

定边地区致密油资源丰富,但孔渗条件差,油井无自然产能,常规压裂产能低、稳产差,难以达到经济有效动用;本文针对定边致密储层特征,立足"增大改造体积、补充地层能量",探索形成了蓄能式体积压裂配套技术。现场应用效果明显;提高了致密油初产和长期稳产水平,其中彭b、姚c井压后试采产量分别为4.5 t和6.0 t,产量为同区块直井常规压裂投产的3~5倍。     

体积压裂水平井三线性流模型与布缝策略

低渗透致密储层进行大规模压裂改造在地层中形成多条裂缝及复杂裂缝网络是获得经济产能的主要手段,通过有效的方法对压裂水平井裂缝分布评价、压裂改造体积及压裂后产能预测对压裂施工效果分析具有重要意义。为此,在充分结合致密油储层特点和压裂改造设计思路的基础上,针对压裂措施后形成的分级多簇的裂缝排布及裂缝有限导流渗流特征,建立了水平井体积压裂三线性流数学模型,应用Laplace变换,求得定产条件下封闭边界单条裂缝的拉氏空间解;通过Stehfest数值反演及多裂缝叠加原理,得到了体积压裂水平井井底压力和产量的表达式;同时,结合美国巴肯致密油储层生产特征参数对模型的正确性进行了验证。对产能影响因素研究结果表明,裂缝排布方式对储层改造体积影响较大,级簇比越大累积产油量越高;增加裂缝条数可以有效提高储层动用效率,在进行水平井体积压裂措施设计时应充分考虑裂缝级数或簇数增加导致产量下降问题。研究结果对致密油储层水平井体积压裂设计及产能评价具有重要意义。     

非常规油气藏储层体积改造模拟技术研究进展

目前非常规油气藏的开发已成为国内外能源开发的热点,如致密气、致密油、页岩气和页岩油的开发,此类油气藏的典型特征就是储层渗透率极低,需要采取一定的改造措施才能投产,储层体积改造技术是有效开发非常规油气藏的重要技术之一。通过调研和分析国内外非常规油气藏储层体积改造模拟技术,详细地介绍了储层体积改造的广义和狭义概念,以及直井和水平井储层体积改造措施方法;系统总结了储层体积改造压裂裂缝描述及模拟方法,主要有基于单孔介质模型的模拟方法,基于双孔介质模型的模拟方法以及基于离散裂缝模型的模拟方法;同时分析了储层体积改造后的渗流规律、井模型及产能特征。该研究可以为今后中国非常规油气藏的开发提供相应的理论参考和技术支持。     

北32井区石炭系储层酸压裂技术研究

新疆油田北32井区石炭系储藏属于低渗、微细喉道、火山岩油藏,储集空间主要为发生在充填于气孔中方解石上的溶蚀孔隙和微裂缝,各溶蚀孔隙连通性差,常规的压裂改造措施效果不明显。在分析了北32井石炭系储层地储集空间、物性、岩性和以往压裂改造存在问题的基础上,提出以多级注入酸压闭合酸化技术、胶凝酸液体系及配套的优化设计技术为基础的酸压裂改造技术,现场应用取得了明显的增产效果,为北32井区石炭系储藏高效开发生产提供了技术支撑。     

基于油层分类标准的特低渗油藏压裂井层定量优选研究及应用

延长特低渗油藏由于储层物性差、油层厚薄不均、纵向非均质性严重、无自然产能等特点,需要对储层进行改造才能见到较好的效果。压裂是特低渗透储层增产稳产的重要手段,选井选层直接影响压裂效果,目前国内油田压裂时主要依靠经验选择井层,不能保证压裂后获得较高的增产效果。以G644井区为例,通过对目标区块油层精细评价,利用测井曲线及油层压裂后产量峰值的综合定量分析得到特低渗砂岩储层产能评价的关键参数,并建立了油层分类划分标准,将油层由好到差分为五类,实现了对压裂优选层位的分类划分。在此基础上确定了合理选井时机、完善了选井选层方法,使压裂选井选层更加合理,这对特低渗透储层有效开展压裂产能预测及层位优选、评价产能改造潜力、提高油藏开发效益具有重要指导意义。     

大庆油田M2区块致密油藏缝网压裂直井初期产能预测

致密油作为重要的非常规油气资源,其开发潜力巨大,是我国新的油气增长点。然而,储层致密、渗透率低、连通性差等极大地制约了致密油的有效开发。以大庆油田M2区块为例,针对储层物性差、产能差异大等问题,首先采用灰色关联方法对影响缝网压裂直井初期产能的主控因素进行了筛选和评价;在此基础上,综合考虑地质因素和工程因素,提出了一个新的产能综合系数,用以表征直井产能大小。通过多元回归方法,建立了适合于该区块缝网压裂直井初期产能的经验模型,单井平均预测精度在85%以上,区块整体预测精度在90%以上。研究发现,射开含油砂岩厚度、含油饱和度、砂液比和加砂量等是影响该区块缝网压裂直井初期产能的主控因素。考虑到该区块储层较薄,砂体发育连续性差,建议可射开有效厚度在15 m以上的储层,采用成本控制更优的直井缝网压裂方式进行致密油的前期开发。     

页岩气储层压裂稳态和非稳态渗流模型

页岩储层体积压裂改造以形成复杂裂缝网络是页岩气高效开发的关键,压裂改造体积和缝网导流能力是评价页岩气产能的主要指标。在分析页岩气体积压裂特点的基础上,将页岩储层划分为基质、裂缝网络两区,基于页岩气储层多尺度非线性特征对气体渗流规律的影响,建立了考虑扩散、滑移、解吸的页岩气储层基质—裂缝网络两区耦合稳态/非稳态渗流数学模型,应用MATLAB求解,绘制页岩气储层压力分布特征曲线和产气量递减曲线,并与实际生产数据进行拟合。研究结果表明：①多尺度非线性模型考虑了页岩气渗流的滑移和扩散,压力传播较快;②缝网区域越大,缝网渗透率越小,地层压力传播越慢;③产气量在200 d以内下降较快,300 d后产量趋于稳定;④随着缝网导流能力的增加,产气量增加较快,生产曲线趋于“L”型递减;④页岩气井产能模型与现场生产数据拟合精度高,验证了模型的准确性,能够用于页岩气产能分析与预测。     

大民屯凹陷前进潜山带储集层特征研究

对辽河油区大民屯凹陷前进潜山带太古宇潜山内幕岩性、储层特征进行了详细总结、综合分析,厘定了岩性以及储层的识别标准。在此基础上通过储层产能影响因素分析认为,"优势岩性"序列中岩性排列顺序决定了储层发育程度,研究区内普遍发育的混合岩为好的储集岩,而片麻岩以及黑云变粒岩为差储集岩;钻井液性质、完井井型以及后期的压裂改造作用对储层产能的影响较大,建议该区在后续开发过程中在最好的"优势岩性"段采用水平井开发可以获得高产油气流,在相对较差的"优势岩性"采用直井压裂开发同样可以获得工业产能。     

多参数综合分析指导基山地区低渗透储层压裂改造

为衡量低渗透率储层的压裂增产效果,在压裂前后产能预测计算的基础上,结合测井、地质、试油等资料,分析了孔隙度、渗透率、声波时差、电阻率、异常高压、表皮系数、每米采油指数、产能增产比等储层参数与储层压裂改造效果的关系,并据此确定各参数在不同取值区间中的评分和权重.再对各参数得分作加权多参数综合分析,以综合得分作为储层的压裂改造指标,把基山地区低渗透储层划分为压裂无效储层、压裂显著有效储层和自然产能储层3类.商548井、商74-7井的应用实例表明该方法快捷、实用,可以指导压裂改造目的层的选择.     

塔里木盆地顺9井区产能评价及提高产能技术

塔里木盆地顺9井区碎屑岩储层埋藏深,为特低孔、特低渗储层,岩性致密,渗透性极差,直井压裂投产后表现为供液不足、单井稳产能力差、产能低、采收率低、勘探开发成本高、经济效益相对较差;该井区通过水平井分段加砂压裂储层改造后,单井产能有明显提高。但常规压裂分段方案不能有效地优化产能与经济的关系,为此引进统一压裂设计(UFD)计算方法以有效地解决这个问题,通过油藏分析计算得出地层渗透率及地应力,运用P3D软件进行计算,得出无量纲裂缝导流能力CfD和无量纲生产指数JD;同时考虑不同改造规模下的生产能力,以最优生产指数为目标优化裂缝几何尺寸,要求针对最佳的裂缝几何尺寸进行优化压裂施工设计;在评价期内对产能进行预测,结合投入成本进行经济评价,与泵注程序相结合,最终得出设计优化结果。     

页岩油储层径向井立体压裂产能预测模型研究

页岩储层页理发育,常规水平井体积压裂纵向穿层能力不足导致改造程度受限。本文根据径向井立体压裂开发页岩油新思路,给出了径向井立体压裂的缝网形态描述方法,建立了页岩油三维基质—裂缝—井筒跨尺度流动模型,对比分析了水平井压裂和径向井立体压裂2种开发模式下的页岩油产能,研究了天然裂缝对页岩油产能的影响。结果表明：径向井立体压裂可打破裂缝层高限制,增强了储层改造效果,径向井层数和主井数越大,产能越高。以松辽盆地古龙页岩油藏为例,有天然裂缝条件下3井3层4分支径向井立体压裂缝网直接相交的水力裂缝是水平井压裂的1.35倍,第三年产油速率和总产油量均为水平井压裂的2.2倍以上,研究结果可为径向井立体压裂高效开发页岩油提供理论依据。     

体积压裂工艺适应性分析与应用

针对研究区储层岩性复杂、物性差、自然产能低的特点及压裂改造难点,开展了体积压裂适应性分析。现场应用于G5等井,均取得了良好效果,为研究区低渗油藏勘探开发提供了有效技术手段。     

页岩气体积压裂数值模拟研究

为建立合理的页岩气体积压裂水平井产能模拟模型,同时研究压裂裂缝参数及地层性质对压裂井产能的影响,通过油藏数值模拟的方法,以某口页岩气井基本参数为基础,利用椭球体状的线网模型模拟复杂的裂缝网络,并利用不可流动油中的溶解气模拟页岩中的吸附气,建立页岩气体积压裂水平井的产能预测模型。在建立模型的基础上分析页岩气体积压裂水平井储层改造体积、网状裂缝导流能力、改造体积的复杂程度等参数对产能的影响,并研究了地层渗透率非均质性等对改造井的影响。结果表明,所建模型能高效模拟实际页岩气体积压裂水平井产能。研究显示改造体积越大,裂缝的导流能力越强,主、次裂缝的间距越小,页岩气体积压裂水平井的产能越高。地层渗透率各向异性对气井产能的影响较小。所建模型对页岩气体积压裂开发效果的预测有积极意义。     

致密油藏直井体积压裂非稳态产能评价模型

基于渗透率区域分形和动边界法,文中建立了一种可用于致密油藏直井体积压裂改造非稳态产能评价的解析模型。模型考虑了人工裂缝网络展布及启动压力梯度的影响,并应用已建立的模型对分形系数、启动压力梯度、改造半径(等效于改造体积SRV)等影响产能的参数进行了分析。结果表明:分形系数只对初期产能有影响且影响很大,分形系数负值越大,体积压裂改造越彻底,初期产能越高;启动压力梯度对整个生产期都有影响,对后期产能影响尤为突出,启动压力梯度值越大,产能越低,双对数曲线越晚趋于平缓;改造半径也对整个生产期都有影响,对前期产能影响要远大于后期,改造半径越大,产能增加越显著。这为合理开发致密储层及体积压裂改造优化设计提供了一定的参考。     

克拉玛依三区石炭系油藏分级压裂工艺对比分析

随着新疆油田油气勘探、开发力度加大,低渗难采储量占探明储量的比重越来越大,水力压裂工艺技术在油气勘探开发中的作用越来越重要。新疆油田储层埋藏深度差异大,同一地区油气储层纵向分布跨度大。储层非均质性严重,很多油层呈透镜状,部分区块平均10多个小层,部分单层厚度不足4m,油、气、水层以及薄泥质层间,常规混层压裂工艺一次施工不能压开所有油层,多次压裂施工又会大幅度增加单井压裂成本。因此分层压裂是油田水力压裂技术研究的主要发展方向。克拉玛依油田三区石炭系2014年通过改进直井常规分层压裂工艺,引进直井分段压裂工艺,形成了封隔器+滑套为主的适应三区石炭系长井段、薄多油藏直井多段压裂改造工艺技术。