压前测试评价在异常高压致密气藏应用研究

压裂测试技术的选择及其分析对压裂设计原则和规模大小的确定至关重要,开展气藏压前测试评价技术可以达到认识储层应力特征、滤失特征和裂缝延展特征的目的,验证裂缝垂向延伸高度与软件模型的一致性.以沙特阿拉伯鲁卜哈里盆地X-2S井为例,针对储层物性认识不清的问题开展了注入/压降测试,求取储层有效渗透率;针对交叉偶极声波测井数据解释储层地应力剖面表现出缝高难控制的特征,开展了小型压裂测试及井温测井,计算储层应力剖面和缝长、缝高延展特征;针对侧钻斜井的问题开展了阶梯测试,求取了孔眼摩阻和近井筒摩阻.系统的压前测试评价技术可获取探井致密气藏改造的重要井层资料,对指导主压裂安全施工具有重要作用,为国内异常高温高压致密砂岩气藏压裂提供了借鉴.     

煤层顶板分段水力压裂应力及裂缝演化试验研究

煤层顶板分段水力压裂是碎软低渗煤层煤层气高效开发的有效技术，该技术应用的关键在于水力裂缝能否顺利从顶板穿层扩展至煤层并为煤层气运移提供通道.通过对煤岩组合体相似材料进行两段封孔开展了顶板分段水力压裂物理模拟试验.在试件中布置应变砖来监测两段压裂的应力时空演化全过程，获得了水力压裂裂缝附近诱导应力场特征，应用声发射技术监测水力裂缝的动态扩展过程，研究了在诱导应力影响下不同排量、不同顶板岩性、不同煤岩界面强度和不同地应力条件下的裂缝延伸形态.最后针对不同储层条件探讨了工艺参数优化方案.研究结果表明：起裂压力受岩石物理力学性质和应力环境的影响.起裂压力随着垂向地应力、泵注水压、岩体抗拉强度的增大出现上升的趋势.当裂缝扩展方向垂直于压裂钻孔时，第一段压裂产生的诱导应力会增加钻孔方向压应力从而导致第二段压裂起裂困难；当裂缝平行于钻孔方向扩展，第一段压裂裂缝会削弱第二段压裂孔附近岩体强度并降低起裂压力.3个影响因素对水力裂缝穿层扩展的影响机制不同.较大的垂向应力差能引导裂缝垂向扩展；较高的煤岩界面强度使得裂缝能够扩展穿过煤岩界面；提高泵注排量主要是增大了岩体的整体破坏范围，从而增加了裂缝扩展到煤层...     

建南A井页岩气储层压裂改造潜力评价方法

岩石力学实验证明,弹性参数计算的脆性相较于通过脆性矿物成分计算的脆性指数能更好地表征岩石的脆性。而面缝率与泊松比、杨氏模量以及破裂压力的交汇关系表明,脆性与归一化后的破裂压力比值能较好地表现储层岩石在力学方面的压裂潜力。脆性矿物含量高以及粘土中伊利石含量高的储层具有较好的压裂潜力,天然裂缝发育的规模和倾角也是不可或缺的考虑因素。以此方法对建南A井进行评价,认为该井最适合进行压裂施工的层段在610~630m,并在610~646m进行试气压裂。压裂后,天然气最高产量为4 000m3/d,稳定产1 860~2 200m3/d,证明了评价过程的合理性。     

鄂西渝东区东岳庙段页岩气压裂实践与分析

前期评价表明,江汉油田部分区块页岩气富集、地质条件优越,其中鄂西渝东区被评为中石化南方Ⅰ类区块,具有巨大的勘探开发潜力。鄂西渝东区东岳庙段的页岩气压裂实践证明缝网压裂技术在工艺上是可行的,陆相东岳庙段页岩储层地层压力系数高、天然裂缝发育,有利于页岩气的大规模缝网压裂改造。微地震裂缝监测结合施工曲线有助于分析压裂过程中具体现象,但应加强裂缝监测手段及精度提升研究,加强数据的校核及干扰的排除以提高监测结果的可靠性。     

东胜气田人工裂缝高度影响因素分析与应用

东胜气田主力开发层位盒2储层底部普遍含水,有效控制人工裂缝高度是实现气田高效开发的关键。人工裂缝高度影响机理研究表明影响裂缝高度延伸的因素主要有可控和不可控因素2类。修正裂缝扩展模型,考虑储隔层地应力差、施工排量等因素,对裂缝垂向延伸规律的影响因素进行分析,给出了不同条件下的控缝高压裂设计思路,有效指导了压裂设计施工参数的优化。     

页岩储层可压性评价关键指标体系

从美国的页岩压裂作业经验看,压裂后产能高的气井并非压裂过程复杂、破裂压力高的地层,而是可压裂性好的地层。借鉴美国典型页岩气田的成功压裂经验,从地质评价指标、页岩体积压裂评价指标和工程技术评价指标三方面探索国内页岩可压性评价体系,对页岩气储层的地质特点进行评价,确定总地质储量、地质"甜点"区、成熟度等;获得储层岩石的脆性参数、天然裂缝、地层倾角、地应力等数据,对储层形成体积裂缝的可行性进行评价;探讨压裂增产的方式、射孔方式、压裂液性能等工程技术指标。从中优选影响储层可压性的主导因素,挑选出最能直接反应页岩地质力学可压性的指标,建立一套适合国内复杂地质和工程条件下的页岩气储层可压裂性评价指标体系,为构建页岩可压性评价模型与风险控制方法提供参考指标。     

偶极横波资料在低孔低渗储层改造中的应用

水力压裂至今一直是低孔渗储层改造的最有效措施。为了提高低孔渗油田压裂开发的整体效益和效果,为油层改造有针对性地提供施工层位和准确的储层参数,本文以胜利油气区渤南-孤北地区中生界、上古生界的低孔低渗储层为研究目标,探索、研究偶极横波测井资料在低孔低渗储层评价及改造中发挥的作用。本文充分利用偶极横波测井资料提供的纵、横波数据,结合其他常规测井资料及压裂、试油资料,建立适合本区低孔低渗油藏特性的岩石力学参数计算模型和压裂预测模型,对所改造层位进行压裂高度及施工压力参数预测,为优选压裂层位和方案设计提供依据。现场应用表明,本文提出的方法预测结果与现场压裂、试油验证结果一致性较好。     

复杂裂缝压裂技术在新86井区应用及探讨

复杂裂缝压裂工艺是针对致密油油藏储层改造提出的新技术。以新86井区致密泥晶云岩储层为研究对象进行复杂裂缝压裂技术研究和试验,从地层天然裂缝是否发育,储层的脆性指数是否符合产生网络裂缝的条件,水平应力系数差是否满足形成缝网条件等方面,对其产生缝网可行性进行了分析论证。进行现场试验,并从影响措施效果的地质因素着手,对比工艺差异,进一步对复杂裂缝压裂技术的适用性进行分析,认为针对低渗透致密油藏,复杂裂缝压裂工艺的改造模式更有利于提高挖潜能力。     

致密油藏直井多层缝网压裂产量递减分析

垂向多层发育的致密油藏常采用缝网压裂进行开采,从而改善储层渗透率,提高油井产量。为此建立直井多层缝网压裂不稳定渗流数学模型,压裂后各层划分为人工裂缝区、改造区和未改造区。绘制分析Blasingame产量递减典型曲线,曲线分为7个流动阶段,总裂缝长度一定时,裂缝半长短的储层流体渗流率先到达未改造区,流体渗流阻力大,Blasingame曲线靠下;总改造体积一定时,各层改造体积差异越大,Blasingame曲线越靠下。用所建立的模型,对实测生产资料进行解释,获得各层裂缝半长、改造区渗透率等相关地层参数,该模型对进行多层缝网压裂直井产量分析具有指导意义。     

基于均衡降压理念的煤层气井网井距优化模型

针对煤层气开发压裂及储层各向异性特点,考虑人工裂缝与各向异性对煤层气压力传播的影响,提出用均衡降压使产气量最大化的思路并进行井网井距优化,在充分考虑各向异性煤层与水力压裂直井压力传播特点的基础上,建立了各向异性地层压裂直井最优井距模型,运用CMG软件GEM模型煤层气模块对模型进行验证.结果表明:对于各向异性煤层或压裂直井,选择矩形或菱形井网较正方形井网好;各向异性煤层矩形井网长宽比按照渗透率比的平方根确定为最优;而对于压裂直井,矩形井网按照长度与宽度的平方差等于4倍裂缝半长的平方确定;对于各向异性煤层与压裂井综合情况,井距关系受各向异性渗透率比值与人工裂缝长度共同影响.在此基础上,建立了煤层气井网井距优化流程,为煤层气开发方式的制定提供了理论方法.     

大北高陡构造地应力测井解释及致密砂岩储层有效性评价

塔里木油田库车前陆盆地地层高陡、地层异常高温高压、地应力分布复杂,储层具有基质孔隙度低、孔隙结构复杂、裂缝发育等典型非常规致密砂岩特征。现有研究资料表明,该区地应力大小和方向与储层有效性关系密切。利用常规测井和声电成像测井资料,基于岩石力学实验,结合压裂、地层测试等实测数据,建立了适合于大北地区致密砂岩储层的地应力计算模型,并提取储层有效性评价指标,为工区从地应力角度评价低孔低渗裂缝性致密砂岩储层有效性提供了重要的判据。     

太古界潜山内幕储层发育主控因素分析——以鲁西-济阳地区为例

为了建立太古界潜山内幕储层评价标准,综合运用露头、岩心及试油等资料,对济阳坳陷太古界内幕储层的发育特征及主控因素进行了研究,认为太古界内幕储层为典型的裂缝性储层,储层发育主控因素包括岩石矿物组成、潜山岩石构造与构造变形程度等3项.结果表明:受岩石矿物组成差异控制,混合二长花岗岩脆性系数可达0.84,而英云闪长岩,脆性系数仅为0.64.潜山岩石构造为内幕储层发育的重要影响因素,层状或似层状潜山构造更易于形成裂缝性储层,岩心破碎,取心收获率仅为50%左右,而块状构造岩心较完整,取心收获率通常在80%~100%.受构造改造程度控制,辽河坳陷太古界潜山裂缝发育要好于济阳坳陷,济阳坳陷内部东部要好于西部.通过对主控因素的级别定义和相互匹配,建立了济阳坳陷太古界潜山内幕储层的三端元评价标准,将太古界潜山内幕储层划分为3类,其中Ⅰ类储集性能最好,Ⅱ类次之,Ⅲ类最差.     

利用测井资料预测判断水力压裂裂缝高度

水力压裂裂缝的高度与压裂施工时采用的方案密切相关,是对储层酸化压裂效果评价的重要参数.以前对此的预测和评价都没有较好的量化方法,只能根据施工后的参数进行定性评估.经过研究,利用阵列声波资料、过套管交叉偶极横波测井资料,可准确地预测和检测水力压裂裂缝的缝高,从而可以定量地对压裂施工作业进行指导和评估.应用实例表明,该方法可以有效地预测水力压裂裂缝延伸高度.     

坪北油田薄油层压裂工艺技术探讨

坪北油田薄油层长63具有增产潜力,但储层物性较差,压裂改造是确保产量的主体措施工艺。坪北储层中绿泥石含量较高,应尽量避免酸性液体进入地层,产生酸敏伤害;粘土含量及伊蒙混层含量相对较高,压裂液体系中相应添加剂的优化较为重要。薄油层的压裂应通过射孔参数、施工参数的优化,一定程度上能够控制裂缝形态,确保薄油层段得到较好的改造。但需要获取地层岩心,开展岩石力学试验,以真实的参数指导控缝压裂工艺的实施。增效压裂液具有较低粘度、低伤害的特点,一定程度上能够满足控缝压裂工艺需求,同时能够降低成本,通过完善、优化后具有一定的现场推广应用潜力。     

酸压产能与潜山储层地质特征关系研究

以塔里木轮南地区潜山油藏为例,综合分析了碳酸盐岩储层岩性、物性、构造、溶蚀等地质特征与酸压产能之间的关系.研究表明:(1)岩石类型是控制油气产能的基本因素,岩溶类型及发育程度为主要因素.一间房组及鹰山组发育各类砂屑颗粒石灰岩,其原生孔隙发育,有利于岩溶作用发生,酸压效果好的储层均位于该层位内.(2)储层类型及裂缝发育程度是控制油气产能的关键因素,储层类型对酸压效果产能影响大小依次为洞穴型、裂缝-孔洞型、裂缝型.(3)古潜山不同岩性层位展布和不同岩溶地貌单元直接影响高产油气层段的纵向分布.高产井段距古潜山顶面的深度范围变化比较大,不同地区的分布深度不同,但主要分布在200m范围内,尤其是100m范围内;古潜山纵向深度对储层质量的控制仍受控于岩石类型和岩溶相带的分布.     

清水压裂多场耦合下裂缝扩展规律数值模拟分析

利用室内实验测试研究层段页岩储层的物性参数、岩石力学参数和天然裂缝分布特征参数,建立了清水压裂过程中缺陷性岩体应力场—损伤场—渗流场耦合本构模型和破坏准则。通过Comsol软件进行有限元数值模拟,分析地层分别在拉伸和压剪应力下裂缝的扩展规律,天然裂缝系统开启时,页岩储层水力压裂可以形成人工裂缝网络。当水力裂缝扩展至天然裂缝时,裂缝的宽度有明显的增加,且水力裂缝方向发生改变,沿天然裂缝两翼的其中一翼扩展,另外的一翼并没有扩展。天然裂缝间存在着明显的互相干扰。多裂缝产生的过程是从多个小裂缝向少数大裂缝发展的过程,最终的裂缝条数取决于裂缝之间的连接性;地应力、天然裂缝、射孔井段、射孔方式、地层倾角、施工排量与液体黏度等,是影响多裂缝形成的主要因素。     

江陵凹陷薄互层压裂技术研究与应用

江陵凹陷薄互层为低渗透储层,是勘探的主力区块。平面上断层分布复杂,纵向上砂泥交互隔层差,储层纵向上应力差异小,导致压裂缝高易失控、加砂困难。特殊储层特征影响压裂施工规模与裂缝匹配性,通过对薄互层裂缝延伸方向及压裂缝高扩展影响因素分析,结合压裂缝高扩展规律形态,开展缝高预测及综合控制技术研究,认为影响缝高的主要因素为缝内净压力,采用组合压裂液、组合排量,支撑剂段塞配套工艺,以及增效压裂液和防盐敏压裂液两种低伤害压裂液体系等压裂改造技术,可增强压裂效果。江陵凹陷薄互层7井次的压裂实践验证了这一认识,为预计控制储量1 150×10~4 t的有效动用提供技术支撑。     

九龙山珍珠冲组砂砾岩储层改造技术研究与实践

四川盆地九龙山珍珠冲组砾岩储层基质孔渗条件差,非均质性强,裂缝及其溶蚀孔洞是重要的储集空间和主要的渗流通道。针对该区储层特征,结合室内评价实验和储层评价结果,对于裂缝发育的储层,采用土酸酸化;对于裂缝欠发育的储层,在酸化工艺无效的情况下开展加砂压裂工艺试验,通过施工管柱、施工参数的优选,成功地实施了对砾岩储层的加砂压裂改造,取得了一定的改造效果。     

安边地区长7储层裂缝特征及分布预测

安边地区位于鄂尔多斯盆地陕北斜坡北段,其主要目的层为上三叠统延长组长7段油层组,属于低孔特低渗储层。根据研究区露头、钻井岩心及岩石薄片等资料,对安边地区构造裂缝进行定性描述和定量统计。安边地区长7储层主要发育NE-NEE与NWW-NW向的高角度裂缝,以剪性裂缝为主,大部分未充填且为有效缝。依据长7构造裂缝特征值,采用三维有限元裂缝数值模拟技术,完成安边地区主要储层裂缝定量预测和评价分析,预测目的层裂缝相对发育区、次发育区和不发育区及张剪裂缝走向。     

晋城矿区煤层气井连续多次压裂裂缝展布特征

以0.5m为间隔,对晋城矿区煤储层段宏观煤岩类型、煤岩裂隙参数进行精细描述,结合水力压裂时形成新缝的临界夹角数理模型,计算得出煤层段裂隙面与最大主应力方向的夹角;根据水力压裂技术工艺特点,分析得出一次压裂后煤层段横、纵剖面上存在未改造区、改造未有效支撑区等;根据损伤力学理论,结合一次压裂后裂缝展布特征,得出一次压裂后不同方向上的应力释放量;在此基础上,分析得出二次压裂后裂缝分布特征.结果表明:裂缝既可在原有基础上进一步拓展,使有效支撑区增加,同时又会营造出新的裂缝,部分裂缝发生转向.晋城矿区马必区块一次压裂和二次压裂井实测产气量对比结果表明:连续多次压裂技术对裂隙改造效果显著.