塔河油田外围超深碳酸盐岩储层深度酸压改造技术研究与应用

根据塔河油田外围碳酸盐岩储层超深、高温和高压的特点,针对塔河油田油井完井后大多无自然产能、需要通过深度酸压改造技术建产的实际情况,研发了深度酸压改造技术并在油田现场取得了较好的增油效果。该技术解决了塔河油田外围区块超深井碳酸盐岩储层深度酸压改造的难题。     

塔河油田超深井酸压技术获突破

为探索塔河油田西南地区奥陶系储层发育特征和油气潜力，中国石化西北分公司对TP2井实施了酸压作业，酸压层段6835．57～6925．00m，选用了高温降滤失性能较好的控变粘酸体系，并加入温度稳定剂，采用多级交替注入工艺，来提高酸蚀裂缝长度及导流能力。同时采用酸洗工艺，通过降低储层破裂压力以降低施工难度。该井施工中井底压力下降了5MPa，变粘酸浸泡有效降低了储层近井带破裂压力，有效压开了地层，酸液进入地层沟通了一定规模的储集体。该井酸压的成功标志着塔河油田超深井酸压技术获得突破。     

塔河油田酸压改造人工裂缝评价技术应用研究

酸化压裂是缝洞型碳酸盐岩油藏储层改造的有效手段,压后监测评价技术可准确了解储层参数、裂缝参数以及施工液体的摩阻、滤失参数,根据这些参数可以评价储层改造工艺的效果,指导设计进一步优化,提高改造工艺的针对性。本文通过压力拟合、井底压力与温度的实时监测与分析、测井资料处理,井筒监测等监测方法的分析与研究,提出了适用于塔河油田的监测评价技术,并指明了超深井碳酸盐岩储层改造人工裂缝评价技术的发展方向。     

碳酸盐岩油藏高温超深井高导流自支撑酸化压裂技术

针对超深井酸化压裂改造形成的酸蚀裂缝易闭合、导流能力衰减快的问题,合成了新型酸化压裂屏蔽保护剂,并对其自聚性、油溶性、黏附性等关键指标进行了评价。该技术通过对水力裂缝表面非连续的、暂时性屏蔽,阻断酸岩反应,实现酸蚀裂缝由点支撑向面状支撑转变,裂缝有效支撑高度可提高3倍。采用CFD软件模拟优化了屏蔽保护剂颗粒在裂缝中的分布形态,确定了屏蔽保护剂用量、注入排量、携带液种类等工艺参数。该技术在塔河油田高温超深井进行了应用,压裂后效果表明,屏蔽剂在地层温度下黏附性、油溶性达到设计要求,自支撑裂缝的导流能力和有效期明显延长。该技术对提高超深井酸化压裂效果具有重要意义。     

塔河油田超深井压裂裂缝自生酸酸化研究及应用

塔河油田碳酸盐岩储层孔喉配合度低、连通性差、非均质性强,造成常规酸压滤失量大、酸蚀裂缝穿透距离有限、难以沟通井筒远处的规模储集体。为此,针对不同区块储层的不同特点,开展了塔河油田超深井自生酸酸化压裂研究,并在塔河10区TH10270井开展了自生酸酸化工艺先导试验,取得明显效果。该工艺的顺利实施,明确了自生酸酸化压裂在塔河油田奥陶系超深井压裂改造上的可行性。     

塔河油田超大规模复合酸压技术

塔河油田碳酸盐岩储层孔喉配合度低、连通性差、非均质性强,造成常规酸压滤失量大、酸蚀裂缝穿透距离有限、不能沟通井筒远处的有利储集体或定容体。根据不同区块储层的地质、物性特征,曾经先后试验应用了复合酸压和大前置液水力扩容技术。复合酸压技术在一定程度上提高了有效裂缝的长度,但对于距离井筒较远储集体的沟通具有一定的局限;水力扩容技术加大前置液泵入量,进一步增加了水力裂缝的长度,但压裂施工结束后,裂缝迅速闭合,没有形成有效的沟通裂缝。结合以往压裂施工的经验,塔河油田试验应用了“大前置液+变黏酸体系+胶凝酸+支撑剂单级或多级泵注体系”超大规模复合酸压技术,以有效提高酸蚀裂缝穿透距离和有效裂缝缝长,确保有效沟通井筒周围的有利储集体和压后裂缝的导流能力。塔河油田已在31口井应用了超大规模复合酸压技术,其中11口井在酸压后初期平均产油量98.1 t/d,增产效果较好。      

碳酸盐岩储层水力加砂压裂技术研究及应用

针对碳酸盐岩油藏缝洞储集体距离井眼超过120m以上、井层深度超过6000m以上的超深井储层,目前的酸压工艺不能实现有效沟通远井缝洞发育带的目的。通过开展水力加砂压裂技术研究,具体通过选井选层、地应力及岩石力学参数模拟、压裂液体系筛选、工艺技术设计、裂缝监测与评价等技术的研究及应用,既能保证形成较长的有效裂缝长度,又能保证裂缝高导流能力,通过提高沟通更远处有效储层的机率,达到提高改造储层的效果。     

多级酸压在超深裂缝型碳酸盐岩水平井的应用

塔里木油田奥陶系碳酸盐岩油藏以裂缝、溶蚀孔洞为主要储集空间,具有超深、高压和高温的特点。裂缝以中－高角度缝为主,既是储集空间又是主要的流动通道,孔喉配合度低,连通性差,需要酸压才能建产。影响酸压效果的主要因素是长裸眼井段酸压方式的选择以及酸蚀裂缝是否沟通有效缝洞储集体。针对以上难点,开展了各级酸蚀裂缝长度、导流能力、施工规模、前置液比例和排量等参数优化,优选压裂液和酸液,形成差异化的多级酸压优化设计方案。现场施工效果表明,设计参数合理、有效,多级酸压技术适用于超深裂缝性碳酸盐岩油气藏的增产改造。     

塔河油田超大规模酸压工艺技术的研究及应用

常规酸压已成塔河油田奥陶系碳酸盐储层改造的主要技术措施,但是常规酸压存在酸蚀裂缝距离短,导流能力有限,难以沟通远处有效储集体等问题,为此,开展了超大规模酸压施工工艺新技术研究,通过酸压工艺与加砂压裂工艺二者的有机组合,有效增加了裂缝缝长,提高了裂缝导流能力.该技术在TH10411井进行了现场应用,根据压后效果评价,该工...     

表面活性剂缓速酸酸压实践

塔河油田奥陶系碳酸盐岩油藏油气渗流通道主要为裂缝，油井完井后大多无产能，需要通过酸压增产改造措施，才能保证油井正常生产。在对油藏地质认识的基础上，优选酸液体系，对压裂工艺参数进行优化设计，确保在地层中形成一定长度、高导流能力的酸蚀裂缝并有效沟通储集层。表面活性剂缓速酸酸压在TK466井的成功实践，将为今后油田高效开发提供强有力的技术支持。     

压裂单裂缝三维模型的建立与应用

矿场通常对单裂缝使用二维裂缝模型, 但压裂过程中, 裂缝长度、高度和宽度不断变化, 影响着压裂设计的精度, 设计结果与实际压裂结果有很大的误差。为此, 按裂缝上下都穿层和上下都不穿层两种情况, 推导并建立了压裂裂缝三维数学模型, 分别介绍控制裂缝三维延伸的连续性方程、压裂液流动压降方程、宽度方程以及模型的解法。分析了裂缝长度、裂缝方位等对油藏整体压裂开发效果的影响, 并对1 口多层压裂井的裂缝延伸进行了模拟计算, 验证了模型的正确性。     

测试技术在水力压裂设计及压裂效果评价中的应用

压裂设计中一些关键参数来源于地层测试,压裂过程中需要测试技术进行实时监测,压裂施工完成后需要利用测试技术进行压裂效果评价.针对压裂措施对测试技术的需求,阐述了交叉偶极声波测井提供压裂设计参数,井温测井判断具有导流能力裂缝的缝高,微地震法裂缝评价技术确定水力压裂裂缝走向、长度及裂缝高度的监测原理及现场应用情况.     

低渗透油藏裂缝方向偏转时井网与水力裂缝适配性研究

受储层非均质性等因素的影响,人工裂缝方向可能偏离井网方向.若裂缝参数设计不合理,则会给油田开发带来风险.为此,对低渗透油藏裂缝方向发生偏转时井网与水力裂缝适配性进行了研究.采用流线模拟技术,分析了菱形反九点井网压裂后的渗流场特征.以华庆油田X井区为例,建立了裂缝方向发生偏转时的压裂数值模拟模型,研究了不同井裂缝参数对生产动态的影响.结果表明:当裂缝方向发生偏转时,压裂井网渗流场会发生明显变化,应根据流线分布特点重新划分井组模拟单元;不同井处缝长对生产动态的影响程度不同,且各井裂缝之间存在明显的干扰现象;增加处于裂缝不利方位上的边井处缝长,提高采出程度效果较差,该井处裂缝不易过长,而在一定范围内增加处于裂缝有利方位上的边井和角井处缝长,提高采出程度效果显著,可适当增加其缝长.利用正交试验,优选出裂缝方向发生偏转时与井网相匹配的最佳裂缝参数组合为:1号边井、2号边井和角井处的裂缝穿透比分别为0.3,0.7和0.6,裂缝导流能力为30 μm2· cm.     

微震监测技术在油田中的应用

利用微震裂缝监测技术,对某油田的A区块进行压裂裂缝监测。通过接收地层破裂时的微震信号和微震震源定位方法确定震源。了解震源的空间分布,从而确定裂缝的形态、方位、高度及产状。分析裂缝发育与地应力的关系,并考虑现今地应力状态下天然裂缝和人工裂缝的综合影响,为下一步的优化压裂设计、优化井网做好准备,从而为低渗透油藏高效开发提供依据。     

多级脉冲气体加载压裂裂缝扩展及增产效果分析

多级脉冲气体加载压裂松弛岩层地应力、压裂地层的过程中,通过引入加权函数,应用弹性力学、断裂力学理论建立了多裂缝条件下裂缝起裂扩展模型,并采用与时间相关的爆生气体压力分布方程,模拟了爆生气体驱动下缝长、缝宽的变化过程,分析了不同裂缝参数对产能和表皮系数的影响.结果表明,裂缝起裂后向前延伸直到止裂,止裂后裂缝会发生一定程度的闭合;不同的裂缝条数会产生不同的最终缝长;多极脉冲气体加载压裂能够显著增加油井产量,降低储层表皮系数,裂缝的长度对油井产量的增加起决定作用,在压裂弹能量一定的情况下应该设计增加裂缝长度,减少裂缝条数.实现了对多级脉冲气体加载压裂的优化与控制.     

致密油藏体积压裂水平井参数优化研究

“水平井+体积压裂”技术是获取致密性储层中工业油流的重要手段。为了对影响体积压裂水平井开发效果的参数进行优化设计,基于离散裂缝模型的数值模拟方法,采用更为灵活的非结构化网格,建立了体积压裂水平井模拟模型,经Eclipse软件及矿场实际井资料验证该模型可靠性较高,可准确地表征复杂裂缝的几何参数和描述流体在裂缝中的流动。利用长庆油田某致密油藏实际参数,对水平井方位、布缝方式、段间距、簇间距、改造体积等参数进行了优化设计,结果表明：当水平井方位与天然裂缝平行时,开发效果最好;根据累计产量的大小,哑铃型布缝方式优于交错型、均匀型、纺锤型布缝方式;段间距应大于相邻2段的泄油半径之和,避免段间干扰;簇间距应尽可能大,但要小于天然裂缝平均缝长;当改造体积一定时,细长形状的改造区域比短粗形状的改造区域开发效果更好,当工艺上难以增加压裂裂缝长度时,可通过增加段内簇数改善开发效果,簇数越多,初期累计产量越高,但最优簇数取决于开采时间的长短。研究结果可为致密油藏体积压裂水平井造缝设计提供依据。     

井下微地震裂缝测试技术在长庆油田的应用

裂缝方位和几何尺寸决定了井网的部署、射孔的方位、压裂设计的优化等，直接影响着低渗透油田开发的好坏。长庆油田采用井下微地震技术进一步认识到水力裂缝延伸的复杂性，明确了压裂裂缝真实延伸情况，在指导油田开发中的井网部署、压裂优化设计、压裂后的效果评估方面将发挥重要作用。     

基于相场法的酸压裂缝连通孔洞数值模拟

碳酸盐岩孔洞连通成串、成群可以有效提高改造体积,但受到高应力差、非均质性和孔洞随机分布等影响,孔洞连通性通常较差。针对碳酸盐岩酸压孔洞连通成串的工程问题,考虑酸压过程中酸液对于岩石的动态影响,引入描述酸岩反应的相场参数,提出一种基于相场法的酸压裂缝扩展模拟方法,对碳酸盐岩储层酸压孔洞连通成串现象进行模拟。对比了酸压与滑溜水压裂的裂缝扩展特征,分析了不同孔洞大小与分布情况下孔洞结构对酸压裂缝扩展的影响。根据模拟分析结果可知:1与普通水力裂缝相比,酸压裂缝扩展时缝宽增大,缝长降低,裂缝扩展速度降低;同时裂缝表面岩石被酸液腐蚀,裂缝表面粗糙程度明显上升;2孔洞结构会诱导酸压裂缝扩展,裂缝在酸化区域扩展时,靠近孔洞处的扩展速度更高;3缝洞型储层酸压过程中,孔洞半径越大,距离裂缝原扩展路径越近,裂缝越易发生转向,且越容易沟通多个孔洞,多孔洞连通成串可以有效提高泄流面积。     

致密砂岩油藏体积压裂技术适应性评价及压裂参数优化北大核心CSCD

目的针对鄂尔多斯盆地南区延长组长6致密砂岩油藏前期常规改造未获得有效突破,单井产量提高不明显的问题,探索复杂缝网体积压裂技术对区块致密油藏的改造效果。方法基于储层地质特征及岩石力学参数,评价了长6储层脆性指数及体积压裂可行性。分析了近井压裂裂缝起裂压力、起裂方位,明确了逼近角和水平应力差两个因素对远井压裂裂缝遇到天然裂缝的延伸规律。模拟研究了压裂设计参数对压裂裂缝形态及改造体积的影响,并优化了压裂设计参数。结果优化后的压裂设计关键参数为压裂规模为1000 m^(3)、设计排量为8.0~10.0 m^(3)/min、滑溜水前置液比例为30%、加砂强度为13%~15%,在此条件下更易获得最优储层改造体积和较高的导流能力。结论提出了适用于研究区块长6致密砂岩油藏复杂缝网体积压裂适应性评价和体积压裂设计参数优化方法,为复杂缝网体积压裂技术的应用提供了理论依据和现场指导建议。     

基于产气剖面的页岩气离散裂缝网络反演方法

页岩气井压后裂缝描述对页岩气井生产动态预测、生产后期重复压裂设计以及加密井井眼轨迹设计等具有重要意义。以涪陵页岩气田开发和地质参数为基础,基于高效离散裂缝网络（EDFN）数值模拟方法,研究裂缝长度、压裂段裂缝累计总长、裂缝间距、裂缝相对位置等对压裂段贡献率的影响,通过水平井生产动态解释得到的裂缝特征参数反演离散裂缝网络。以JY46-3HF开发井产气剖面、产气贡献率和裂缝特征参数的相关性为基础,建立压裂裂缝网络模型,各压裂段产气贡献率模拟结果和实测结果高度吻合。研究结果表明,压裂段产气贡献率和压裂段裂缝累计总长正相关,裂缝间距、裂缝相对位置则通过影响裂缝对基质区域控制的大小影响压裂段对页岩气井的贡献率。