塔河油田深层碳酸盐岩水力加砂压裂试验与认识

介绍了塔河油田碳酸盐岩储层水力压裂的选井选层、地应力及岩石力学参数模型、压裂液体系筛选、支撑剂的优选、压裂设计优化、压裂工艺及其配套技术研究，根据几口井的现场试验，对塔河油田碳酸盐岩储层水力压裂改造获得了初步的认识。     

大港油田X1016断块压裂改造综合配套技术研究与应用

在深入研究储层特征的基础上,开展X1016断块整体压裂开发技术研究:整体压裂改造方案优化研究,长井段砂泥岩薄互层压裂改造配套技术研究、压采联作快速投产配套技术研究。经过现场实施,取得了好的压裂效果,配套的压采联作快速投产技术大大缩短了压裂液在地层滞留的时间,降低压裂液对储层的伤害。目前该项技术已获得国家发明专利。     

加密井区油井压裂增产技术

大庆油田采用加密井挖潜剩余油,加密井开发的目的油层多、油层物性差且临近高含水层,油层水层间隔层薄,油层分散且跨距大,使压裂改造具有一定的难度。针对这种情况研究了水平缝的多种平衡保护压裂工艺和桥塞压裂工艺,利用平衡压裂工艺改造临近高含水层的油层,利用桥塞压裂工艺高效改造跨距大的油层。现场应用表明,新研制的水平缝的多种平衡保护压裂工艺能够适应复杂的井况,一趟管柱能压裂3个层段,保护了0.7m以上的隔层;桥塞工艺一趟管柱压裂3个层段,满足大跨距、低替挤压裂要求,最大压裂跨距90 m。加密井区油井压裂增产技术研究与应用为提高大庆油田剩余油动用程度、增加可采储量及油田高含水后期高效经济地开发提供了一套有效的技术支持。     

页岩气藏加密井压裂时机优化——以四川盆地涪陵页岩气田X1井组为例

加密井的压裂时机直接影响着页岩气藏最终的开发效果。为了有效地指导页岩气藏加密井部署与压裂施工,基于离散裂缝网络模型、有限差分模型及有限元模型,提出了一套页岩气藏加密井压裂时机优化方法 :根据页岩气田开发现状及井网加密需求,系统考虑储层非均质性和天然裂缝发育特征,建立渗流—地质力学耦合条件下四维地应力演化及复杂裂缝扩展的多物理场模型,进而模拟加密井水力裂缝扩展形态、加密井及井组开发效果,最终优选出加密井最佳的压裂时机。以四川盆地涪陵页岩气田X1井组为例,利用该优化方法研究了加密井压裂时机和施工参数对其复杂裂缝扩展形态、单井及井组产能的影响规律。结论认为:①该优化方法能够有效模拟老井生产过程中储层物性及力学状态变化,预测压后产量变化,优选加密井压裂参数及压裂时机;②当加密井射孔簇间距减小、每簇施工液量增大时,水力压裂改造体积、裂缝密度增大,压裂后产量提高,但射孔簇间距过小、每簇施工液量过大时,则有可能会导致分支裂缝串通和重叠,降低压裂液效率、影响压裂后产能;③压裂时机越晚,加密井井筒附近分支裂缝越密集,但改造体积越小、初期产量越低;④当目标井组生产36个月进行加密井压裂时,井组累计页岩气产量最高、开发效果最优。     

桥塞压裂技术

大庆油田三次加密井开采的对象是表内薄差层及表外储层。这类油层物性差且分散，层间跨距大，为经济高效开采此类储层，研究了桥塞压裂技术。     

水平缝四点井网整体压裂裂缝参数优化设计

大庆长垣内部油田经三次加密调整后,部分区块采用四点法面积井网布井,由于井距小、地下油水关系复杂,为了实施水力压裂增产改造,必须选择合适的裂缝参数,以避免油井过早被水淹.为此,针对四点井网以及水力压裂后形成水平裂缝的特点,结合萨南油田表外储层的地质特征,建立了水平缝整体压裂改造后油水井生产动态预测模型,以整体压裂改造后的增产量、采出程度和经济效益为目标,进行了裂缝参数(裂缝半径、导流能力)优化研究.该研究成果在萨南油田实际应用取得了较好的增产效果和经济效益,为这类油田整体压裂改造裂缝参数优化设计提供了理论依据.     

页岩气藏加密井压裂时机优化——以四川盆地涪陵页岩气田X1井组为例

加密井的压裂时机直接影响着页岩气藏最终的开发效果。为了有效地指导页岩气藏加密井部署与压裂施工,基于离散裂缝网络模型、有限差分模型及有限元模型,提出了一套页岩气藏加密井压裂时机优化方法：根据页岩气田开发现状及井网加密需求,系统考虑储层非均质性和天然裂缝发育特征,建立渗流—地质力学耦合条件下四维地应力演化及复杂裂缝扩展的多物理场模型,进而模拟加密井水力裂缝扩展形态、加密井及井组开发效果,最终优选出加密井最佳的压裂时机。以四川盆地涪陵页岩气田X1井组为例,利用该优化方法研究了加密井压裂时机和施工参数对其复杂裂缝扩展形态、单井及井组产能的影响规律。结论认为：①该优化方法能够有效模拟老井生产过程中储层物性及力学状态变化,预测压后产量变化,优选加密井压裂参数及压裂时机;②当加密井射孔簇间距减小、每簇施工液量增大时,水力压裂改造体积、裂缝密度增大,压裂后产量提高,但射孔簇间距过小、每簇施工液量过大时,则有可能会导致分支裂缝串通和重叠,降低压裂液效率、影响压裂后产能;③压裂时机越晚,加密井井筒附近分支裂缝越密集,但改造体积越小、初期产量越低;④当目标井组生产36个月进行加密井压裂时,井组累计页岩气产量最高、开发效果最优。     

鄂尔多斯盆地延长组页岩气储层改造技术探讨

在参考国外海相页岩气储层改造标准的基础上,结合鄂尔多斯盆地延长组陆相页岩气储层的特点,通过对页岩气储层改造方式、增产机理、区域层位选择三方面论证,提出了压裂液体系优化、支撑剂优选、施工参数优化、工艺配套技术优化的方案,逐步形成了一套适合延长组陆相页岩气储层的清水压裂改造工艺技术,并在延长油田多口页岩气井现场应用,获得了延长组陆相页岩气储层改造的一些认识。     

吉林油田致密油藏同步体积压裂技术实践

松辽盆地南部致密油储层致密,单井无自然产能。直井采用常规水力压裂后难以达到效益开发,因此需转变开发模式,开展储层改造技术攻关和现场试验,提高致密储层改造体积及单井产能,实现经济有效开发。针对吉林油田扶余致密油藏,在精细地质研究、储层力学分析和体积压裂工艺评价的基础上,应用平台水平井组开发模式,结合同步体积压裂的体积改造及配套技术,根据大型有限元软件ABAQUS模拟结果,优化同步体积压裂施工方案,在R53区块进行现场试验,获得了高产工业油流,试采产量是同区块直井的4~10倍,为此类致密油藏经济效益动用提供了技术支撑。     

调整井压裂井间干扰实例分析及技术对策

新场沙溪庙组气藏是西南油气田的主力气藏之一，目前已步入开发中后期产量递减阶段，为保持气藏稳产高产采取了加密调整井压裂增产措施。随着开发调整的进行，部分压裂井出现井间干扰、压后效果不佳的情况。针对这种情况，提出加密调整井压裂施工参数优化技术，对目标缝长、加砂规模、前置液比、平均砂比以及排量等进行优化，以保障加密井的压裂效果。在CX606等7口井中进行了应用，施工成功率100%，且均未出现井间干扰，增产效果较好，为新场沙溪庙气藏加密调整井的压裂开发提供了一种有效的技术手段。     

涪陵页岩气田加密井压裂技术的实践与认识

针对涪陵页岩气田焦石坝区块部分加密井生产效果不佳,且并未对相邻老井产生正向井间干扰的问题,结合产气剖面、微地震裂缝监测等资料,对已实施井分析评价,明确了地应力、地层压力等储层条件变化情况,以及原有的压裂工艺参数设计不合理是影响压裂效果的关键。鉴于此,文中创新提出了“多簇密切割+暂堵剂转向”的压裂改造思路,并应用数值模拟技术,对单段射孔簇数、射孔簇间距、压裂施工规模等关键压裂参数进行优化。现场应用结果表明,采用新工艺,加密井压裂改造体积和压裂后测试产量分别提高了7.30%,10.13%,相邻老井生产压力提升了236.28%。研究成果对后续加密井压裂设计具有指导意义。     

三次加密井压裂改造

对于三次加密井这种层数多、隔层薄、油层物性差且分散的情况，现有的压裂技术存在以下问题：现有压裂工艺要求隔层下限为2m，而三次加密井中许多临近高含水层的储层，由于隔层小于2m(甚至只有0．4m)而不能采用现有压裂技术进行压裂，否则会压窜隔层导致油井含水上升。因此研究了平衡压裂工艺改造临近高含水层的薄差储层。     

大庆油田气体钻井配套技术及应用

针对深部地层机械钻速慢、中浅层"三低"储层开发动用难等问题,大庆油田开展了气体钻井配套技术研究及实践。通过配套湿度和注气参数等监测装备、判别水层、计算地层出水量、优化钻具组合及钻井参数、采用"内喷外侵"气液转换工艺,解决了地层出水引起的复杂情况、易发生井斜、井壁失稳等问题,形成了一套适用于大庆油田深层泥页岩地层的气体钻井配套技术,实现了在泥页岩地层出水情况下安全钻进。大庆油田27口深井应用该配套技术后,钻井速度提高4倍以上,钻井周期缩短15 d以上;8口中浅井应用该配套技术,在不采取压裂增产措施的情况下,单井产量提高2 t/d以上。这表明气体钻井技术是深层提速及中浅储层保护可行的技术,为大庆油田加快勘探开发进程提供了新的技术手段。      

重复压裂技术设计优化研究与应用

随着勘探程度的增加和勘探对象的转移，压裂改造技术成为低渗储层增储上产的主要手段。针对二连盆地以往压裂无效井，重新开展了低渗储层精细评价、以往压裂配套工艺参数分析和重复压裂数值模拟技术研究，优化重复压裂设计方案，在赛81等井应用见到明显效果。二连盆地重新评价以往压裂工艺对提升低渗储层储量品位具有指导意义。     

短宽缝压裂工艺技术的研究与应用

从压裂裂缝参数优化、水平缝脱砂技术、压裂液、高砂比管柱等方面全面论述了短宽缝压裂工艺技术的研究及现场应用情况。裂缝参数理论给出了不同井网和地层条件下最佳裂缝穿透比和导流能力,为短宽缝压裂工艺提供了定量的理论依据;高砂比管柱以其独特的结构及性能实现了高砂比、一趟管柱可压多层、可反洗、能分体等工艺要求,为短宽缝工艺实施提供了必要的技术保证。现场试验证明,短宽缝压裂配套技术,可将裂缝半径控制在19~25m之间,裂缝支撑缝宽能够达到相同施工规模、常规压裂的2.5倍。该工艺技术成为大庆油田三次加密井压裂改造的重要手段之一。     

义104 － 1 侧井砂砾岩储层大型压裂技术研究与应用

针对渤南地区砂砾岩油藏储层物性差、自然产能低、常规加砂压裂改造增产效果差及稳产周期短的现状,在义104-1侧井开展了大型压裂技术的研究与应用。根据储层地质特征及井况条件,在分析义104-1侧井压裂技术难点的基础上,分别从射孔井段参数优化、压裂规模优化、压裂液和压裂支撑剂优选与评价及配套技术措施等方面进行了研究。于2009年7月19日对义104-1侧井实施大型压裂,施工历时180min,累积泵入压裂液量为 1002.9m3,支撑剂量为 120m3,最大施工排量为7.2m3/min,压裂后30d的平均自喷产液量为45.2t/d,平均产油量为31.7t/d,增产效果显著。     

水力喷射分段压裂在白云质泥岩储层中的应用

白云质泥岩储层不同于常规的砂岩储层和碳酸盐储层,该类储层天然裂缝发育、泥质含量高,压裂过程中主裂缝形成困难、支撑剂嵌入严重,目前没有较好的压裂改造技术。达平3井储层大部分属于白云质泥岩储层,该井通过对白云质泥岩储层的特性研究,探索应用水力喷射分段压裂工艺,优化压裂施工参数,优选压裂液和支撑剂,成功进行了压裂施工,压后取得了一定的增产效果。该井的有效性试验为下一步该区块白云质泥岩储层的压裂改造提供了技术思路和施工经验。     

钻井—压裂—生产全过程储层应力演化与加密井压裂优化

水平井水力压裂是致密油藏的有效开发模式,而新钻井则可以提高油藏的开采程度。钻井、压裂和生产过程均诱发储层应力发生变化,进而影响加密井的压裂设计。国内外尚未有相关研究使用同一种方法实现钻井—压裂—生产全过程储层应力演化模拟,从而指导加密井的压裂施工优化。采用基于有限元的非连续离散裂缝数值方法,在钻井和压裂过程中通过动态网格技术描述井筒和裂缝的延伸,非连续离散裂缝模型可采用常规有限元网格进行计算,可以与离散裂缝模型完美契合,从而实现钻井—压裂—生产一体化数值模拟。以致密油区块加密井施工为例,对加密井区域待施工井进行钻井—压裂—生产一体化模拟,并以井区开采经济最大化为导向,为加密井压裂优化提供指导方法。模拟结果显示:老井的长期生产过程使得加密井区域地层压力和地应力均减小,最大水平主应力方向发生偏转;考虑老井生产的影响,加密井钻进过程中的钻井液密度不能再使用原始地层压力剖面设计;在钻井液柱压力不大于现阶段最小水平主应力的情况下,井筒钻开后,加密井周围最大水平主应力方向进一步发生偏转,使得裂缝初始扩展方向沿井筒偏转;在加密井压裂前对老井进行注水增压可以改善加密井压裂效果。所建立的数值方法可以实现钻井—压裂—生产全过程储层应力演化模拟,以及压裂—生产一体化数值模拟,进而优化加密井压裂设计。     

低渗透油田水平井压裂改造技术研究与应用

围绕低渗透油田开发技术问题,为攻克水平井规模应用的瓶颈技术,突破储层改造技术难题,开展了水平井低渗透储层改造技术攻关,包括水平井对低渗透油藏的适应性研究、水平井与井网的匹配关系研究、压裂改造基础研究、水力分段射孔压裂研究、机械分段压裂技术研究、限流压裂技术研究,初步形成了水平井分段压裂配套技术,主体关键技术研究已经取得突破性进展。现场试验63口井,最高单井改造后产量达到相邻直井的4.2倍,取得了很好的改造效果,积累了大量的现场经验,为在低渗透油田大规模应用水平井创造了条件。     

杏北开发区三次加密调整技术研究

在储层精细地质描述的基础上,采用剩余油综合描述技术,分析了杏北二次加密后低渗透薄差储层剩余油潜力分布状况,通过优化三次加密井网部署、完井方式,充分挖掘薄差储层剩余油潜力,采取的主要做法是在井网部署上加密井与原井网相结合,与注采系统调整相结合,与后期三次采油相结合;在完井方式上,针对不同的潜力分布特点,分别采取多段限流法压裂、薄隔层限流法压裂、大跨距限流法压裂,以及高密度、大孔径、深穿透加复合酸处理等完井工艺。取得了较好的三次加密调整效果,形成了配套的三次加密调整技术。