玛湖砾岩油藏水平井效益开发压裂关键参数优化

准噶尔盆地玛湖砾岩油藏从规模化开发向效益化转变的过程中,在考虑经济效益的前提下,合理选择压裂施工参数尤为重要。为实现玛湖砾岩油藏压裂施工关键参数优化,建立压裂裂缝扩展等效KGD裂缝扩展模型,实现快速估计裂缝形态,采用启发式粒子群算法,以收益率为目标函数,对玛湖砾岩油藏不同产层分别进行压裂施工规模、簇数和排量的组合优化。结果表明,随着迭代次数的增加,高成本开发方案最终收敛到综合开发效果最佳的组合优化方案,实现了玛131区块施工参数优化。     

玛湖油田致密砾岩油藏压裂数值模拟研究

为全方位掌握玛湖油田致密砾岩储层条件,减小井间裂缝干扰,实现精准压裂并完成产能预测,采用地质、地应力、压裂耦合的模拟方法,建立三维数值模型.以玛湖致密油藏试验区为例,依据现有地质资料完成单井地应力模型,在此基础上建立准确的三维地应力模型,并加载人工裂缝模型,通过耦合压裂模型,研究区域压裂施工完成后地应力随时间与空间的变...     

致密油藏体积压裂水平井开发效果

基于致密油藏储层特征和体积压裂微地震监测资料,通过水电模拟实验研究了不同井型的渗流场特征,利用油藏数值模拟方法从井间压力梯度分布、单井产能及采出程度等方面对不同井型的开发效果进行了评价,论证了体积压裂水平井开发致密油藏的可行性,并首次分析了压裂改造体积大小和储层综合改造因子对体积压裂水平井产能的影响,在此基础上开展了合理井网形式优选。研究表明:体积压裂可以大幅度减小近井区域渗流阻力,体积压裂水平井产能明显高于水平井及常规压裂水平井,动用范围大、采出程度高;水平井井网油水井间驱替压力梯度大,开发效果优于直井—水平井联合井网,但含水上升相对较快;储层压裂改造体积大小和储层综合改造因子与体积压裂水平井产能呈正相关关系,储层压裂改造体积越大,储层综合改造因子越大,产能越高。     

玛湖致密砾岩油藏水平井体积压裂技术适应性分析

细分切割体积压裂技术已在玛湖11个致密砾岩油藏应用118井次,验证了工艺的针对性和可操作性,压裂工程参数指标不断取得突破,水平井生产效果显著提升,但合理压裂工程参数与最优生产效果间的匹配关系仍不确定。为了优选合理的工程技术参数范围以指导后续水平井压裂设计,也为了提高致密砾岩油藏开发综合效益,开展体积压裂技术适应性研究。通过数据统计和趋势预测等分析手段,将水平井压后产量、压力等生产数据与体积压裂方式、完井压裂工艺、裂缝参数、压裂规模、压裂材料选型等压裂工程参数相对应开展分析。研究表明,针对物性较差的常压油藏,合理的压裂裂缝间距为25～35m,合理改造规模为加砂强度1.2～1.5m~3/m、砂液比(1∶17)～(1∶20);针对物性较好的异常高压油藏,合理的压裂裂缝间距为40m左右,合理改造规模为加砂强度1.0～1.2m~3/m、砂液比(1∶15)～(1∶17)。同时证明,精准定点有控压裂可在同等条件下将改造效果提高20%以上;在油藏埋深小于3500m、闭合应力低于55MPa的区块,石英砂可有效替代陶粒,具备进一步扩大应用规模的条件。     

致密砂岩气藏水平井体积压裂新技术

针对致密砂岩气藏常规缝间距80~100 m分段压裂导致单井剩余可采储量多的问题。基于体积压裂理念,改变传统致密砂岩水平井等分段理念,将均匀布段改为针对"甜点"的加密分段,采用Y341封隔器和不限级数滑套分段新工艺,对每个射孔段针对性压裂,实现了不动管柱多段分段压裂改造;同时,通过加砂压裂工艺和施工参数优化,实施"长、宽、高"三维立体压裂,提高储层的改造程度,以达到体积压裂和提高压后天然气产量的目的。该技术在川西低孔—特低孔、超致密砂岩储层水平井GX井成功进行了不动管柱19级分段压裂试验,一次性下入压裂管柱,连续施工,创下了国内不动管柱滑套分段数最多的记录,段间距22~76 m,平均45 m,压后在油压23 MPa下测试气产量12.64×10~4 m~3/d,是地质预期的2~3倍,比采用常规分段、测井与录井显示更好的同井场邻井的压后测试产气量更高。该井生产296 d,累计产气量是邻井的2.17倍,动态储量是邻井的1.3倍。加密分段及分段压裂新工艺为低孔—特低孔、超致密气藏提高开发效果提供了重要的技术支撑。     

致密油藏体积压裂技术应用

体积压裂技术在北美页岩油气藏的开发中取得了显著的效果。对体积压裂的概念和特点进行了总结,从地质和施工工艺两方面分析了体积压裂缝网形成的影响因素,明确了在不同储集层条件下的体积压裂技术施工要点。数值模拟研究表明,体积压裂的单井产能比常规压裂的单井产能要高得多,且其缝网系统可使压力波及更为均匀,开发效果优势非常明显。针对我国致密油藏特征,提出了从致密油藏成藏机理、压前储集层评价、诱导应力场和裂缝起裂机理等3个方面入手的研究思路,这将对我国致密油藏体积压裂技术的发展,具有一定的参考意义。     

长庆油田致密油水平井体积压裂配套技术

在致密油田的开采方面,水平井压裂技术已经成为了其中的主体技术,本文针对这些内容进行探讨。     

玛湖致密砾岩油藏水平井体积压裂技术探索与实践

玛湖油田致密砾岩油藏油气富集、开发潜力巨大,但成藏条件复杂、岩性致密、储层物性差、非均质性强、砂体跨度大,压裂面临着起裂困难、裂缝复杂程度低、有效支撑难度大、稳产能力差等挑战。针对油藏地质特征与改造难点,秉承"缝控储量"的理念,拓宽非常规油藏体积压裂认识,通过5年的探索与实践,集成了以细分切割为主要特点的致密砾岩油藏水平井体积压裂技术系列。通过速钻桥塞分段、小裂缝间距分簇射孔、大排量逆混合注入相结合,确保段内多簇裂缝高效起裂延展;组合加砂工艺与大液量滑溜水替代瓜尔胶入井相结合,在改善裂缝纵向及远端支撑剂铺置效果、提高裂缝导流能力的同时,实现地层增能蓄能;从而实现了致密砾岩储层的体积改造,确保了压裂改造的长期有效。该项技术目前已在玛湖全区的勘探、评价与产能建设领域推广应用,累计在11区块实施水平井86井次,改造后水平井增产稳产效果显著提升,取得了玛湖致密砾岩油藏效益开发的突破,有效推动了玛湖油田的整体开发和规模效益动用。     

玛湖砾岩致密油“甜点”分类评价及其工程应用

随着全球油气勘探向着深层、隐蔽、非常规拓展,国内的盆地油气勘探工作也不断有新的突破,新疆准噶尔盆地玛湖致密砾岩油藏资源富集,蕴含巨大的规模建产潜力。但是影响油藏渗流能力的因素复杂多样,同时在油藏开发中面临非均质性强,"甜点"的确定和分类评价难度大,两向水平主应力之差大,水力压裂缝形成、扩展机理认识不清,成本高、地质条件复杂等困难,以地质和工程一体化为指导思想,将研究区的地质特征和生产实践紧密结合,制定了针对该类油藏的"甜点"分类评价标准,采用了密切割体积压裂方法,探索了"长水平段、密切割、小井距、大井丛、工厂化"的立体开发技术试验等,形成了一套致密砾岩储层高效开发的技术体系,取得了良好的效果。"甜点"描述精度及三维地质模型精度的提高,显著地提升了钻完井工程效率,水平段轨迹平均调整次数由5次下降为2次,油层钻遇率达到90%以上;玛131井区平均簇间距由67m降至35m,300天平均累计产量增加37.5%。     

准噶尔盆地玛湖凹陷源上致密砾岩油富集的主控因素

准噶尔盆地玛湖凹陷致密砾岩大油区是世界上储量最大的砾岩油区之一,有必要分析其油藏类型及分布特征,探讨其油气富集的主控因素,指明勘探部署方向.研究表明:玛湖凹陷源上砾岩大油区由多个扇三角洲沉积体系油藏群构成,每个油藏群由一群透镜状砂砾岩油藏构成,具有"一砂一藏、一扇一田"分布特征;玛湖凹陷油藏的岩性为扇三角洲前缘亚相水下...     

致密油水平井体积压裂产能影响因素

为了分析水力裂缝与天然裂缝对致密油储层体积改造后产能的影响,以新疆S油田储层物性、原油物性以及天然裂缝走向和密度等为基础,利用COMSOL with MATLAB混合编程建立了致密油水平井体积压裂后的复杂缝网模型;考虑基质与裂缝的应力敏感,模拟了致密油在储层基质、裂缝和水平井筒的全耦合流动,分析了不同裂缝长度80～140 m、不同裂缝间距10～40 m、不同天然裂缝密度0.5～2.5条/m条件下压后致密油储层产能的变化。通过与矿场数据对比,该模型准确性较高。同时,模拟发现压裂后储层中压力波及区域的扩展过程表现出较强的非均质性,分布在压裂区周围的天然裂缝有助于扩大储层改造体积;增加裂缝长度,减小裂缝间距,较高的天然裂缝密度均能提高油井日产量峰值和累计产量,模拟得到该区块的最优裂缝长度和裂缝间距分别为140 m和10 m左右。油井日产量提高的同时衰减速度加快,特别是较高天然裂缝密度的衰减速度约为较低天然裂缝密度时的4倍,天然裂缝密度和裂缝间距对产能的影响程度较裂缝长度更为显著。     

束鹿凹陷致密油复合体积压裂技术

针对制约束鹿凹陷致密油储层改造瓶颈问题,以储层改造为核心,逆向设计,利用物模与数模方法论证体积压裂可行性,优选针对性压裂液体系,形成了提高砾岩-泥灰岩裂缝复杂化程度的清洁酸压与加砂压裂结合的特色体积改造压裂技术:1开展储层脆性、裂缝弱面、两向应力差等体积改造地质条件分析,结合数模结果得出体积压裂的可行性;2开展3种完井方式与5种改造工具的配套优选,形成利于提高排量促进复杂缝网形成的"筛套结合"完井方式;3针对储层超低渗易伤害的特点,进行低伤害酸液和新型液体评价实验,形成与储层配伍和低伤害特点的清洁酸与新型压裂液体系;4针对砾岩、泥灰岩不同岩性,开展清洁转向酸裂缝刻蚀实验,利用岩板进行酸与支撑剂的裂缝导流能力优化,提出砾岩、泥灰岩酸压与加砂压裂相结合的复合改造新工艺;5形成束鹿凹陷致密油改造现场高效施工及压后分层求产的配套技术。通过该种技术在束探1H等3口井15段改造中的综合应用,稳定日产油量由以往的1.2 t/d提高到11.3 t/d。     

致密油藏体积压裂水平井压力特征

为研究致密油藏水平井体积压裂改造后的储层和渗流特征,文中建立了考虑基质应力敏感性的体积压裂水平井复合试井模型。内区为压裂改造区,由多级压裂水力裂缝与双孔介质模型共同表征;外区为非改造区,由单孔介质模型表征。应用叠加原理、Laplace变换、Stehfest数值反演和摄动变换技术进行求解,得到了体积压裂水平井试井模型的井底压力特征曲线。研究结果表明,体积压裂水平井的渗流可以划分为裂缝双线性流、垂直于裂缝的线性流、裂缝拟径向流等7个特征阶段。敏感性参数分析表明,致密储层的应力敏感特征在试井解释中不可忽视,渗透率模数、储容比、窜流系数、水力裂缝条数和水力裂缝导流能力对压力和压力导数特征曲线会产生较大的影响。     

规模应用物联网技术 助推老油田地面系统提质增效

近年来数字油田建设快速发展,油田企业对如何提高生产效率、实现油田可持续发展需求迫切。中国石油大港油田公司自2004年开始地面优化简化工作,突破传统的计量及配水方式,开展油水井数字化建设,实现软件量油、稳流配水,形成了"港西模式";2008年按照地面工程标准化建设要求,全面完成油水井数字化升级改造,同步开展管道、站库数字化建设,实现了管道实时在线监测、自动报警;2013年开展中小型场站无人值守数字化建设,建成"王徐庄模式",实现少人值守、集中监控、站库管理现代化;同步制订发布标准规范,建立健全运行管理体系。数字油田建设中,物联网技术和信息技术的规模应用,实现地面系统建设规模缩减、生产方式转变、劳动组织优化、管理水平和管理效率显著提高,为老油田效益开发、油田企业提质增效、可持续发展提供了有力支撑。     

鄂尔多斯盆地致密油水平井体积压裂优化设计

鄂尔多斯盆地长7致密油储层致密、油藏低压。储层天然微裂缝发育程度和岩石脆性评价表明,盆地致密油储层物性对水平井分段体积压裂具有良好的适应性。以提高水平井多段压裂井网形式和布缝的匹配性为目的,优化了与注采井网相适配的施工参数,结果表明,实现体积压裂的排量为4~8 m3/min,单段砂量40~80 m3,入地液量300~700 m3,并形成了"低黏液体造缝、高黏液体携砂、组合粒径支撑剂、不同排量注入"的混合压裂设计模式。矿场井下微地震监测对比了体积压裂与常规压裂对裂缝扩展形态的影响,结果显示致密储层采用体积压裂的改造体积和复杂指数是常规压裂的2倍左右,且与井网适配性良好。通过开展致密油开发矿场先导性试验,水平井单井初期产量达到8~10 t/d,第1年累计产油量达2 000 t左右,且无裂缝性见水井,证明对于鄂尔多斯盆地的致密油开发,采用水平井五点井网+混合水体积压裂可以获得较高的单井产量和良好的开发效益。该项技术对其他油田的非常规储层开发有一定的借鉴意义。     

齐成伟:开发致密油藏不宜进行“体积压裂”

正近5年来,"体积压裂"(新称"三维广密压裂",简称"广密压裂",译为"3-D Shattering Fracturing")试验在提高致密油藏单井产能方面取得成功,致使其成为公认的开发致密油藏的有效手段,促使各大油田分公司进一步加大致密油藏的勘探力度。2015年5月26日,中国石油集团宣布"长庆新安边发现我国首个亿吨级大型致密油田",标志着我国致密油藏的大规模开发即     

规模开展物联网技术 应用助推老油田地面系统提质增效

近年来字油田建设快速发展,油田企业对如何提高生产效率、实现油田可持续发展需求迫切。中国石油大港油田公司自2004年开始地面优化简化工作,突破传统的计量及配水方式,开展油水井数字化建设,实现软件量油、稳流配水,形成了“港西模式”;2008年按照地面工程标准化建设要求,全面完成油水井数字化升级改造,同步开展管道、站库数字化建设,实现了管道实时在线监测、自动报警;2013年开展中小型场站无人值守数字化建设,建成“王徐庄模式”,实现少人值守、集中监控、站库管理现代化;同步制订发布标准规范,建立健全运行管理体系。数字油田建设中,物联网技术和信息技术的规模应用,实现地面系统建设规模缩减、生产方式转变、劳动组织优化、管理水平和管理效率显著提高,为老油田效益开发、油田企业提质增效、可持续发展提供了有力支撑。     

胜利油田致密油储层体积压裂技术及应用

胜利油田致密油储量丰富,储层埋藏深、物性差、岩性复杂,常规压裂后产量低、递减快,开发效益差。通过技术攻关和配套完善,形成了适合于致密油储层的组合缝网压裂等压裂新工艺,在提高改造体积的同时,大幅度提高裂缝导流能力,提高压后效果,并针对纵向多层系油藏特点,形成了水平井多级分段压裂和直斜井多级分段压裂两类改造模式;研发了可以在线连续混配施工的速溶型低浓度瓜尔胶压裂液体系,以及可与地表水、热污水混配、可回收再利用的乳液缔合型压裂液体系,有效解决了大规模连续施工压裂液的配置、水源等问题;同时完善了井工厂实施模式和裂缝监测技术。应用该技术成功开发了Y227、Y22、Y104等致密油区块,大幅度提高了单井产能、延长了有效期,提高了区块开发效益,带动了一批难动用储量投入有效开发,大幅提高了胜利油田致密油藏经济有效动用程度。     

CQ-TDY致密油水平井水力喷射体积压裂工具

目前油井水平井环空加砂拖动体积压裂是长庆油田低渗储层改造的主要方式之一。为解决该技术施工过程中常规扩张式封隔器管柱施工前无法验封、易卡钻、施工效率低等实际问题,结合该技术拖动压裂工艺特点,通过可多次重复坐(解)封胶筒的设计以及TDY高强度底封隔器和抗冲蚀水力喷射器等核心工具的研制,形成了CQ-TDY致密油水平井水力喷射体积压裂管柱。该管柱可实现油管和油套环空同时注入,能满足8m~3/min大排量的注入需求,单趟钻可施工14段,施工效率是常规水力喷射压裂管柱的3~5倍。该管柱在长庆油田累计推广应用了427井次,完成了3260段体积压裂施工,平均单趟钻具施工8段,其中有219口井实现了"一趟钻"完井,施工效率高,层间封隔可靠,大幅降低了劳动作业强度,推广应用前景广。     

致密油藏体积压裂水平井产量预测研究

致密油藏水平井体积压裂后形成不同尺度的孔-缝介质,不同尺度介质中的渗流规律不同,产量预测难度大。为此,在总结前人对不同尺度介质渗流规律认识的基础上,建立致密油藏体积压裂水平井产量预测模型,并用油田实际数据对其准确性进行验证。同时,对致密油藏体积压裂水平井产量的影响因素进行分析,发现不同介质的应力敏感系数对产量的影响程度从大到小依次为次级裂缝应力敏感系数、人工主裂缝应力敏感系数、基质应力敏感系数;高速非线性系数对产量的影响较大,而启动压力梯度对产量的影响较小。