查干凹陷苏一段储层提高压裂效果技术研究与应用

针对查干凹陷苏一段储层的地质特征和压裂改造难点,结合部分前期压裂井的效果分析,开展储层
伤害及岩石力学特征分析评价,优选出了低残渣、低伤害、易返排的压裂液体系,并进行了降破压实验评价;在压裂
工艺技术方面,进行了酸化预处理技术、全程伴注液氮技术、多裂缝技术和压后返排优化设计的研究,初步形成了
一套较为有效的适用于该地区储层的水力压裂工艺技术体系。经现场应用后取得了显著的增产效果,对该地区储
层勘探开发提供了一套有效的储层改造技术。     

查干凹陷苏红图组火山岩储层及其油气成藏特征

岩心地球化学特征分析结果表明,查干凹陷苏红图组火山岩主要以玄武岩类和粗安岩类为主,通过测井交会图可以较好地识别出不同的岩石类型。根据火山岩的岩相标志及地震剖面特征,结合单井相划分,确定查干凹陷主要发育火山通道相、爆发相、溢流相和火山沉积相,不同的岩相发育不同的岩石组合。钻井资料揭示,研究区苏二段火山岩的物性好于苏一段,苏二段为中低孔特低渗透储层,苏一段为特低孔特低渗透储层;其储层物性主要受裂缝发育程度控制,具有较强的非均质性。勘探实践证实,查干凹陷火山岩的油气成藏特征主要表现为近源聚集、有利火山岩岩相带与断裂带联合控藏;研究区乌力吉构造带与中央构造带为临近生烃中心的圈闭发育带,由于其断裂发育,不仅改善了储集空间,而且沟通了烃源岩,是查干凹陷油气聚集成藏的有利地区。     

南堡凹陷裂缝储层压裂技术研究

南堡凹陷裂缝储层有天然裂缝发育、含油井段长、油层层数多、低孔低渗、非均质性强的特点,为了解决储层开采难度大、压裂改造效果差的难题,以"主缝+缝网"改造模式为主体思路,以增加裂缝储层的改造体积进而增加单井产量为目的,研发了抗高剪切压裂液、特效返排技术,采用了集成创新技术,确定了试验井压裂改造技术工艺,形成了适用于南堡凹陷裂缝储层压裂改造技术。经过现场应用,结果表明该技术有效提高了单井产量,改善了压裂效果。     

低渗透储层多级转向压裂技术

低渗透储层采用常规压裂工艺改造后,存在压裂改造波及体积小、有效期短和改造效果差等问题。为了提高低渗透油气田增储上产水平,根据油藏地质特点和多级转向压裂起裂机理,研制了溶解度高、溶解速度快、残渣含量少和对储层渗透率伤害小的高性能水溶性暂堵剂,并形成了多级转向压裂技术。在地层压开裂缝后,实时向地层中加入该高性能水溶性暂堵剂形成瞬时暂堵,提高缝内净压力,通过暂堵转向产生微裂缝和分支缝,从而形成复杂的网络裂缝,实现体积改造的目的。多级转向压裂技术在新疆油田X区块应用后,产油量大幅提高,单井日增油量为常规压裂井的2.0倍;稳产时间长,有效期较常规压裂井延长50%。多级转向压裂技术解决了低渗透砾岩储层改造难题,为低渗透砾岩储层开发后期稳产提供了新的技术手段。      

超低渗透油藏暂堵压裂技术研究与优化

通过近年的矿场实践,长庆油田超低渗透油藏逐渐形成了以油溶性树脂类堵剂多级暂堵为主的暂堵压裂技术体系。通过对油溶性树脂类堵剂性能及应用效果开展分析,对油溶性树脂暂堵压裂技术进行了优化,同时指出了该技术的局限性,并提出了下步改进方向。     

非常规储层压裂暂堵剂应用进展

非常规储层渗透率极低,采用常规压裂工艺仅能形成单一的对称裂缝,难以实现非常规油气资源的经济高效开发,必须强制扩大压裂改造体积,提高裂缝的发育程度,提高单井产量。暂堵是提高裂缝复杂程度的有效方法,为此,总结了国内外页岩等非常规储层压裂改造过程中暂堵球、常规类暂堵剂、纤维类暂堵剂以及其他新型合成暂堵剂的研究现状及应用效果,阐述了各类型暂堵剂的适用条件、优缺点等,指出了暂堵剂的发展方向。研究成果对未来非常规储层压裂改造暂堵剂的相关研究具有重要参考价值和指导意义。     

三塘湖油田火山岩储层压裂技术现状及对策

三塘湖盆地上石炭统卡拉岗组（C2k）火成岩储层岩石成分复杂、基质物性差、天然裂缝发育、温度压力低等特点，给火成岩的压裂改造带来了诸多难题。通过对国内近年火山岩油藏开发、压裂技术调研，以及吐哈现有火山岩压裂技术现状的评价，提出了下步技术对策建议。     

dc指数法识别查干凹陷火山岩储集层

查干凹陷火山岩储集层主要为孔洞-裂缝或裂缝-孔洞型,为典型的特殊油气藏储集层,在火山岩钻探过程中,由于井壁垮塌非常普遍,井径扩大率较大,使得声波时差、密度等测井资料失真,造成利用测井资料识别火山岩储集层困难,而综合录井参数具有不受井径扩大影响的特点。火山岩储集层孔隙度与可钻性的相关性分析表明,两者线性相关(r2=0.845);dc指数随孔隙度的增大而减小,当dc指数小于1.85时,孔隙度值达到11%以上,为有利储集层区。实践表明,dc指数较小的区域储集层发育,油气显示富集,反之储集层物性较差,应用dc指数法进行火山岩储集层识别与评价取得了较好效果。     

裂缝性火山岩储层压裂降滤失技术研究与应用

针对火山岩储层地应力复杂、杨氏模量高、天然裂缝发育导致压裂施工难加砂、压裂液滤失大的难题,筛选出一种降滤失剂,以控制压裂液向天然裂缝滤失。评价了该降滤失剂的降滤失性能和地层的配伍性,并应用于新疆油田古53井区火山岩储层。现场试验表明该降滤失剂的应用降低了施工难度,提高了加砂强度,增产效果显著。这对裂缝性火山岩油藏压裂的成功率具有一定的指导意义。     

查干改造型凹陷下白垩统储层及油气分布特征

查干凹陷下白垩统主要发育碎屑岩和火山岩两种储层,以碎屑岩储层为主。碎屑岩储层具有成分与结构成熟度均低、高岩屑与高填隙物含量、多填隙物组分与多胶结类型的总体地质特征。碳酸盐胶结物的“选择性”溶蚀与火山岩层对其下砂岩压实作用的抑制共同作用使部分砂岩段在总体为低孔低渗碎屑岩储层中形成较发育的次生溶蚀孔隙并成为有效储层;火山岩储层主要为溢流相的玄武岩,未被完全充填的气孔、岩石次生蚀变及构造动力产生的裂缝,形成缝洞型火山岩储层。已发现的构造岩性复合低产油气藏的油层分布受有利相带砂体展布及碳酸盐胶结物晚成岩作用次生孔隙发育段的控制,同时良好的油质是物性较差储层能够储集油气的重要原因。     

查干凹陷火山岩与泥岩地层安全钻井影响因素分析

中原油田内蒙探区查干凹陷火山岩地层发育,同一裸眼段含有大段玄武岩、凝灰岩、泥岩与砂岩互层,地质条件变化大且难以预侧,在钻井过程中易出现井壁垮塌、缩径、卡钻、井斜等复杂情况,严重影响安全钻井。针对这些施工难点,根据“预防十巩固”的井壁稳定思路,从钻井液类型、密度、流变性以及钻进方式、钻压、轨迹控制和现场操作等方面着手,开展了火山岩与泥岩地层安全钻井影响因素分析和现场应用,提出了针对性的技术措施,取得了明显成效。2口应用井较对比井钻井液密度降低0.1g/cm3以上,钻井周期缩短20%以上,井径扩大率降低50%以上,实现了查干凹陷深探井安全钻进。     

牛东火山岩油藏压裂技术研究与应用

火山岩油藏由于岩性坚硬、致密、裂缝分布范围小且复杂,因而沟通性差,开发程度低。以牛东火山岩油藏为背景,研究形成了火山岩油藏压裂技术。该技术以低排量,控制缝高、连续段塞加砂以及高砂比等技术相结合,实现深穿透、造有效长缝,克服了火山岩油藏压裂的技术难点。并采用胶囊和APS双元破胶技术,解决了压裂液在40℃以下破胶慢的难题,1 h完全破胶,破胶液粘度小于3 mPa·s。通过现场应用效果,证实该技术适用于低温火山岩油藏的压裂施工作业,增油效果显著。     

永北砂砾岩油藏水力压裂技术研究与应用

针对永北砂砾岩油藏储层水力压裂改造难点,开展了油层保护、砂砾岩岩石力学特征、人工裂缝扩展规律、缝高控制及暂堵降滤等项技术的研究,形成了一套行之有效的致密砂砾岩油藏储层水力压裂改造技术。该技术现场应用36口井,有效率94.4%,压裂效果显著。     

G43断块油藏整体压裂技术研究与应用

G43区块主力产层为中孔中渗储层,地层饱和压力低,弹性采收率低;岩石塑性较强,造成支撑剂嵌入,前期压裂效果差。为提高压裂开发效果,进行了整体压裂技术研究。通过原油性质测试表明,区块原油胶质沥青质较重,在前置液前加降黏液以避免原油乳化;岩石力学试验表明,区块岩石易发生支撑剂嵌入,且储层为中孔、中低渗储层,压裂设计应以提高裂缝导流能力为主,具体措施包括通过单剂优选和整体性能测试,优选出适合G43区块的压裂液体系,该体系具有携砂性能好、低摩阻、低残渣的特点,可减少压裂液对地层及支撑裂缝的伤害;通过支撑剂导流能力试验,结合整体压裂裂缝参数优化,采用大粒径陶粒或组合陶粒压裂技术提高支撑裂缝导流能力。3口井的现场实施表明,G43断块整体压裂各项技术措施针性强,压后增产效果显著,推动了G43区块压裂开发的有效实施。     

微地震监测技术在吐哈油田西山窑油藏蓄能压裂中的应用

西山窑油藏低孔特低渗储层开发过程中产能低、稳产差,采用大液量施工、补充地层能量、提高地层压力的蓄能压裂工艺方法,以达到扩大储层改造体积、增加流体渗流通道的目的;同时加入暂堵剂对天然裂缝及人工裂缝进行暂堵,迫使裂缝转向,避免单一主裂缝沿高渗通道延伸。蓄能压裂工艺方法是致密油储层改造的新探索,需要准确的压裂效果评价技术,微地震监测技术被广泛用于致密油气储层改造效果评价,具有实时性、准确性的特点,可以评价蓄能压裂工艺改造效果。对致密油储层三口井压裂微地震监测实例进行分析研究表明,微地震监测可以有效识别压裂中天然裂缝影响、评价蓄能压裂工艺储层改造以及暂堵转向工艺效果。     

埕岛油田油层污染及减少污染研究

埕岛油田是胜利油田在浅海上的重点勘探开发区，开展并做好油层保护工作具有十分重要的意义。埕岛油田馆陶组油层存在污染因素，如岩性疏松，有微粒运移；粘土含量高，遇水膨胀并分散，使渗透率降低等。造成污染的来源主要是钻井液。针对这些情况，我们开展了油层污染及减少污染的研究，选择适合海上使用的海水钻井液的配方，并使用超细碳酸钙作为屏蔽暂堵剂，对保护油层和改善钻井液性能有显著的效果。     

新型储层改造用暂堵转向剂研究及应用

针对现有暂堵转向剂突破压力低、耐温性差,部分暂堵转向剂存在纤维缠绕分散不均或因表面快速水化而聚结"成团"等问题,采用直链型聚合物细颗粒与粒径更小的水膨体复配,引入矿物油对其进行分散,使其表面具有一定疏水性,从而制备出了一种新型储层改造用暂堵转向剂。该暂堵转向剂利用不同粒径材料的堆砌、架桥作用,在基质和裂缝的端面以及裂缝内部形成堵剂层,并利用水膨体的吸水膨胀作用进一步填充颗粒间的空隙,提高了封堵率。室内实验表明,该暂堵转向剂耐140℃高温,可直接加入水基储层改造液体中注入地层,在储层温度下逐渐溶解/降解,对基质和裂缝均具有良好的封堵效果,封堵率99%,封堵后的正向突破压力≥60 MPa。该暂堵转向剂在四川页岩气储层体积压裂中开展了8段次的现场试验,均取得了良好的转向效果。     

长岭断陷火山岩储层形成及控藏作用

长岭断陷火山岩厚度大,岩石类型多,相态类型齐全,储层发育。火山岩储层不受埋深限制,在深断陷具有良好储集能力,高孔低渗、低孔高渗特色明显;储集空间类型以气孔、溶蚀孔隙及与裂缝的组合为主,裂缝的存在改善了储层的渗流能力;储层类型以双孔双渗为主,少数具有似均质渗流等特征。火山岩优质储层的形成受多重因素控制,有利相带是火山岩储层发育的基础,构造运动是储层形成的关键,风化淋滤及溶解作用是优质储层形成的重要条件。发育在断裂带附近构造高部位的火山机构成藏条件较为有利。     

川西深层裂缝性储层加砂压裂技术研究及应用

川西深层须家河组储层为深—超深、致密—超致密砂岩气藏,且裂缝发育。为获得高产天然气流,裂缝性储层的加砂压裂改造成为必需的增产措施。在分析裂缝性储层加砂压裂难点的基础上,研究了施工排量优化及多级粒径段塞降滤等控滤失关键技术,通过对前置液量、加砂浓度等施工参数的优化,形成了川西深层裂缝性储层加砂压裂技术。该技术应用于LS1井T3X2(4251～4256m)井段,顺利完成了80m3规模的加砂压裂施工,压裂后在套压5.5MPa、油压5.7MPa下,天然气产量15594m3/d,产水7.2m3/d,取得了较好的增产效果。     

超高温超深非均质碳酸盐岩储层地质工程一体化体积改造技术

冀中坳陷北部奥陶系潜山碳酸盐岩储层油气资源丰富,但由于岩性复杂（白云岩、灰岩夹杂）、超高温（180℃）、应力梯度高（0.023 MPa/m）、以往虽采用多种工艺尝试都未能实现突破。针对上述储层地质难题,开展以储层地质特点为基础的储层评价、工艺优选、方案设计等研究,形成了超高温超深非均质碳酸盐岩储层地质工程一体化的特色改造技术：1利用1 m³大型岩石物理实验和数值模拟手段,结合地质特点开展复杂缝网的地质与工程改造因素方案论证,结果表明储层虽以微细裂缝为主、连通差、两向应力差高（7.0~9.8 MPa）,但通过高排量、低黏高黏液体组合、暂堵转向等工艺仍可实现复杂缝网改造;2实现了超高温深层储层一体化改造技术,通过管柱安全力学校核、施工压力预测、求产与试采产能影响分析等,将以往的多次工序改为勘探求产和开发生产的一体化管柱,降低安全风险;3形成了180℃超高温、5 000 m超深碳酸盐岩储层"多级注入、暂堵转向、加砂酸压"工艺技术,实现了层间暂堵、层内转向的体积改造目标;4优选出180℃超高温羧甲基压裂液和酸液体系,180℃、170 s^-1下剪切120 min压裂液黏度仍保持在80 mPa·s,酸液在180℃条件下,170s^-1剪切60 min,黏度达30 mPa·s。该技术在安探1x井大规模施工,排量达11 m³/min,确保了大规模（3 000 m³）、高泵压（80~90 MPa）、多种组合液体（压裂液、酸液）、超高温（180℃）等各种不利条件下长达6 h安全、高效实施及后续半年以上安全稳产。经微地震监测和模拟表明,改造体积比以往改造技术增加3.5倍,实现了长、宽、高三维立体改造。压后产气量为40.9×10⁴m³/d,产油量为71 m³/d,试采井口压力保持在25 MPa以上,稳定产气量达10×10⁴m³/d,实现了勘探与开发、地质与工程一体化设计目标。