二氧化碳无水压裂增产机理研究

单井控制范围有限和地层能量补充困难一直是困扰致密油储层开发的关键问题。压裂过程井下微地震数据监测表明,二氧化碳无水压裂改造体积是同等液量常规水基压裂的2.5倍,并能显著增加裂缝的复杂程度。室内实验和压后原油取样分析证实,二氧化碳能够有效降低原油黏度,通过无水压裂施工实现了原油混相,提高了驱油效率。压后地层静压测试显示,压后地层压力较压前有显著提高,具有单井超前补充地层能量的效果。二氧化碳无水压裂技术已在吉林油田成功应用5口致密油井进行了应用,这些井压裂后产油量均较压前有显著提高,平均单井日增油量2.31 t,且施工后邻井产油、产液量均有不同程度的提高。说明了二氧化碳无水压裂增产效果良好,该技术在致密油藏开发中具有广阔的前景。      

二氧化碳段塞辅助压裂技术的研究与试验

针对特低渗油藏地层能量下降大、压裂液难以返排的难题,进行了二氧化碳段塞辅助压裂技术的研究和试验.在压裂前注入液态二氧化碳,利用混相与溶解气作用,起到补充地层能量和提高压裂后助排效果的目的.通过室内试验研究和数值模拟,确定了以桩74块为代表的低渗油藏原油与二氧化碳的最小混相压力,并优选了最佳闷井时间和压裂施工参数,现场应用5口井,取得了较好的试验效果和经济效益.     

二氧化碳段塞辅助压裂技术在桩西油田的应用

针对低渗油藏开发过程中常规压裂增产效果有限、重复压裂后效果不理想的情况,进行了二氧化碳段塞辅助压裂技术的研究试验和应用工作。在压裂前注入液态二氧化碳,通过吸附-9溶解气作用,起到增产原油和压裂后助排的目的。通过室内试验研究和数值模拟,确定了以桩74块为代表的低渗油藏原油与二氧化碳的最小混相压力为26MPa,并优选了最佳焖井时间7～9d,经优化压裂施工最佳支撑裂缝半长应在80m左右,最优铺砂浓度为5．0～7．0kg／m^3。现场应用5口井,当年平均单井增油2278．8t,而周期采用常规压裂技术的施工井,平均单井增油仅812．2t,取得了较好的试验效果和绎济效希。     

一种压裂水平井产能计算方法

产能评价方法研究是水平井压裂的重点和难点工作之一.由基础理论出发,正确认识地层和裂缝的产量分布特征,利用当量井径概念,确定了带有多条横向裂缝的水平井压裂产能公式,并分析确定了油藏模型和水平井裂缝的几何参数和物性参数,动态分析了裂缝条数、裂缝间距等因素对水平井井底压力和裂缝流量分布的影响.对于现场进行水平井压裂优化设计具有一定的指导意义.     

页岩油前置超临界二氧化碳压裂造缝技术

针对松辽盆地南部G1H井青一段泥页岩储层天然裂缝不发育的特点，为解决该井常规体积压裂缝网复杂程度有限的难题，研究了前置大排量超临界二氧化碳造缝技术。利用超临界态二氧化碳表面张力低，流动性、扩散性强的特点，提高裂缝破岩能力，增加裂缝复杂程度。温度场模拟显示，G1H井近井筒9 m以上的位置，温度都能超过31℃,同时地层压力达到25 MPa,井底满足超临界二氧化碳的形成条件。该井施工过程中，微地震裂缝监测显示裂缝形态复杂，改造体积较大，压后评估二氧化碳压裂事件产生效率约是水力压裂的4.6倍，造缝效果很好；测试过程中，稳产油36 t/d,增产效果显著。该技术对青一段泥页岩储层具有较好的适用性，为后续松辽盆地页岩油的高效开发提供了借鉴。     

加砂压裂压力分析及应用

压裂期间及压裂停泵后的井底压力的变化规律反应了裂缝本身及其周围地层的情况,因此可以应用压裂压力资料对其进行了分析解释,在此基础上,本文根据Nolte原理研制了一套解释软件,既可准确判定裂缝模型,分析裂缝延伸情况以指导现场施工,又可获得压裂后的裂缝长度,宽度,压裂液效率,滤失系数,裂缝闭合压力和闭合时间及地层主应力等评价参数,现场实际应用表明,该软件可起到实时监测及压后评估的作用,具有较强的实用价值。     

水平井分级压裂优化设计软件研制及应用

为了提高水平井压裂效果的成功率和有效率,针对水平井分级压裂的特点。综合裂缝拟三维延伸模型、支撑剂运移模型、水平井压后产能预测模型、起裂压力预测模型、温度预测模型,通过引入NPV评价方法优选裂缝参数,编制了水平井分级压裂优化设计软件。该软件可以分析多裂缝条数下不同裂缝条数、裂缝长度、裂缝导流能力、裂缝间距组合参数的NPV值,通过选择最优的裂缝参数组合和设计出需要的施工泵序,为选择合适的压裂材料和设备提供依据。通过对压裂水平井的实例,模拟结果与实际情况比较接近,表明了本软件的实用性和可靠性。     

水平井分级压裂优化设计软件研制及应用

为了提高水平井压裂效果的成功率和有效率，针对水平井分级压裂的特点，综合裂缝拟三维延伸模型、支撑荆运移模型、水平井压后产能预测模型、起裂压力预测模型、温度预测模型，通过引入NPV评价方法优选裂缝参数，编制了水平井分级压裂优化设计软件。该软件可以分析多裂缝条数下不同裂缝条数、裂缝长度、裂缝导流能力、裂缝间距组合参数的NPV值，通过选择最优的裂缝参数组合和设计出需要的施工泵序，为选择合适的压裂材料和设备提供依据。通过对压裂水平井的实例，模拟结果与实际情况比较接近，表明了本软件的实用性和可靠性。     

重复压裂时水力裂缝的垂向延伸

利用长源距声波测试资料,对油层上、下隔层之间的最小主应力差值进行了量化分析研究。依据最小主应力差值的计算结果,应用三维水力裂缝模拟软件,对压裂施工中所形成的水力裂缝延伸状态进行了研究,通过施工后的井温测试资料,经与第一次压裂时的裂缝延伸状态进行对比,度为重复压裂与第一次压裂所形成的裂缝是不同的,在地层压力相对于第一次压裂时降低的情况下,裂缝高度小于第一次水力裂缝的高度。     

底水油藏压裂产能数值模拟研究

考虑毛管压力和重力作用．建立了三维油水两相渗流模型．给出了数值求解方法；利用研制的底水油藏压裂产能数值模拟软件．全面模拟分析了射孔厚度、压裂裂缝高度、裂缝长度、裂缝导流能力等对底水油藏压裂开采指标的影响。模拟结果表明，底水油藏进行射孔作业时应防止射开水层．采取控制裂缝高度的压裂工艺技术是确保底水油藏压裂有效的关键；在控制缝高的基础上，进行压裂施工规模的优化设计．以确定合理的裂缝长度和裂缝导流能力。     

沙一下油藏CO2混相驱替提高采收率的研究

以沙一下区块油藏为对象,研究了CO2混相驱技术可行性及提高采收率,通过PVT实验和细管模拟实验,确定了油藏原油的最小混相压力为18.41 MPa,原油采收率达90.01%。实验结果表明,注气驱达到混相压力后,注入压力对驱油效率影响不大,而在混相压力以下的近混相区,注入压力对驱油效率影响非常大。通过长岩心驱替模拟实验,对比了水驱和CO2驱替效率,结果表明CO2混相驱提高采收率达40.8%。     

DC区块四性及施工参数与压裂效果关系分析研究

综合运用数理统计分析,对DC区块砂岩油藏24口压裂井长6油层的地质参数和压裂施工参数等进行分析,筛选出压裂层渗透率、孔隙度、有效厚度、含油饱和度,压裂施工中的排量、破裂压力、工作压力、停泵压力、加砂量、砂比10个参数及其压裂有效临界范围,为DC区块以后压裂选井选层和优化设计提供了理论依据。     

用界面张力法测定CO2与原油的最小混相压力

采用悬滴法,测定了在模拟地层温度为356.5K、压力为8.54~23.43MPa时的CO₂与原油间的界面张力.实验发现,CO₂与原油间的界面张力随压力的增加近似呈线性下降趋势.对该数据进行了线性回归,并用外推法计算出当界面张力为零时的最小混相压力为24.17MPa,与实验观测达到一次接触混相状态时的压力(23.43MPa)相比,相对误差为3.16%.采用界面张力确定CO₂与原油间的最小混相压力,既可通过直接观测接触混相状态确定,也可利用所测界面张力数据进行估算,操作简单易行,且耗时少.     

濮城油田沙一段油藏CO2/水交替驱提高采收率试验

水驱废弃的高温高盐油藏,化学驱提高采收率的发展受到限制,为了探索进一步提高油藏采收率的新途径,在濮城油田沙一段水驱废弃油藏开展了CO2/水交替驱先导试验。通过细管实验确定了该区CO2驱的最小混相压力,利用长岩心物理模拟开展了完全水驱后CO2/水交替驱替实验。结果表明,该区注CO2的最小混相压力为18.42 MPa,目前油藏条件下,CO2/水交替驱可提高采收率35.89%。现场优选了1个井组开展先导试验,生产动态资料表明,地层压力保持在最小混相压力之上,产出油质变轻,驱替达到了混相,单井最高增油量16 t/d,采出程度提高5.15%。研究表明,CO2/水交替驱可以获得比水驱更高的采收率,试验规模可以进一步扩大。     

页岩油水平井压裂渗吸驱油数值模拟研究

为了提高压裂页岩油水平井产量预测精度、优化闷井时间及压裂液用量等参数,建立了一种考虑压裂液注入、闷井渗吸及开井生产的压裂页岩油水平井油水两相渗流数学模型,利用控制体积有限元法求其数值解,模拟了渗吸作用下基质–裂缝油水置换的过程,获得了油水压力场、速度场、产量及含水率的动态变化.分析了压裂渗吸驱油特征,优化了闷井时间和压...     

酸压井压后压力递减分析模型

油气酸压井压后的压力递减分析和评估技术,发展相对比较缓慢。酸压井施工停泵后,裂缝壁面的酸岩反应还在继续进行,酸岩反应产生的CO2对酸液和残酸的压缩性,以及停泵后的压力动态都会有很明显的影响;裂缝壁面的酸液滤失机理与压裂液的滤失机理有很大的不同。提出了一种酸压井施工压力递减分析的方法,在考虑流体压缩性和地层温度的影响下,推导了停泵后流体的连续性方程,建立了利用酸压压力递减资料计算裂缝参数的数学模型,给出了压降数据拟合求解数学模型的方法,编制了酸压井停泵后压力递减分析解释软件。实例分析表明,酸压井的压降解释中必须考虑温度和流体压缩性的影响;采用计算机自动拟合压降曲线的方法可有效提高解释工作质量。由于该方法模拟了停泵后缝内的物理、化学变化过程,解释的酸压井的滤失系数和裂缝几何参数更接近地层真实情况,可以为酸压施工评价和优化酸压设计提供直接可靠的技术手段。     

裂缝性油气藏压裂压降分析研究与应用

传统的压降分析解释技术适用于低渗透均质油气藏的压降分析，而对于裂缝性油气藏就不能很好地解释压裂后裂缝的参数。为了克服传统压降分析解释技术中的不足，文章在前人研究的基础上，综合考虑了储层中流体的可压缩性和天然裂缝的影响，以及压后立即放喷的情况，建立了裂缝性油气藏的压裂压力递减分析模型，从而形成了裂缝性油气藏的压降分析理论和解释技术，并研制了相应的解释软件。该软件可较好地用于裂缝性油气藏的压裂压力降落分析，解释并获得一些重要的裂缝及储层参数（如裂缝滤失系数、初滤失系数、闭合压力、闭合时间、裂缝长度、裂缝宽度以及压裂液效率等）。通过实例计算，说明了本解释模型、方法及软件具有一定的可靠性和实用性，这对裂缝性油气藏压裂裂缝参数的解释，以及运用获得的参数进行压裂施工效果评价和压裂设计具有一定的指导意义。     

有限厚度地层中水平缝滤失计算模型研究

压裂液向地层的滤失速度是压裂设计和压后评估分析时确定裂缝几何尺寸最关键的因素之一.现有的水平缝滤失计算模型是针对均质储层而建立的,不能用于裂缝性储层压裂液的滤失计算.基于裂缝性储层的流体渗滤理论,建立了有限厚度裂缝性地层中通过水平缝的压裂液滤失模型,采用付氏正交变换原理对模型进行求解,获得了便于实际应用的解析解.应用表明,裂缝性油藏水平缝滤失速度随滤失时间而降低,但等效的综合滤失系数却随滤失时间的增加而增加.采用滤失速度与滤失时间的平方根成反比的经典滤失理论计算水平缝中受净压力影响的压裂液滤失速度会带来较大误差.论文模型和计算结果对于水平缝的压裂设计具有一定指导意义.     

定向取心技术在评价裂缝性储集层所起的作用

以检测裂缝方位为主要目的的定向取心技术,是研究裂缝系统的重要途径,也是其它裂缝检测技术的补充和完善。在裂缝性储集层中,天然裂缝系统提供了总储集空间的全部或一部分,能有效预测裂缝发育带是确定构造 油气富集部位的关键。通过定向取心技术获取的储层裂缝方位,可以预测储层裂缝发育带,确定地层最大、最小主应力方向,开展地下特征地质构造的状态、断层和区域内油气运移动态等研究,从而能评价裂缝性储集层 油气动态和钻井液、水力压裂及注水开采的流体对储层的损害程度。