公山庙油田沙-河道砂储层体积压裂应用效果分析

公山庙油田沙-河道砂储层较厚,具有超低孔渗、非均质性强、油气分散、单井产量低、递减快、采收率低等特点,属于典型的致密储层.传统的酸化解堵已不能满足油藏开发的需要,借鉴国内外超低孔渗、非常规油田成功开发经验,在沙-河道砂储层开展了2口水平井的体积压裂试验,探索体积压裂工艺在提高致密砂岩储层单井产量方面的应用效果.井下压裂监测与生产结果分析表明,体积压裂工艺在沙溪庙组沙-河道砂储层中具有应用可行性,造缝能力强,能够明显提高单井产量,可以作为该类储层今后主要的储层改造手段进行推广.     

胜利油区致密砂岩油藏水平井开采技术

胜利油区致密砂岩油藏资源量丰富,总体具有油藏埋藏深、储层厚度薄且孔喉细小、储量丰度低和储层纵向分布零散等特点,直井开发存在产能低、初期产量递减快、效益差的问题.为提高致密砂岩油藏的开发水平,开展了水平井开采技术攻关及试验研究,通过设计优化和施工优化,提升了水平井优快钻井技术,突破了致密油藏产能关;通过完善配套压裂完井管柱、现场注储设备和裂缝监测手段,形成了水平井裸眼分段压裂完井技术.截至2013年3月10日,在胜利油区致密砂岩油藏已实施的水平井中,正常生产井28口,工艺成功率为94.4％,累积产油量为58 602.8t,现场取得了明显的生产效果.     

公山庙油田沙一河道砂储层体积压裂应用效果分析

公山庙油田沙一河道砂储层较厚,具有超低孔渗、非均质性强、油气分散、单井产量低、递减快、采收率低等特点,属于典型的致密储层。传统的酸化解堵已不能满足油藏开发的需要,借鉴国内外超低孔渗、非常规油田成功开发经验,在沙一河道砂储层开展了2口水平井的体积压裂试验,探索体积压裂工艺在提高致密砂岩储层单井产量方面的应用效果。井下压裂监测与生产结果分析表明,体积压裂工艺在沙溪庙组沙一河道砂储层中具有应用可行性,造缝能力强,能够明显提高单井产量,可以作为该类储层今后主要的储层改造手段进行推广。     

建南构造致密砂岩气藏水平井多级压裂现场实践——以建密HF-1井为例

为落实建南构造致密砂岩气藏须家河组须六段水平井单井产能、获取须六段致密砂岩储层流体性质,江汉油田在建密HF-1井开展了裸眼水平井6级压裂,最大限度增加水平井筒与气藏接触面积,提高储层动用程度。该井采用裸眼封隔器滑套6级大规模压裂技术,成功实施压裂改造,表明了致密砂岩气藏水平井应用裸眼完井具有明显的技术优势,为建南须家河组致密砂岩气藏水平井压裂开发提供了有力的技术支撑。     

页岩油流动的储层条件和机理

页岩油藏经过分段压裂水平井的储层改造，其高效开发和持续稳产与基质中页岩油的动用情况密切相关。虽然赋存原油的泥页岩储集孔隙尺寸小、渗透率极低，但如果砂岩-页岩互层的纹层结构发育，页岩油仍有望达到商业化开采所需的可动用储层条件。目前烃类流体在纹层状泥页岩储层中流动机理尚不明确，普遍应用于常规油藏级数值模拟的双重介质模型和等效介质模型无法反映烃类流体在纹层状页岩油储层中流动的微观复杂特征，所得的宏观渗流模拟结果是不可靠的。根据陆相页岩储层的特征，建立了宏观页岩油藏的储层概念模型，分析了纹层状页岩储层的流体流动机理；考虑纹层物性、流体粘度和裂缝间距等影响因素，模拟了弹性开采过程中页岩储层条件和裂缝分布对页岩油可动性的作用规律，验证了页岩油藏弹性开采过程中窜流机制的存在和砂岩纹层渗透率的重要性，证明了天然裂缝和压裂缝加强纹层间流体传递的重要作用。     

羧甲基羟丙基胍胶压裂液的研究与应用

苏北盆地致密砂岩段、有机质泥页岩段含油丰富,具有较大的开发潜力。该类油藏敏感性强,渗透率低,普通的胍胶体系容易对地层造成强水敏、强水锁伤害。针对此类储层特点,开展了羧甲基羟丙基胍胶压裂液配方研究,形成了适应不同温度的交联体系,具有水不溶物低,用量少,残渣低,易破胶;耐高温、高剪切,粘弹性好;返排率高,粘土抑制性能强等优点。经现场应用,可满足江苏油田非常规储层的压裂需要。     

致密砂岩油藏能量补充方式评价及优化

针对致密砂岩油藏大规模体积压裂开发后能量补充困难的问题,利用自主设计制作的大型人造三维岩心物理模型和物理模拟实验舱,开展致密砂岩油藏能量补充方式优化研究。实验结果表明:致密砂岩油藏压裂开发过程中,地层能量损耗严重,采取注水或注气的方式可有效进行能量补充;地层中裂缝规模越大,越有利于原油渗流,后续补充能量的传播范围越广,有助于进一步提高原油采收率;从提高驱油效率和扩大波及系数方面优选吞吐渗吸介质,CO₂均优于活性水,CO₂吞吐开发在矿场试验中取得了显著的增油效果,因此,CO₂吞吐作为一种有效的能量补充方式在致密油开发中展现了良好的应用前景。该文分析了致密砂岩储层水平井压裂开发的渗流规律,优选出致密砂岩储层大规模压裂开发后最佳渗吸介质,可为致密砂岩油藏开发设计提供重要的理论依据。     

鄂尔多斯盆地致密油、页岩油特征及资源潜力

长庆油田对渗透率为0.3～1mD的超低渗透油藏已实现了规模有效开发。考虑到鄂尔多斯盆地石油勘探开发实际,将储集层地面空气渗透率小于0.3mD,赋存于油页岩及其互层共生的致密砂岩储层中,石油未经过大规模长距离运移的油藏称为致密油,包括致密砂岩油和页岩油2大类。延长组致密油主要发育于半深湖-深湖相区,以延长组7段（简称长7）油层组油页岩、致密砂岩和湖盆中部的延长组6段（简称长6）油层组致密砂岩最为典型。致密油具有分布范围广,烃源岩条件优越,砂岩储层致密,孔喉结构复杂,物性差,含油饱和度高,原油性质好,油藏压力系数低的特点。纳米级孔喉系统广泛发育是致密油储集体连续油气聚集的根本特征,延长组致密砂岩储层中大多数连通的孔喉直径大于临界孔喉直径,满足油气在致密储层中运移的条件。根据致密油层与生油岩层的接触关系,确定了3种致密油储集层类型：①致密块状砂岩储层;②砂岩-泥岩互层型储层;③油页岩型致密储层。鄂尔多斯盆地长6和长7油层组致密油分布广泛,初步预测致密油总资源量约30×10⁸t,其中长7油层组页岩油资源量超过10×10⁸t,长7油层组致密砂岩油资源量约9×10⁸t,长6油层组致密砂岩油资源量约11×10⁸t。致密油资源是长庆油田实现年产油气当量5000×10⁴t并长期稳产较为现实的石油接替资源。     

黄骅坳陷孔南地区孔二段页岩油藏形成条件分析

孔南地区孔店组孔二段暗色泥页岩为黄骅坳陷内重要的烃源岩,并在勘探中发现了广泛的泥页岩油气显示。研究结果表明,半深湖相-深湖相沉积环境控制了孔二段富有机质泥页岩及其夹层的分布与发育,其中深湖沉积中心暗色泥页岩厚度最大;孔二段暗色泥页岩具有厚度大、区域分布广、有机质类型好、有机质丰度高、有机质成熟度适中等特征。其中页岩油藏的储集空间及储层类型多样、富含砂质、硅质等脆性矿物;储层较为致密,具有低孔低渗的特征;不受局部构造控制而受岩性控制,具有一定的非常规油藏特征。在常规勘探中,孔二段已见到大量油气显示和小规模油气流,具备形成页岩油藏的有利地质条件;孔南地区孔二段页岩油资源比较丰富,其中王官屯-枣园区块可作为近期开展页岩油藏勘探开发的有利目标区,通过老井复查及加砂压裂测试,有望取得勘探突破。     

页岩气藏储层压裂实验评价关键技术

页岩气藏勘探开发潜力巨大,因其基质具有超低渗透特点,使得开发过程中需要进行大规模水力压裂,裂缝网络是获得工业性气流的关键。页岩气井的缝网压裂设计有别于常规低渗透砂岩储层压裂设计,特殊的室内实验评价技术是缝网压裂设计的重中之重。为此,从常规的压裂实验评价入手,分析对比了致密砂岩气与页岩气储层力学性质特征,针对页岩岩石脆性特征以及储层岩心敏感性等实验评价关键技术,开展了大量的实验评价研究,并与现场压裂缝高示踪剂监测、地面微地震裂缝监测结果进行了对比分析。所取得的认识可为页岩储层实验评价分析及缝网压裂优化设计提供参考。     

致密砂岩油藏压裂投产水平井产能分析

针对致密砂岩油藏压裂投产水平井生产过程中,储层渗流场复杂的问题,在前人工作的基础上,利用井筒与油藏耦合模型,对模型中的裂缝流动压降进行修正,同时综合考虑储层启动压力梯度和应力敏感对产能的影响,推导出适合致密砂岩油藏压裂水平井的产能方程。研究结果表明,致密砂岩储层的启动压力梯度和应力敏感对水平井的产能影响显著,同时计算结果显示,推导的产能方程预测结果准确,能够指导水平井的开发。     

裂缝型致密砂岩油藏缝网压裂技术试验

缝网压裂技术是非常规油气藏改造的关键技术之一。泾河油田属于裂缝型致密砂岩油藏,为了实现水平井的高效开发,提高油藏的最终采收率,分析了缝网压裂工艺在该油田裂缝型致密砂岩油藏中的适用条件,认为储层天然裂缝发育,脆性特征指数在38.4%~42.4%,水平应力差异系数小,净压力大于水平最大、最小主应力之差,满足实现缝网压裂的必要条件。在此基础上,优化了压裂液、支撑剂及施工参数,并在JH69P25井进行了试验,净压力分析表明压后形成了复杂的缝网系统,日产油2.55 t,取得了较好的改造效果。     

页岩油藏储层岩石、流体和裂缝对油井生产特征影响综述

页岩油气藏的超低渗透率通常仅达到纳达西级,必须借助压裂等储层改造措施来提高产量达到商业性开发。复杂的基质和裂缝网络及其相互作用使得页岩油藏渗流机理极为复杂,目前主要的页岩油藏数值模拟模型中都引入了油藏改造体积,从而实现对页岩油藏的全新诠释。利用上述模型深入研究和分析储层岩石、流体和裂缝对页岩油藏生产的影响,才能更清楚地认识油井生产特征,这已成为油田开发方案设计以及现代油藏管理中非常重要的一个环节,对指导油田高效开发生产意义重大。     

泥页岩储层可压裂性分析及压裂高度预测方法研究

泥页岩储层可压裂性分析是泥页岩储层研究的重点与难点.以苏北盆地阜四段泥页岩及四川盆地大安寨组泥页岩储层为研究对象,采用测井、录井信息相结合的方法分析得出能够表征泥页岩可压裂性的参数主要有脆性矿物含量(Xx)、脆性系数(IB)、自然伽马(GR)、密度(DEN)、钻时曲线(TDC)、泊松比(μ)、弹性模量(E)等,可定性划分泥页岩储层可压裂级别.运用层次分析法提取了可压裂评价系数ICR,依据ICR值可定量识别可压裂级别;制定了压裂高度计算准则及流程;综合建立了泥页岩储层可压裂级别评价及压裂高度预测方法,为泥页岩储层有效开发提供了关键依据.     

新安边油田致密油水平井开发方式及能量补充研究

新安边油田长7油藏属于典型的砂岩致密油藏,位于鄂尔多斯盆地陕北斜坡西部,有着分布面积广、探明储量大、埋藏适中等特点。但是由于储层致密,导致常规开发(定向井+注水)油藏递减大、有效驱替难建立、注水不见效(见效即见水)、油藏压力保持水平低等矛盾,难以实现效益开发。自2012年以来,通过"水平井+体积压裂"开发模式,加长水平井水平段长度,开展分段多簇大排量、大液量的前期改造方式,增加了储层缝网规模和数量,有效的提高了前期单井产量和稳产时间。并在稳产过程中通过吞吐采油等方式有效的补充了地层能量,减缓了油藏递减。实践证明,"水平井+体积压裂"的改造模式,加上后期合理有效的能量补充方式,能有效改善致密油开发效果,对长庆致密油开发具有一定的借鉴意义。     

水力压裂水平井的产能分析

本文讨论了在致密的非均质地层中经水力压裂改造后的水平井产能分析.主要针对非常规油气藏,包括致密的砂岩气藏和泥页岩油气藏,考虑了存在天然裂缝的区域里由压裂形成的水平和垂直裂缝.建立了一个计算产能递减的半解析模型,加入了油藏非均质性、水力压裂和井筒流动等因素.     

应用微地震监测数据估算储层压裂改造体积

准确计算储层压裂改造体积有助于评估压裂效果及部署开发方案。针对微地震事件点分布边界不规则、储层压裂改造体积难以准确计算的问题,在前人研究的基础上,选用基于Delaunay三角形剖分的Alphashape方法,研发了基于微地震监测数据的储层压裂改造体积估算方法,并编写了算法程序,解决了利用微地震事件点估计不规则边界的问题,较为准确地计算出了储层压裂改造体积。利用该方法计算了砂砾岩体、泥页岩、致密砂岩等不同类型储层压裂改造体积,结果显示该方法具有较好的稳定性和适用性,能够适用于评价各类非常规储层压裂改造效果。     

苏里格东区致密砂岩气藏压裂技术研究

苏里格东区气田上古砂岩气藏属于致密砂岩气藏,通过对该气田砂岩气藏压裂技术的研究及现场应用效果的分析,形成致密砂岩气藏储层改造的压裂技术,对苏里格东区及整个苏里格气田、乃至其它致密砂岩气藏的开发也具有指导意义。通过对苏里格气田东区上古砂岩气藏储层地质特征分析的基础上,提出了满足该区储层改造的压裂工艺,认为低伤害压裂液技术、多层分层压裂技术、水平井压裂技术是苏里格气田东区储层改造的主要技术。剖析了储层改造的压裂难点,认为储层易伤害、纵向多薄层发育、压裂液返排困难是该区储层改造的主要难点,并针对压裂难点提出了针对性措施,而这些针对措施也正是苏里格东区目前实施应用的关键技术。分析了东区实施的压裂关键技术及现场实施效果,形成了适合东区储层改造的压裂设计优化技术、直井定向井多层分层压裂技术、水平井多段分层压裂技术、低伤害压裂液技术、压裂液快速返排技术等综合技术。     

基于层次分析法的致密砂岩储层可压性综合评价

可压性是评价页岩储层体积压裂可行性的重要指标。致密砂岩储层与页岩储层具有相似性,可借助可压性评价指标判断致密砂岩储层体积压裂的难易程度。但通过现有可压性评价指标判断致密砂岩储层改造存在评价效果不理想的问题,评价储层可压性的参数众多,常规单因素评价结果经常出现部分参数满足体积压裂要求,而另一些参数却不满足,难以完成最终的可压性评价。对此提出采用模糊数学中的层次分析法,充分考虑岩石力学脆性、矿物脆性、天然裂缝、水平主应力差异、断裂韧性以及隔层遮挡效应等多个因素,构造等价矩阵确定各因素权重,利用参数标准化后形成的可压指数,对致密砂岩储层体积压裂可压性进行综合评价。与传统评价方法相比,层次分析法更有利于指导选井选层,综合地质工程双甜点因素,评价其含气潜力和易改造潜力,对致密砂岩储层压裂优化设计和施工具有参考价值。     

中国石油集团非常规油气微地震监测技术现状及发展方向

水力压裂、酸化压裂是致密储层改造的重要手段,在致密砂岩、碳酸盐岩、火山岩、页岩、煤层等储层连通性改造中广泛使用。对压裂效果的评估以及对裂隙的空间描述,是编制开发方案、提高产能的关键环节。微地震监测技术是目前比较有效、可靠性高的-种压裂裂缝监测及储集体空间描述技术,能够实时监测压裂裂缝的空间展布,被国内外广泛应用于压裂裂缝监测和油藏动态监测。本文分析了非常规油气微地震监测技术的需求、国内外(包括中国石油集团)微地震监测技术现状及微地震监测技术面临的挑战,指出了中国石油集团非常规领域微地震监测技术的发展方向。