底水油藏压裂产能数值模拟研究

考虑毛管压力和重力作用．建立了三维油水两相渗流模型．给出了数值求解方法；利用研制的底水油藏压裂产能数值模拟软件．全面模拟分析了射孔厚度、压裂裂缝高度、裂缝长度、裂缝导流能力等对底水油藏压裂开采指标的影响。模拟结果表明，底水油藏进行射孔作业时应防止射开水层．采取控制裂缝高度的压裂工艺技术是确保底水油藏压裂有效的关键；在控制缝高的基础上，进行压裂施工规模的优化设计．以确定合理的裂缝长度和裂缝导流能力。     

华北油田Z16裂缝性断块油藏防砂堵压裂技术研究与应用

针对Z16裂缝性断块油藏压裂投产井前期砂堵原因,探讨了压裂过程中易形成多裂缝的机理,研究了该断块油藏防砂堵的工艺技术。实验评价了降滤失剂的降滤效果,结合多裂缝防治确定采用支撑剂段塞技术,通过压裂材料优选和压裂施工参数优化等技术措施,提高了压裂施工成功率。现场应用2口井施工成功,加砂强度为前期压裂加砂强度2倍以上,增产效果明显,为该断块油藏的有效开发提供了技术支撑,研究成果与认识对于类似裂缝性油藏压裂具有借鉴作用。     

大情字井区裂缝性油藏的压裂优化设计

大情字井区是一个具有亿吨级储量规模的大型油田，地质情况比较复杂，裂缝比较发育，压裂施工成功率较低，加砂量小，起不到有效认识储层产能的作用。根据大情字井区裂缝性油藏的特点，阐述了裂缝性油藏的压裂设计思路、压裂优化设计和压裂施工的难度，提出裂缝性油藏和非裂缝性油藏压裂设计的不同之处。根据大情字井区体育场层的地质条件，采用降滤失措施和压裂优化设计，提高了裂缝性油藏的施工规模，有效地认识了储层的产能。给出了大情字井区裂缝性油藏压裂的实例。     

底水油藏控水压裂技术研究与应用

本文从底水油藏储层地质特点出发．通过借鉴国内外底水油藏成功改造经验和分析底水油藏改造要求和难点．在长庆油田底水油藏“三低一小”储层改造模式的基础上．有针对性的提出运用缝高控制剂在人工裂缝内形成人工阻挡层．阻挡裂缝向水层延伸的速度．降低在压裂过程中压开水层的机率，并形成适用底水油藏改造的控水压裂技术模式。文章指出．现场试验证明．控水压裂工艺的应用可有效控制压后含水．提高单井产量．达到控水增油的技术目的。[编者按]     

特低渗透油藏压裂水平井开发效果评价

通过物理模拟研究了特低渗透油藏压裂水平井产能与裂缝产能之间的关系、裂缝产能分布规律以及裂缝数量与水平井产能的关系。利用数值模拟方法,研究了压裂水平井开发特低渗透油藏技术,对压裂水平井的水平段长度、裂缝数量、裂缝间距进行了优化设计。研究表明,特低渗透油藏压裂水平井的水平段长度越短,阶段采出程度越高,含水率上升越慢,即水平段长度不宜过长;建立了固定裂缝间距和井排距时不同裂缝数量压裂水平井相对累产油和相对采出程度对比图版。重新认识了特低渗透油藏压裂水平井渗流机理。     

裂缝性油藏压裂井产能数值模拟模型研究与应用

研究的裂缝性油藏渗流介质包括人工压裂裂缝和天然微裂缝、大裂缝及基质，将大裂缝与基质的物质交换在微裂缝系统中加以描述，建立了含大裂缝的多重介质渗流数学模型，研制了裂缝性油藏压裂后生产动态模拟器，结合塔里木盆地塔河奥陶系裂缝性油藏参数，综合研究了天然裂缝、人工裂缝对压裂后产能的影响。研究表明：天然裂缝渗透率是影响压裂后产能的重要因素之一；人工裂缝的导流能力随生产时间递减对压裂后产量有重大影响。压裂可能导致天然裂缝污染，应采用低伤害压裂液体系。最大限度地减小对天然裂缝的伤害；增加人工裂缝长度可以改善流体沿裂缝向井底的流动性能，但随着压裂液滤失量的增大对天然裂缝的污染会加重、加深，应确定合理的压裂施工规模以获得合理的裂缝长度，避免导致裂缝长度增加而产量下降。裂缝系统连通差、渗透率较低的油藏，实施压裂也难以获得理想的增产效果；含有大裂缝的井压后产量明显高于不含大裂缝的井，但易形成水窜，可导致油井压裂后含水上升较快。图3表1参9     

低渗透油藏压裂水平井裂缝优化研究

针对低渗透油藏压裂水平井裂缝参数难确定的问题,在某低渗透油藏概念模型的基础上,结合裂缝性低渗透油藏的实验研究,运用油藏数值模拟方法,对压裂水平井的裂缝参数包括裂缝方位、裂缝位置、裂缝条数和非均匀裂缝长度等影响因素进行了优化研究。研究结果表明,在概念模型的基础上,考虑直井注水水平井采油的井型组合时,水平采油井走向应垂直于最大主应力方向,且裂缝方位应平行于最大主应力;裂缝最优缝数为3条,且裂缝最优间距为水平井水平段长度的0.23～0.30倍;对于非均匀裂缝长度的3条裂缝,中间缝较长两端缝较短的部署方式为最优。通过本次数值模拟研究发现,低渗透油藏压裂水平井的裂缝参数确实存在最优情况,实际油田应根据不同的模型类型考虑优化各裂缝参数。     

整体水力压裂油藏裂缝—油藏耦合数值模拟研究

目前多采用等效法对整体水力压裂油藏进行数值模拟,该方法存在理论上的缺陷,即将油藏基质和裂缝看成同一渗流系统而忽略了两者的渗流特征差异,由此,采用裂缝-油藏耦合法,分别建立裂缝和油藏基质的渗流方程,通过联立求解克服了该缺陷,可真实地反映整体水力压裂油藏的渗流特征。以长庆绥靖油田塞39井区为例,采用裂缝-油藏耦合法进行油藏数值模拟,提出了合理的开发技术政策界限,认为其底水发育区合理采油速度应控制在2％以下,合理生产压差控制在3MPa以下,合理射孔部位为油层上部1／4,以此为理论依据对油田开发进行相应调整,含水率降低了14．3％,预计可提高最终采收率1．2％以上。     

低渗透油藏压裂水平井地质优化设计技术

压裂水平井技术是开发低渗透油藏的优势技术,地质设计是压裂水平井成功的基础。通过数值模拟和油藏工程方法,对水平井与地层应力方向的配置、裂缝间距、裂缝长度和裂缝导流能力进行了优化。结果表明．压裂水平井应垂直于地层最大主应力,合理的裂缝间距为极限控油半径的2倍,无因次裂缝长度为0．5～0．6,不同的储层渗透率具有与之匹配的最佳裂缝导流能力。现场应用压裂水平井6口,日产油均在在10t以上,为相邻直井的2倍以上。     

低渗透油藏水力压裂优化设计方法

低渗透油藏是目前乃至未来很长一段时间里勘探开发的重点领域,水力压裂是开发低渗透油藏的有效方法之一,压裂优化设计方法对压后效果有着极其重要的影响.通过分析低渗透油藏特点和开发中存在的特殊性,制定了低渗透油藏水力压裂优化设计应遵循的基本原则,对渗透率等9个影响低渗透油藏水力压裂压后产量的因素进行敏感性分析,得到各因素影响压后产量的敏感性程度.以国内某低渗透油藏C-A井为例,通过油藏特性分析,结合产量影响因素敏感性分析结果,设计诊断注入测试、低排量支撑剂段塞替挤天然裂缝、短的射孔间隔、压裂液和支撑剂优选、井下微地震裂缝监测,研究制定适合该低渗透油藏的水力压裂优化设计.压裂裂缝监测和压后产量对比表明,压裂设计合理且具有针对性,对低渗透油藏水力压裂设计的制定具有一定的借鉴意义.     

吐哈油田鲁克沁深层稠油油藏层内分段压裂改造技术

吐哈油田鲁克沁稠油油藏埋深3300～3800m,储层胶结程度弱,岩性疏松,砂体厚度较大,常规压裂支撑剂充填、造缝困难,厚油层不能得到充分改造;另外,稠油粘度高(地层温度下原油粘度200～300mPa·s),流动性差,且对温度敏感性强,冷伤害造成的钻井液和压裂液等胶体滤饼的堵塞问题会大大降低油井的压裂效果。历年压裂数据统计,压后单井平均日增油4.2t,平均有效期小于60d,效果较差,严重影响了稠油油藏的高效开发。为此,开展了提高稠油油藏压裂改造效果的研究,并形成了大孔径射孔、压前预处理、层内分段压裂、大粒径陶粒、降粘压裂液体系等配套技术,在现场试验3井次,施工成功率100%,有效率100%,平均单井日增油6.3t,取得了较好的压裂效果,为稠油油藏的高效开发提供了技术思路。     

二氧化碳无水压裂增产机理研究

单井控制范围有限和地层能量补充困难一直是困扰致密油储层开发的关键问题。压裂过程井下微地震数据监测表明,二氧化碳无水压裂改造体积是同等液量常规水基压裂的2.5倍,并能显著增加裂缝的复杂程度。室内实验和压后原油取样分析证实,二氧化碳能够有效降低原油黏度,通过无水压裂施工实现了原油混相,提高了驱油效率。压后地层静压测试显示,压后地层压力较压前有显著提高,具有单井超前补充地层能量的效果。二氧化碳无水压裂技术已在吉林油田成功应用5口致密油井进行了应用,这些井压裂后产油量均较压前有显著提高,平均单井日增油量2.31 t,且施工后邻井产油、产液量均有不同程度的提高。说明了二氧化碳无水压裂增产效果良好,该技术在致密油藏开发中具有广阔的前景。      

致密碎屑岩储层岩石破裂特征及脆性评价方法

研究致密碎屑岩储层岩石破裂特征及脆性评价方法对致密油压裂优化设计具有重要意义。文章以辽河盆地沙河街组致密碎屑岩储层为例,开展了不同岩性岩石的三轴压缩实验,分析了宏观破裂行为和压后岩石显微裂缝的发育类型,通过对比常规的弹性参数法和矿物组分法等脆性评价方法,建立了基于三轴压缩破裂过程中能量守恒的新脆性评价方法。实验表明,岩石破裂特征受控于岩石脆性和岩石所处的围压条件。一方面,脆性较强的岩石主要发育穿晶张裂缝,随着脆性程度减弱,裂缝数量逐渐减少,类型则以晶内裂缝为主;另一方面,随着围压增加,压裂后岩石内部微裂缝类型从穿粒张裂缝向晶内裂缝过渡,说明围压极大地抑制了微裂缝的扩展。传统弹性参数法表征的脆性结果与实验描述的脆性破裂特征相反（即脆性指数高,而岩石破裂程度差）,而矿物组分法不能描述不同围压下岩石的脆性程度。本文提出的新脆性评价方法,可以连续地描述岩石从超脆性到韧性变形的力学演化过程,脆性指数不仅与峰前的杨氏模量有关,而且还与峰后应力降梯度（软化模量）有关。利用该方法表征了不同围压下致密砂岩脆性程度,其结果与实验描述岩石脆性破裂特征相符合,证实了方法的可行性。     

浅薄互层普通稠油油藏水力压裂的实践与认识

W5、W8普通稠油油藏珍有埋藏深度浅，多层状砂泥薄互层，中孔，中低渗型储层且隔夹层薄的地质特点,地层原油流度低，未经过储层改造的单井自然产量低，针对这种情况，近几年来，通过在储层物性，含油性及井筒技术状况等方面进行压裂选进条件的优化，开展了注水稠油油藏的水力压裂引效探索性试验，应用高砂比的高导流能力短缝技术，小排量小规模控制缝高技术，防止水基压裂液与稠油乳化措施及防止压裂后目的层底部地层水上窜技术等配套水力压裂工艺，增产效果较为明显，油田开发效果得到改善，通过稠油油藏水力压裂的实践认为，压裂选井的有利方向主要位于储层物性及含油性较好的构造高部位，压裂工艺的关键是合理控制压裂规模。     

FracproPT软件在二次加砂压裂模拟与施工参数优化中的应用

准噶尔盆地东部X井区为中孔低渗深层稠油油藏,该区块的油层疏松易碎,原油具有高密度、高黏度、凝固点低等特征,开采难度大,对于此类油藏的开发需要采用二次加砂压裂技术,以形成短而宽的高导流能力裂缝。首先,结合前期的压裂施工数据,利用FracproPT压裂软件对X井区13口井的二次加砂压裂施工进行了模拟;然后对比分析了二次加砂压裂与常规压裂的裂缝几何参数;最后对X井区的二次加砂比例、停泵时间、施工排量和加砂量等参数进行了优化。认为FracproPT压裂软件对X井区的压裂施工模拟结果较为准确,二次加砂压裂可以有效控制缝高,扩展裂缝宽度,具有提高裂缝导流能力的作用。该研究对于优化稠油油藏的二次加砂压裂设计和提高二次加砂压裂增产效果具有一定的指导意义。     

三叠系油藏裂缝识别技术研究及应用

长庆三叠系油藏都为特低渗透油藏,为了改善低孔低渗油藏开发效果,通常对区块采取整体压裂,但该技术是一把"双刃剑",压裂之后,地层存在天然裂缝继续扩张以及产生新的次生裂缝,虽然能够提升单井产量,但同时也可产生油井产量递减快、注水水窜等许多新的问题,影响了油田的稳产,因此从裂缝识别技术研究出发,寻找区块的裂缝发育特征,提出下步裂缝治理技术和提高区块开发效果技术,为油藏高效开发提供技术支持。     

海上高气油比致密油藏压裂返排技术

水力压裂是低渗油气藏高效开发的关键技术之一,实施压裂作业后,需进行放喷返排作业;同时,考虑环保要求,海上平台对返排液的处理极其严格,返排技术是否科学直接决定压裂的改造效果。着重分析了海上生产平台实施压裂返排的问题和难点,并针对高气油比的致密油藏,研究出了一套通用有效的压裂返排技术,为海上实施平台化压裂提供了借鉴。     

洛阳盆地T1井钻后地质综合分析与油气解释评价

T1井是洛阳盆地伊川凹陷的一口探井,实际钻探过程于中生界三叠系上统椿树腰组发现了良好的气显示,完井后经过大型压裂改造施工喜获工业气流,结束了河南油田洛阳盆地油气勘探多年久攻不克的局面。基于对该井区三叠系上统谭庄组、椿树腰组和油坊庄组岩性的判别与划分,综合分析谭庄组、椿树腰组生烃、储集、保存条件后认为：生烃条件较好,储集层岩性致密,储渗空间主要为裂缝,谭庄组主要为油显示,椿树腰组主要为气显示,经过地层压裂改造后可获得工业油气流。在此基础上提出了该井区油气层录、测井初步解释评价方法,并以该井椿树腰组气层为例,验证了该解释评价方法的可行性。     

稠油油藏污染井产能模型及压裂增产模型研究

对稠油油藏压裂的研究主要集中在施工方法和技术上，产能预测仍然使用达西流模型。笔者基于稠油的非牛顿特性，考虑流体的启动压力梯度，推导出了稠油储层污染前后的垂直井产能预测模型，以及污染井压裂前后的产能模型。分析了非牛顿流体流变特性参数对产能模型的影响，启动压力梯度越大，非牛顿性越强，影响就越明显。计算表明，无论是稠油油藏还是普通油藏，压裂增产是很明显的，但经验公式增产更明显，这说明了对稠油油藏非牛顿因素的影响是存在的。稠油油藏污染井压裂增产模型为稠油油藏的污染井压裂提供了理论依据。     

致密油藏多级压裂水平裂缝井不稳态产能分析

新疆准噶尔盆地克拉玛依油田吉木萨尔（JMSE）凹陷二叠系芦草沟组（P₂l）是致密油储层主要层位。为提高单井产能,目前多采用多级分段压裂技术。以往对于水力压裂的研究多集中于压裂缝为垂直裂缝的情况,但目前已认识的垂直裂缝模型不能解释该区块实际资料,且通过理论及实验研究表明,由于天然裂缝方位与地应力的匹配关系,该区块在实际压裂过程中易产生水平裂缝。因此,目前的研究导致该储层在实施压裂生产而形成水平裂缝时缺乏理论指导。文中基于质量守恒定律,在同时考虑启动压力梯度、压力敏感性及有限导流压裂缝的情况下,建立了双孔单渗油藏中多级压裂水平裂缝井的无因次数学模型,采用隐式差分法和共轭梯度算法对无因次模型进行求解。通过数值模拟的方法依次研究了启动压力梯度、地层非均质系数、窜流系数、压力敏感系数、压裂缝导流能力、压裂缝条数对不稳态产能的影响。研究结果表明,裂缝参数及地层参数均对产能曲线有影响,故而在优选该类油藏的压裂方案时不仅要考虑裂缝参数,还要考虑到在地层压力降落时地层参数所带来的影响。