低孔低渗油藏压裂水平井产能预测

压裂水平井的产能预测往往不同于常规水平井,本文通过油藏工程和数值模拟两种方法对压裂水平井的产能进行预测,考虑了裂缝长度和宽度对产能的影响,分析了水平井与直井的指标对比,为同类油藏水平井的产能预测提供参考依据。     

致密油水平井多级压裂后产能影响因素分析

水平井多级压裂是低渗透致密储层提高产能和解决储量动用难等问题的重要技术措施,广泛应用于油气田勘探开发等领域。如何优化设置水平井多段裂缝,将决定压裂工具和工艺的选择,最终影响到压裂效果。以矩形边界油藏内压裂水平井为对象,在不同压裂裂缝形态的基础上,建立描述油藏与裂缝关系的物理模型和数学模型,并对其进行差分求解、编程。应用该模型对X井压后产能进行预测,预测产能与本井实际产能相吻合,证实建立的数值模拟模型可行。应用数模方法对影响水平井压后产能的地质和工程因素进行分析,研究储层渗透率、压裂段数、井底流压、裂缝半长和簇间距等因素对压后产能的影响,优化了水平井压裂的裂缝形态参数,从而更好地指导水平井压裂设计的编制,提高压裂水平井的施工效果和成功率。     

水平井压裂和再补孔的产能研究

用数值模拟对水平井裸眼完井的产能进行研究，又考虑了下套管井压裂的产能情况，并用现场实便和预测产量进行比较，最后对压裂和压裂后再进行补孔拉能进行了对比，餐外水平井的产能中筒周转的污染带和孔压实带的影响。     

涪陵页岩气田分段压裂水平井非稳态产能评价方法

为了摸清页岩气井生产动态特征,明确气井真实产能,对页岩气分段压裂水平井产能评价方法进行研究。基于基质线性流理论,推导出页岩气分段压裂水平井非稳态线性流产能方程,建立了在直角坐标系中页岩气分段压裂水平井非稳态产能评价图版,提出了页岩气井产能系数。经涪陵页岩气田现场生产数据验证,涪陵气田页岩气分段压裂水平井长期处于非稳态线性流阶段,单井产能系数与生产压力保持水平呈良好正相关关系,与非常规产量预测软件预测可采储量呈良好的正相关线性关系。结果表明,页岩气井产能系数是评价页岩气分段压裂水平井处于非稳态条件下生产能力的有效指标,通过求取页岩气井产能系数可以预测可采储量。建议对页岩气分段压裂水平井连续监测井底流压3-6个月,获取可靠的页岩气井产能系数后对产能进行评价。     

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。     

水平井压裂产能分析方法在顺9井区的应用

将压裂设计软件Fracpro PT与油藏数值模拟软件Eclipse黑油模型相结合,进行顺9井区水平井分段压裂产能分析及优化研究。分析了顺9井区横向、纵向裂缝开发适应性及水平井分段压裂产能的边界效应;考察了顺9井区裂缝的几何形态、导流能力、间距等参数对产能的影响,优选出合理的水平井分段压裂参数组合。该水平井分段压裂优化方法在顺9井区具有良好的适应性,顺9A井应用该优选方法分段压裂后初产达到14 t/d。     

低渗透致密气藏压裂水平井不稳定产能研究

产能评价技术是压裂水平井的关键技术,而对于低渗致密气藏压裂水平井,其渗流机理较为复杂,常规产能监测方法难以描述压裂水平井开发早期产量、压力递减情况,无法客观地预测气井的生产动态.为了对低渗致密气藏压裂水平井产能进行准确评价,从渗流机理出发,并通过将压裂水平井地层渗流数学模型、井筒流动模型、井口节流模型相结合,建立了压裂水平井产量预测模型,采用不稳定产能评价方法,利用生产数据,实现低渗致密气藏压裂水平井产能预测.实例应用表明,常规直井压裂模型计算结果与实际生产数据明显偏差较大,压裂水平井不稳定产能评价方法计算结果更为合理,该方法可用于低渗致密气藏压裂水平井产能评价及其它生产参数的计算.     

玛18井区低渗透砂砾岩油藏水平井优化设计及产能预测

针对艾湖油田玛18井区低渗透砂砾岩油藏直井压裂单井可采储量低、经济效益差的问题,通过油藏数值模拟法、油藏工程方法、经济极限法和矿场试验法对多级压裂水平井参数设计和产能预测开展研究。结果表明:玛18井区“甜点”深度为3 876~3 881 m,水平井走向应为南北向,推荐水平井水平段长度为1 200~1 400 m,井间距为500 m,裂缝半长为150 m,裂缝间距为50 m。采用优化参数设计6口多级压裂水平井,第1 a平均日产油为29.0 t/d,符合产能预测数据(25.0~33.0 t/d)。该研究建立了砂砾岩储层含油饱和度预测方法,并形成砂砾岩油藏多级压裂水平井参数设计和产能预测方法,可为同类油藏的开发提供借鉴。     

致密气藏平面非均质储层压裂水平井渗流及产剖特征分析

随着致密气藏的开发,压裂水平井被广泛应用,结果表明压裂水平井是提高单井产能和采收率的有效手段。在其应用过程中,致密气藏储层非均质性耦合压裂水平井复杂的水平段井身结构后,近井地带气井渗流特征更加复杂,储层非均质性对气井产剖影响程度等都需进一步开展研究,进而为气井产能预测和压裂工艺实施提供指导。文章采用数值模拟方法开展平面非均质储层压裂水平井渗流及产剖特征分析,利用数值模拟软件强大的后处理功能,直观揭示近井地带压裂水平井流动特征。研究结果表明:储层非均质性导致沿水平段高渗区与低渗区存在窜流,不同物性区域储量动用、泄气范围和压力降存在明显差异,高渗区裂缝产能贡献比例高。     

低渗气藏压裂水平井产能评价新方法

采用数值试井模拟方法,建立压裂水平井数值试井模型,模拟分析压裂水平井在各种产能影响因素下的压力一产量特征及绘制采出程度IPR曲线,采用Vogel处理方法,将采出程度IPR曲线纵坐标转换为产量无因次量,将横坐标转换为压力无因次量,对无因次化压力一产量数据进行统计和回归分析,最终形成具有普遍代表意义的压裂水平井动态IPR产能评价公式,为低渗气藏压裂水平井产能评价提供简便、快速的新方法。     

火山岩储层水平井分段压裂剪切破裂体积模拟方法

火山岩储层压裂对天然裂缝的有效激活可改善储层渗流能力,提升压裂效果。因此,火山岩储层水平井分段压裂的天然裂缝剪切破裂体积和剪切位移的模拟与表征,对量化储层改造充分程度、优化压裂工艺设计具有重要意义。针对裂缝性火山岩储层水平井分段压裂水力裂缝的动态延伸行为,考虑扩展裂缝对应力-压力场的干扰作用,以此触发天然裂缝的剪切破裂机制,建立了火山岩储层水平井分段压裂剪切破裂体积模拟方法。研究表明:剪切破裂体积随着水平应力差、天然裂缝逼近角、弹性模量、压裂液总量及注入排量的增大而增大,随着天然裂缝内聚力的增大而减小;泊松比对剪切破裂体积的影响不明显。该方法实现了对火山岩储层水平井分段压裂剪切破裂体积的定量模拟与表征,对提高火山岩储层压裂的优化设计及压后效果评估具有重要的理论指导意义和矿场应用价值。     

薄互层特低渗油藏联合井网与沉积相模式的适配性

薄互层特低渗透油藏储集层厚度小,物性差,采用压裂水平井-直井联合井网开发,能够提高单井产能和储集层动用程度,但由于受储集层非均质性和水力裂缝的影响,水平井极易过早见水,导致暴性水淹,带来开发风险,需设计合理的井网与裂缝的适配关系,以延长水平井生产寿命。以大庆油田某典型薄互层特低渗油藏为例,建立了考虑不同沉积相组合模式的水平井-直井联合井网精细油藏数值模型,采用复杂井和流线模拟技术,研究了压裂水平井分段动用情况,揭示了单裂缝分段产出规律与渗流特征。由于不同沉积模式储集层物性差异较大,压裂水平井含水率上升不再遵循均匀驱替规律,而是物性较好的河道相内驱替增强,物性较差的席状砂沉积相内驱替减弱。同时,水力裂缝的存在会导致流线转向,加速高渗通道的形成。为延缓高渗通道形成,进一步研究了典型沉积相组合模式与裂缝参数的优化配置,并提出了提高开发效果建议。     

江汉湖区浅层大位移定向井长10X井井眼轨迹控制技术

长10X井是江汉油田为实现长湖区块“湖油陆采”部署的一口浅层大位移双目标定向斜井，该井在没有顶部驱动、无随钻测井情况下，利用自主开发技术，依托油田定向井技术在Φ311.15 mm井眼，运用“PDC＋单弯螺杆+有线随钻”组成的钻具组合系统，在造斜段选择范围小、地层松软的情况下，实施浅层（井深284 m）定向造斜，完钻井深2030 m，完钻垂深1462.22 m，水平位移1238.26 m，位移与垂深比为0.85的定向钻井，采用有线随钻仪器，钻成浅层大位移定向井。长10X成功钻探，初步形成了一套用有线随钻测斜仪钻探位移／垂深大于０.８５大位移定向钻井技术，扩大了有线随钻测斜仪应用范围，为其它油田勘探和开发类似区块提供了经验。     

水平井整体压裂软件开发与应用

目前的水平井压裂仅立足于单井,没有考虑注水和井网的影响,仅仅以提高水平井单井压裂的产能为目的,具有很大的局限性。以提高整个区块的采收率为目标,以整个油藏为研究对象,建立了水平井整体压裂理论模型,充分考虑水平井、直井联合布井的情况,设计了多种水平井、直井联合布井井网,开发了一套水平井整体压裂优化设计软件。在优选水平井整体压裂井网基础上,考虑不同的水平段长度,对裂缝条数、裂缝长度、导流能力、裂缝间距、裂缝不对称分布等参数进行了设计,得到了最佳的裂缝参数,并预测了压裂水平井的生产动态（日产量、累积产量、含水率、采出程度等）。该方法和软件对提高油田水平井整体压裂效果具有一定的指导意义。     

压裂水平井生产动态模拟器研制

水平井压裂通常是获得经济产量的必要措施，正确预测压裂后水平井的生产动态并进行水平井优化参数设计就显得相当重要。文章结合油藏-裂缝网格系统划分及IMPES差分方法，建立了压裂水平井三维两相生产动态数值模拟模型，模型中将油藏和裂缝当作一个渗流系统处理，针对裂缝划分了不等距油藏-裂缝系统网格，差分后形成大型７对角线性方程组，采用逐次线松弛方法迭代求解，研制开发了水平井压裂数值模拟器，可以模拟不同裂缝条数、裂缝间距以及储层参数和裂缝参数对生产动态的影响。与现场水平井实例对比，证明了模拟器计算结果合理可靠，具有推广和使用价值。     

储层界面预测模型在水平井地质导向中的应用

目前地质导向前导模型中储层界面预测方法只适用于较稳定的地层,对于构造变化大的储层预测结果与实际情况存在较大误差,需要对其进行完善。选择适当的邻井,以正北方向为y轴建立直角坐标系,在直角坐标系下计算出待钻水平井的多处水平位移和对应储层界面垂深点,将得到的这些点利用曲线拟合的数学方法建立二维储层界面预测模型,它是水平位移与储层界面垂深的二元函数。利用储层界面预测模型判断储层上下倾、计算储层的视倾角并判断钻头与储层界面的相对位置。应用储层界面预测模型对JL区块的一口水平井进行了现场预测,结果表明最终的储层界面预测模型为拟合效果最好的二次函数,拟合度达到了68%;预测出的储层界面垂深与实际垂深基本相吻合;在横向展布上预测的储层界面起伏变化与实际完全一致。研究表明,选择6口邻井数据得到拟合度为68%储层界面预测模型可以满足着陆和导向需要;预测结果的准确度与选择的邻井数呈正相关。研究结果为水平井地质导向钻进提供指导依据,提高钻遇率。     

非常规水平井压裂地面施工配套技术

非常规油气储层增储增产主要是通过大排量、大液量和大砂量的水平井多级分段压裂改造技术来实现的,常规单套压裂机组及供配液方式已远远不能满足其压裂施工工艺要求。为此,在优化多套压裂机组配套时,采用2套混砂车同时在线施工并整合数据采集及实时施工曲线,实现多机组集中控制、数据采集和远传监控,同时完善多级供液和不同压裂液体系的连续混配工艺技术,实现了多种压裂液体系连续无缝切换的非常规水平井压裂施工。在泌页HF1井15段压裂施工中,累计完成压裂液配制23 000 m3,最高配液量3 705 m3/d,实际入井液量22 129 m3,最高排量14.7 m3/min,最高压力68 MPa,加砂量799.6 t,单台混砂车施工排量5～8 m3/min,各项技术参数符合施工设计要求。     

侧钻超短半径水平井J37-26-P14井钻井设计与施工

为了提高稠油热采及小规模砂体的开发效果,大庆油田设计施工了侧钻超短半径水平井J37-26-P14井。该井完钻井深629.62 m,造斜率20°/m,曲率半径仅为3.30 m,造斜段水平位移为2.90 m,总水平位移为22.70 m,水平段长19.58 m。该井施工中存在剖面设计紧凑、地层可钻性差、侧钻难度大、井眼曲率大造成钻具摩阻大等技术难点,在对超短半径的井身结构及井眼轨迹剖面进行优化设计和主要技术难点进行分析的基础上,制定了相应的技术措施,确保该井顺利完钻。该井的顺利完成,为其他侧钻超短半径水平井积累了宝贵经验。详细介绍了该井的设计与施工情况。      

长靶前位移水平井轨迹控制技术

江苏油田地处水网地区，确定水平井地面井口位置难度较大。受地面条件限制，水平井靶前位移较长，有时达到400-600m左右，为江苏油田水平井常规靶前位移的2～3倍。对于这种长靶前位移水平井，为了减少斜深或为了防碰邻井的需要，常下移造斜点，设计成第一稳斜段较长的双增双稳剖面施工，通过较长的第一稳斜段来弥补靶前位移的过长。主要介绍了长靶前位移水平井的特点、井眼轨迹控制技术及安全钻井技术，并提出了几点认识与体会。所介绍的技术对其它复杂剖面水平井的施工具有一定的参考价值。     

致密砂岩气藏水平井分段压裂优化设计与应用

针对川西沙溪庙组致密砂岩气藏水平井开展了分段压裂优化设计及现场应用研究。采用水平井分段压裂诱导应力场模型,以提高储层整体渗流能力为目标,优选了裂缝起裂次序、裂缝间距和射孔参数,通过优化压裂施工净压力和排量沟通了主裂缝周围的天然裂缝。现场实施结果表明:优化后的水平井压裂8~13段,每段内射孔2~3簇,每簇长度为0.5 m,相同压裂段内簇间距为30~60 m;采用中间为12~16孔/m、两端为16~20孔/m的变密度射孔,优化排量为3.5~6.5 m³/min;采用优化设计技术实施的5口井平均稳定产量为5.3×10⁴m³/d,较优化前有明显提高,取得了显著的经济效益,为同类型致密砂岩气藏的水平井分段压裂优化设计提供了借鉴。