低渗透油藏水力压裂裂缝与井网组合优化研究

根据地质资料和室内物理模拟试验结果,选取某低渗研究区,建立地质模型,优选合理的参数,对3种井网形式(印菱形反九点井网、排状交错井网、矩形井网)的开发效果通过数值模拟软件进行模拟计算,评价不同井网形式及裂缝参数条件下的模拟结果,最后优选出排列交错井网为最佳井网形式.裂缝穿透率并不是越大越好,应和压裂成本综合考虑,模拟得出的最优穿透率为相对较大的0.75.     

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.     

大庆外围低渗透储层裂缝与地应力研究

采用野外露头、岩心描述、裂缝磁定向等方法研究低渗透油田不同类型裂缝的发育程度、影响因素及其对储层的渗流响应。综合应用差应变、波速各向异性岩心应力测试技术和测井解释技术,结合有限元模拟技术和现场微地震监测等手段对地应力分布进行描述,并对大庆油田地应力类型及分布规律进行系统研究。同时,在地应力及裂缝对油田注水开发中的作用方面进行了深入探讨。     

人工裂缝对低渗透油田开发的影响研究

压裂技术是低渗透油田开发的一项主要的增产措施。文章利用数值模拟的方法，计算了低渗透油田面积注水条件下存在不同人工裂缝时的开发效果，分析了低渗透油田压裂后不同裂缝方位、不同裂缝导流能力对开发效果的影响，同时对比了注采井同时压裂和注水井压裂时的采出程度等开发指标。计算结果表明：正方形五点注采系统注水井压裂时，裂缝方位不同开发效果不同，裂缝方位与注水井排平行时驱替效果较好；裂缝导流能力并不是越高越好，存在最佳值；对注水井和采油井同时压裂时，采出程度高，在计算参数范围内，几乎是同条件注水井压裂时的两倍。在低渗透油田开发时，应合理的设计人工裂缝以改善开发效果、提高原油采收率。     

安棚深层系裂缝特征重新认识与井网调整

安棚深层系是典型的低孔特低渗透砂砾岩油气藏,其天然裂缝发育,影响油藏的井网部署和注水开发效果。根据地表露头、岩心和薄片分析,安棚深层系主要为高角度构造剪切裂缝。根据定向取心和成像测井资料,研究区以近东西向裂缝最发育,其次是北东向和北西向裂缝,不同部位不同方向裂缝的发育程度存在一定的差异。根据水压致裂和校正后的井径崩落资料,研究区现今地应力优势方位为50°～60°。在北东—南西方向现今地应力影响下,研究区北东向裂缝的张开度大,连通性好,渗透率高,为主渗流方向。因此在研究区下一步的井网调整中,可将目前的五点法面积注采井网转化为沿北东向主渗流裂缝的行列式注水开发井网,油藏数值模拟预测结果表明,调整后第5a采出程度为11.7%,单井累积产油量为1.4×104t,在原油价格(不含税)为2640元/t时,评价期内的内部收益率(税后)为24.68%,具有较好的经济效益。     

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.     

岩石裂缝参数及裂缝容积和渗流性质的关系

根据模拟实验，通过数学的推导，提出一种编制裂缝渗透率指示图的方法。根据在已知裂缝参数条件下编制的这种指示图，可确定地层条件下液体渗流的主要的方向，即裂缝发育方向。     

大庆外围油田地应力特征及人工裂缝形态分析

通过分析大量的试验资料,简要论述了地应力研究的方法和手段,搞清了大庆外围油田部分区块的地应力分布规律。研究结果表明,井点地应力大小以最大垂向主应力为主,水力压裂裂缝为垂直缝;最大水平主应力方向以近东西向为主,水力压裂裂缝的延伸方向也以近东西向为主;但受断层影响的平面地应力大小和方向差异较大,导致水力压裂裂缝的延伸方向有所改变,大量的现场微地震人工裂缝方位监测结果也说明了这一点。     

低渗透裂缝型油田周期注水参数优化

针对大庆外围低渗透裂缝型茂Z油田储集层物性差,部分裂缝发育井区裂缝性见水、基质受效差,层间、平面矛盾突出等问题,在前期周期注水试验取得较好开发效果的基础上,开展了周期注水参数优化研究。采用相控方法建立精细三维地质模型和数值模型,优化间注方式、间注时间和注水强度,并依据参数优化结果开展矿场试验。试验井区控水增油效果明显,预计提高采收率1.2百分点以上,研究结果为低渗透裂缝型油藏的经济有效开发提供了技术手段。     

测井裂缝参数估算与储层裂缝评价方法研究

在双侧向测井响应的数值模拟及反演方法研究基础上,建立了一套双侧向测井裂缝评价模型,来估算裂缝孔隙度与张开度;利用纵、横波时差计算出与裂缝有关的岩石力学参数,并根据研究靶区岩心实验结果所建立的裂缝宽度与裂缝渗透率的经验关系式来估算裂缝渗透率.将所估算的这些裂缝参数作为特征变量,提出运用人工神经网络技术,对裂缝发育层段及裂缝发育程度进行综合评价的方法.通过与岩心分析、试油结果、成像测井等资料进行对比,得到了地质的充分验证,取得较好的地质效果.实际应用表明该方法为碳酸盐岩裂缝性储层评价提供了一种可行而有效的途径.     

营11裂缝型低渗透岩性油藏开发方式研究

针对裂缝型低渗透油藏的注水开发水驱效率问题,利用E100数值模拟工具,在分析营11区块裂缝型低渗透油藏储层特征基础上,利用两种方法表征地应力,对裂缝型低渗透油藏地应力与井网形式优化设计理论进行了数值研究,模拟计算了不同裂缝参数、不同井网形式的开发方案,并对各方案实施效果进行了对比研究。结论发现,与营11油藏地应力匹配关系最好的井网形式是五点法井网,同时给出了井排方向与裂缝走向的合理夹角。     

裂缝性低渗透砂岩油田井网调整实践与认识

吉林油区已开发裂缝性低渗透砂岩油田较多,如扶余、新立、木头、新民、乾安等。以扶余油田为例,对扶余油田调整历程、调整目的、意义及调整效果进行了分析,提出了适合适合于该类油藏特点的注采方法。研究认为,一是油田开发初期注采访菜用反九点法面积注水,开发后期调整为线状注水方式;二是井排方向与裂缝走向平行;三是“重心位置”布井方式对低渗透油田开发后期是较为适合的井网调整方式。     

裂缝性低渗透砂岩油田合理注采井网

裂缝性低渗透油田的合理注采井网要能延缓方向性水窜、水淹时间和解决注不进水的问题 ,由于压力传导慢 ,注采井距不能过大 ,开发后期要能灵活调整井网。吉林油区已开发裂缝性低渗透油田采用过 4种注采井网开发 :正三角形斜反九点法注采井网 (扶余油田 ) ,井排方向与裂缝方向错开 2 2 .5°的注采井网 (新立油田 ) ,井排方向与裂缝方向错开 45°的注采井网 (新民油田 ) ,菱形反九点法面积注采井网 (民 43 8区块和大情字井油田 )。总结注采井网调整历程中的经验和教训 ,开发初期应采用小排距菱形反九点法面积注水 ,开发后期调整为线状注水 ;井排方向应与裂缝走向平行 ;若经济条件允许 ,开发后期用密井网注采 ,尽可能缩短油、水井排距。图 2表 2参 8     

低渗透油田压裂水平井开发井网适应性研究

针对低渗透油田的特点,根据压裂水平井单井油藏工程优化计算的结果,选择12种不同的井网型式,结合数值模拟,以有效单井采出程度为目标,优选出3种与给定低渗透油田相适应的井网型式,即反五点全水平井井网、变形抽稀反九点直井和水平井混合井网以及变形反五点直井和水平井混合井网,为低渗透油田提供一个合理的井网布置开发方案。     

低渗透砂岩裂缝参数与应力场关系理论模型

以低渗透砂岩为研究目标,借助于地质力学原理,从应力场和裂缝主要参数的关系入手,以裂缝开度、密度为桥梁,在适用性破裂准则优选的前提下,通过实验和理论推导的方法,建立应力-应变和裂缝开度、密度的力学模型,得到应力场 能量和裂缝参数的一套定量化方法。结果表明：能量方法和破裂准则相结合是建立应力场和裂缝参数力学模型的有效途径,当岩石内部应力状态超过破裂条件后,裂缝密度、开度都随应变能密度的增加而增加;低渗透砂岩裂缝主要在古应力场下形成,其裂缝开度、密度都比现今应力场作用下大很多,现今应力场不利于裂缝的形成,裂缝开度可通过裂缝壁面上承受的正应力和剪应力计算得到。最后,以史南油田史深100块沙三中油藏低渗透砂岩为例,进行了古、今应力场的数值模拟和裂缝参数预测工作,并得到了良好的效果。     

低渗透油藏压裂水平井裂缝优化研究

针对低渗透油藏压裂水平井裂缝参数难确定的问题,在某低渗透油藏概念模型的基础上,结合裂缝性低渗透油藏的实验研究,运用油藏数值模拟方法,对压裂水平井的裂缝参数包括裂缝方位、裂缝位置、裂缝条数和非均匀裂缝长度等影响因素进行了优化研究。研究结果表明,在概念模型的基础上,考虑直井注水水平井采油的井型组合时,水平采油井走向应垂直于最大主应力方向,且裂缝方位应平行于最大主应力;裂缝最优缝数为3条,且裂缝最优间距为水平井水平段长度的0.23～0.30倍;对于非均匀裂缝长度的3条裂缝,中间缝较长两端缝较短的部署方式为最优。通过本次数值模拟研究发现,低渗透油藏压裂水平井的裂缝参数确实存在最优情况,实际油田应根据不同的模型类型考虑优化各裂缝参数。     

低渗透油田水平井井网参数的优化

确定水平井井网参数对低渗透油藏的经济开发具有重要作用。为了实现水平井的合理布井,需对水平井的水平段长度以及注采排距进行研究。水平井段长度一般为油层有效厚度的6～10倍,对于有效厚度为4 m的油层,则要求水平井段的长度大于40 m。在油层有效厚度为4、5和6 m条件下,利用折算法得出水平井段合理长度为500～700 m。对低渗透油田水平井开发井网进行合理设计,既要做好注采井网形式对储层规模控制以及裂缝系统与井排方向的合理匹配关系,又要做好注水井排距的优化。     

裂缝性低渗透砂岩油藏井网与裂缝方位的匹配研究

井网中井排方向部署是否合理是裂缝性低渗透砂岩油田注水开发成败的关键环节。分析井排与裂缝成45°、22．5°、0°时的3种反九点注水井网的优劣势．运用数值模拟方法,模拟裂缝发育程度不同时对井网的影响,根据采出程度、含水率、采出程度与含水率的关系以及累积产水量,得出裂缝发育程度不同最合适井网也不同。     

利用地应力计算压裂裂缝几何参数的新方法

分析了井眼周围地应力的大小,指出应根据地应力的特点合理确定压裂措施、分析了压裂过程中裂缝的几何参数及几何形态,为油田的压裂增产提供技术指导。     

渤海油田潜山储层岩石力学参数研究——以蓬莱油田和锦州南油田为例

岩石力学参数表征岩石力学性质,在裂缝性潜山储层中表现为不同于砂泥岩储层的特征。有效裂缝的发育程度对纵波、横波测井值有一定的影响,由此计算得到的岩石力学参数也有相应的变化。研究发现,岩石力学参数在潜山储层不同岩生、不同储层类型中有不同的响应特征;在裂缝发育段岩石力学参数表现为"高泊松比、高体积压缩系数、低杨氏模量、低剪切模量"的特征。