坪北特低渗透油田整体压裂工艺技术研究

针对坪北油田低孔、低压、特低渗、低含油饱和度的岩性油藏特点，通过压裂工艺技术与油藏工程的结合，开展了整体压裂技术研究。根据储层地应力大小和方向确定开发井网，并依据井网及储层特点，对水力裂缝、裂缝导流能力、施工参数进行优化设计，对压裂方式、加砂程序进行优选，实现了水力裂缝系统与开发井网的优化匹配。经过八年的开发实践证明应用整体压裂技术可以提高油田总体开发效益，为坪北特低渗油田的正常开发提供技术支持和保证。     

四川盆地及其周缘五峰组-龙马溪组页岩裂缝发育特征及其控储意义

利用岩心、测井、扫描电镜和相关样品物性分析等手段,探讨了四川盆地周缘五峰组-龙马溪组页岩裂缝类型、发育特征、分布规律及其对页岩气富集与保存的影响。结果表明:(1)页岩裂缝发育受沉积、成岩、构造与压力演化等因素共同影响。低角度滑脱缝与层理缝充填程度低,对储层孔隙度和渗透率均有贡献;高角度裂缝和水平层间缝通常被充填,裂缝有效性较低。低角度裂缝对高角度裂缝穿层性的调节对页岩气的富集与保存具有重要意义。(2)页岩微裂缝以非构造成因为主,上部低有机质高粘土层段层理缝与大尺度层间微裂缝发育程度低,小尺度粘土粒间孔缝发育,宜采用"密切割"和"高砂比"等储层改造工艺技术以提高缝网控制储量。底部硅质页岩层理缝、层间微裂缝和刚性矿物粒缘缝发育程度高,裂缝力学性质薄弱,它们与密集发育的低角度及小尺度高角度裂缝共生形成了有利的天然缝网系统。(3)中-浅埋深下层理缝和层间微裂缝渗透率显著高于基质,利于储层改造与页岩气的渗流。深层条件下裂缝与基质渗透率均较低且大致相当,储层渗流能力与压裂改造效果是影响深层页岩气高效开发的重要因素。     

Q油区长6油层一层多缝水力压裂技术的现场应用

本文从裂缝产生的机理上研究入手,首先对浅层水平缝水力喷射压裂技术机理充分介绍,结合长6油层浅储层压裂水平缝的特点,对其水平缝主要影响因素进行分析,并进行长6储层水力喷射压裂技术现场应用分析,对延长组长6油层开发具有十分重要的指导意义。     

非均质储层水平井分段压裂设计及应用

针对河道砂、透镜砂及砂泥岩互层等非均质性储层压裂布缝难度大,储量难动用的问题,以最小阻隔层厚度划分渗流单元,每个渗流单元轴向上优化裂缝条数充分动用不同砂体,横向上优化裂缝长度控制砂体,垂向上控制缝高或穿越多个层段,形成基于独立渗流单元的水平井立体压裂设计优化技术,实现了人工裂缝参数与砂体展布、储层渗流能力相匹配。现场应用效果显著,对国内致密砂岩气藏难动储量开发有较好的借鉴作用。     

双重介质低渗透储层压裂技术研究与应用

针对下二门油田梨树凹区块低孔、低渗储层,存在层间收缩缝、砾间缝等多种天然裂缝,具有明显的双重介质储层特征,结合勘探开发过程中的压裂改造实践,对压裂工艺及施工参数进行了优化研究配套,较好地解决了储层压裂易早期砂堵的问题。5井次压后获得高产油流或工业油流,为梨树凹区块储量升级提供了重要依据。     

鄂南浅层压裂裂缝形态探讨

鄂尔多斯盆地南部富县和彬长区块中生界延长组储层埋藏深度浅,压裂裂缝形态复杂,掌握储层人工裂缝形态对鄂南探区勘探开发部署、压裂工艺选择及压裂设计优化具有重要指导意义。通过对岩石力学参数、瞬时停泵压力、储层非均质性和天然裂缝等进行综合分析研究,认为当储层埋深小于500m时,水力压裂裂缝以水平缝为主;当储层埋深大于800m时,水力压裂裂缝以垂直缝为主;当储层埋深介于二者之间时,水平缝和垂直缝均可能形成。     

稠油油藏多薄层纵向缝压裂井产能计算模型

对于裂缝性多层稠油油藏采用水平井压裂纵向缝能够实现有效增产,为分析压裂井在产生纵向缝后的产能,考虑流体在压裂裂缝和水平井筒的变质量流动,以及水平井筒内摩阻压降、加速度压降及井筒内流体流态变化,建立了储层、裂缝渗流与水平井筒流动耦合的纵向缝压裂井产能预测模型。结果表明:对于已知油藏规模、流体粘度及裂缝导流能力下对应有唯一的压裂井比采油指数;纵向缝内压力垂向上呈台阶状分布,储层物性越好层段对应裂缝内压降越大;裂缝导流能力对产能影响较小;原油粘度对采油指数影响较大,降低原油粘度可大幅提高比采油指数。     

坪北油田测井新技术新方法的地质工程应用

基于偶极声波测井、核磁共振测井等新技术新方法,建立精细化描述坪北油田储层特征的方法,并将测井特征与压裂工程相联系,分析研究大厚层的非均质性影响,可以较好的精细化描述坪北油田的储层特性,并运用压裂前后各向异性变化对比形成了一套评价压裂效果的测井方法,为今后的调剖控水增油提供科学依据。     

特低渗透储层微缝特征及对注水开发效果的影响

通过对大庆头台地区扶余油层描述研究入手,特别指出了除显裂缝之外的微裂缝系统,它对提高储层岩石的渗流能力,提高特低渗透油藏的开发效果有着十分重要意义。本文首先描述特低渗透储层的岩块及显裂缝系统及其特征,指出显裂缝系统大致由四组裂缝组成,长度大于2cm,渗流能力很强,约为岩块系统的1100倍;岩块系统包括基质和微缝部分,微缝一般长度小于2cm,规模小,包括岩块之内。微缝和岩块基质的储渗条件差别很大,微裂缝的渗流能力是基质渗流能力的83倍。其次描述了特低渗透储层微裂缝发育特征,指出微缝呈条带性分布,并且微缝间呈平行或雁式排列,具有明显的方向性,条带性随着岩性的变化而变化。微缝又可划分为有效缝和无效缝,有效缝对渗流起作用,无效缝充填方解石,对渗流不起作用。第三论述了特低渗透储层微裂缝对注水开发效果的影响,指出在线状注水排距210m条件下,徽缝发育区适合于线状注水,注水后压力比较低,油井产量相对较高。总之,本研究对特低渗透储层评价研究及经济有效投入开发具有重要指导意义,开拓了一个新的领域。     

尕斯油田薄互层控缝高压裂技术研究

薄互层油藏具有储层物性差、有效厚度薄、天然裂缝发育、储隔层应力差小等特点,压裂改造是这类储层投产或增产的重要手段。压裂改造的技术难点在于压裂目的层薄,隔层遮挡能力差,压裂施工容易压窜,缝高难以控制,加剧层间矛盾。以青海尕斯油田为例,通过对人工裂缝高的影响因素进行研究,对各种控缝高技术适应性进行分析,选出合适的控缝高技术。对尕斯油田的X井进行人工隔层技术优化设计试验,模拟结果表明,缝高得到有效控制,由常规压裂的18.0 m变为12.9 m,其上下隔层都不会被压窜,保证了压裂施工的成功,同时缝长得到增加。该方法可应用于现场控缝高压裂设计。     

低渗透油藏储层的渗吸机理研究——以坪北油田为例

坪北油田为典型的特低渗透油藏,由于储层孔喉半径小、流体配伍性差、存在裂缝等原因,在钻采过程中,容易产生储层伤害。利用岩心分析化验、室内开发试验等资料,以地质学、地质统计学、油藏工程理论为指导,对坪北特低渗透油藏开展渗流机理研究,探索了低渗透油藏储层的渗吸机理,丰富了以压力传播实验为基础的非线性渗流机理理论。     

压裂水平井裂缝分布对产能影响的电模拟实验

水平井压裂是开发页岩储层、致密砂岩储层等难动用储层的有效方法,但其渗流机理非常复杂,而水电模拟实验则是研究压裂水平井储层流体渗流规律直观有效的方法。根据水电相似原理,利用电模拟实验装置,分单因素和多因素分别考察了裂缝位置、分布、条数、长度等影响压裂水平井产能的因素,绘制了各种裂缝分布情况下的储层压力场分布图,并综合采用正交试验设计和灰色关联分析方法分析压裂参数对压裂后水平井产能影响的重要程度。结果表明：①压裂水平井控制的储层有效生产区域存在差异,垂直缝控制储层有效生产区最大,水平缝次之,然后是30°、60°、75°斜交缝;②压裂裂缝有效缓解了近井筒区域的应力集中现象;③水平井筒长度与裂缝长度存在产量变化临界点,该临界点随井筒长度变化而变化。压裂裂缝参数对水平井产能影响程度依次为：裂缝长度、裂缝条数、裂缝间距、裂缝与水平井井筒之间的夹角。     

水对含微裂缝页岩渗流能力的影响

页岩储层经水力压裂后,发育不同尺度的裂缝,返排液滞留在储层与裂缝中,改变了页岩储层的含水饱和度,从而影响了页岩气的流动。为研究微裂缝条件下水对页岩储层渗流能力的影响,选取四川盆地下志留统龙马溪组储层黑色页岩,经巴西劈裂造缝处理后开展岩心实验,并结合扫描电镜实验方法以及渗流力学理论对含水条件下页岩储层渗流能力的影响因素进行分析,结果表明:黏土矿物含量以及缝网发育程度决定了页岩储层渗流能力;黏土矿物含量越多,储层渗流能力下降越大;主裂缝的开度及缝网形态控制着水在裂缝系统中的作用范围。通过拟合实验数据建立渗流能力下降幅度与面积密度方程,并对微裂缝条件下水对页岩渗流能力的影响情况做出细致分析。     

一种新型多缝压裂工艺在低渗透油田的应用

随着特低渗透油田的开发,越来越差的低孔渗性储层不断出现,压裂改造提高单井产量的难度加大,为此在降低储层伤害的基础上,结合储层微裂缝发育特征,合理运用酸性清洁压裂液的携酸特性和低黏特性以及加砂阶段的高摩阻段塞,迫使缝内反复升压,有效沟通储层微裂缝,充分发挥其渗流优势,最终提高储层动用程度。2010～2011年在长庆油田累计进行了30口油水井压裂现场试验,油井平均单井日增油1.2t,水井平均日增注22m3,实践证明了这种新型的多缝压裂可以有效提高渗流通道达到增产增注目的。     

考虑启动压力梯度与裂缝时变性的特低渗油藏数值模拟北大核心CSCD

目前成熟的油藏数值模拟软件难以精确表征特低渗油藏的压裂裂缝时变性和非线性渗流状况,而矿场开发和实验研究表明特低渗储层开发中存在启动压力梯度且裂缝形态与属性呈动态变化。基于室内启动压力梯度实验、压裂支撑剂导流能力实验以及压裂矿场裂缝监测数据和生产数据,利用一种新的数值模拟软件tNavigator,等效表征了特低渗油藏中压裂裂缝的时变性和非线性启动压力梯度渗流状况。延长油田实际油藏模型应用表明,与常规软件数值模拟结果相比,新软件可精确模拟裂缝变化和储层启动情况。本文认识对运用数值模拟商业软件精准开展特低渗油藏开发方案优化与预测研究具有指导意义。     

暂堵压裂造多缝工艺技术在姬塬油田的研究与应用

姬塬油田属超低渗储层,随着开发时间的延长、采出程度的增大、剖面矛盾的加剧,油藏含水上升速度加快。低产低效井和高含水井已是制约姬塬油田剩余油挖潜的主要因素。近年来通过酸化、水力压裂、补孔改层等重复改造措施,恢复油井产能,其中常规水力压裂改造工艺占比最大。但常规水力压裂改造措施含水上升风险大,不能有效控制缝长、造多缝,因此不能有效挖潜剩余油。本文,首先从裂缝转向机理及姬塬油田油藏地应力适应性分析出发,得出可实现裂缝转向形成复杂缝网的方法;其次分析姬塬油田暂堵工艺不同模式的适应性及裂缝扩展特征;最后现场试验表明暂堵压裂重复造多缝技术能有效抑制含水的上升,提高单井产能,对姬塬油田剩余油有效的开采具有重大意义。     

暂堵压裂技术在坪北油田的研究应用

文章通过对坪北油田三叠系延长组C62、C61和C4＋52主要含油层位地应力大小及方位特征、裂逢开启与延伸条件、暂堵剂评选及配套技术等方面研究,提出了缝内桥堵主裂缝通道,促使裂缝净压力升高,从而压开新的支裂缝或沟通更多微裂缝,增大油层泄流面积的暂堵压裂增产技术思路。2004～2005年现场应用11井次,工艺成功率91％,有效率81．8％,累计增油3058t,投入产出比1：9。暂堵压裂技术的应用旨在为进一步提高坪北特低渗油藏采收率探索一条新途径。     

延长油田陆相页岩气水平井产量影响因素研究

为了科学高效开发延长油田陆相页岩气藏,针对页岩气藏存在的表面吸附解吸特征、气体扩散和气体渗流等多尺度渗流机理,构建了页岩气藏压裂水平井三维多尺度渗流数学模型,模拟了页岩气藏水平井的生产动态,并研究了吸附-解吸系统、人工裂缝间距、Langmuir体积和人工裂缝导流能力等因素对页岩气藏压裂水平井生产动态的影响。研究结果表明:1)不考虑页岩气藏表面吸附解吸特征会低估日产气量,产量误差可达56%以上;2)人工裂缝间距对于页岩气初期产量影响很小,间距越小,缝间干扰越强,产量降低更快;3)Langmuir体积、人工裂缝导流能力和人工裂缝长度参数越好,初始产量越大,但在进入稳产阶段后,日产气量几乎趋于一致,对于实际生产井,人工裂缝参数存在一个经济最优取值。该研究成果为页岩气藏压裂水平井的压裂优化设计及进一步预测页岩气藏产气量提供了理论依据,对合理开发延长油田陆相页岩气藏具有重要的理论价值和现实意义。     

腰英台裂缝性储层压裂技术研究与应用

腰英台油田储层具有低孔、低渗、层多且薄、微裂缝发育以及应力敏感性强的特点,压裂施工所形成的人工裂缝极易沿天然裂缝延伸形成张开程度不一的多支缝,难以形成具有一定缝宽的主裂缝,导致压裂液过量滤失和压裂早期砂堵,制约了该区油藏的有效开发。针对储层特征应用“前置粉陶”降滤工艺技术,结合腰英台油田勘探开发过程中的压裂改造实践,在前置液中以变砂比的小陶粒段塞式充填依次堵住不同缝宽的多支裂缝和张开的微裂缝,以保证形成具有一定缝宽的主裂缝。同时配套斜线式／多段塞组合加砂压裂技术、裂缝强制闭合技术、覆膜砂提高加砂规模技术,现场应用效果显著,成功地解决了压裂过程中低砂比砂堵的难题,保证了低渗透裂缝性油藏的压裂开发。     

水平井体积压裂技术在苏里格气田应用效果评价

水平井的开发一定程度上为气藏提高了连通性,普通压裂技术进一步提高了气藏的开发效率,随着气藏开发的不断深入,储层逐渐变得复杂,普通压裂技术的效果受到很大的局限性。通过开展水平井体积压裂技术,将储层在各个方向上充分连通,提高气藏的开发水平。通过对压裂后人工裂缝的形成机理研究,弄清压裂后人工裂缝的类型及体积压裂的各种影响因素。根据压裂后人工裂缝为垂直裂缝的水平井流体渗流过程的研究,分析了压裂水平井的参数对渗流过程的影响,以及渗流规律对产能的影响。通过体积压裂井与常规压裂井效果对比以及同一口水平井开展体积压裂与常规压裂效果对比,分析总结出体积压裂不但提高了气井的初期产量、延长了稳产期,更是提高了气藏的最终采出程度。