径向井辅助水力压裂引导裂缝扩展数值模拟

径向井辅助水力压裂引导裂缝扩展是一项新兴的油气增产技术,已在低渗透油田中进行了先导性应用。为明确不同因素对径向井引导裂缝扩展的影响,利用ABAQUS扩展有限元法建立了径向井辅助水力压裂模型,采用导向因子作为评价指标对各影响因素进行分析,并通过物理模拟实验进行了验证。结果表明：径向井对裂缝的扩展起到一定的引导作用,裂缝首先沿径向井方向起裂并扩展,然后逐渐向最大主应力方向偏转;径向井方位角、水平地应力差和压裂液排量是影响径向井引导裂缝扩展的3个主要因素;径向井方位角小于45°,水平地应力差小于6MPa时,径向井具有明显的引导裂缝扩展效果;径向井对裂缝扩展的有效引导需要满足一定的排量,排量太小会导致裂缝过早向最大主应力方向偏转;杨氏模量和压裂液黏度主要影响裂缝长度和宽度,泊松比的变化对引导裂缝扩展影响不大;物理模拟实验和数值模拟结果得到的径向井引导裂缝扩展形态趋于一致,证明了数值模型的准确性。该研究为径向井辅助水力压裂技术的发展提供了技术支撑。     

基于启动压力梯度的低渗透油藏生产动态数值模拟研究

启动压力梯度对低渗透油藏生产具有重要影响,根据现场获取岩心利用室内实验求取启动压力梯度,并绘制渗透率与启动压力梯度图。建立考虑启动压力梯度的油藏生产动态模拟数学模型,在地层平均渗透率条件下,考察不同启动压力梯度对油藏生产动态的影响,以对现场低渗透油藏开发提供指导。研究表明,随启动压力梯度增加,产液量、采出程度、无水采出程度均呈降低趋势,含水率略有上升;启动压力梯度对注采平衡具有重要影响,水并注水量随启动压力梯度增加逐渐降低。     

流动单元分析法在低渗透油藏压裂中的应用

水力压裂是开发低渗透油藏的有效增产措施。桩74块低渗透,平面上相带和物性变化大,为了提高压裂效果和裂缝数值模拟的精确度,优选出合理的裂缝参数,压裂时需要充分考虑其非均质性。本文针对桩74块的特点,应用流动单元分析法,将储层分为四类流动单元,结合数值模拟方法,优选裂缝参数,现场取得了较好的开发效果,对于改善低渗透油田的开发效果,有着十分重要的意义。     

商三区块注水井堵塞机理研究

针对商河油田商三区块注水面临的地层堵塞问题,进行了商三区块储层堵塞机理理论研究和实验研究,进而对酸化解堵增产措施进行了分析。结果表明,注入水水质不合格及注入水与储层的不配伍造成了注入水堵塞地层;储层岩样解堵实验推荐用盐酸＋低浓度土酸＋多氢酸体系来改善沙二下储层;缩膨剂缩膨效果评价实验表明,缩膨剂能恢复地层的渗透率。矿场试验表明,质量分数为12％盐酸＋质量分数为1％氢氟酸＋质量分数为5％多氢酸＋缩膨剂的复合解堵工艺能明显改善储层,达到注水井增注、油井增产的目的。     

基于微流控模型的自发吸吮采油过程实验研究

考虑到微流控技术能够实现微米级别的微观模拟以及原油储层微观孔隙介质的特性,利用微流控模型模拟常见于裂缝性油藏中的自发吸吮采油过程。研究结果表明,在自发吸吮过程中,驱替前缘的移动距离与时间呈三次方关系、驱替速度与时间呈平方关系,使得自发吸吮过程能够被更深刻地了解。     

支撑剂表面疏水处理方法的研究

对支撑剂表面进行疏水处理可以使其在支撑裂缝、防砂的同时起到降低油田产出水的目的。疏水表面处理方法共分为普通疏水及超疏水两大类。普通疏水表面制备方法分为表面活性剂、有机硅材料、含氟材料3个方面;超疏水表面制备方法分为溶胶-凝胶法、电纺法、模版法、层层自组装法和刻蚀法。对其处理结果等进行对比,结合现场已有的抑水支撑剂应用情况,提出将疏水表面制备方法应用于支撑剂。使用表面活性剂对石英表面进行疏水性改造实验,发现阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)的效果最好,接触角由13.7°增大到73.2°。此时表面张力为48.88mN/m,吸附量为0.292mg/g。     

一种超低密度支撑剂的可用性评价

常规支撑剂的密度一般比较大,严重影响着有效水力裂缝的形成,并难以应用于长缝压裂,超低密度支撑剂的使用能够增加裂缝有效长度,提高压裂井的增产效益。采用室内实验与软件模拟相结合的评价手段,对一种新型空心覆膜陶粒支撑剂（ST-I）进行酸溶解度、抗破碎率等基本性能评价,分析了其导流能力在不同闭合压力、铺砂浓度下的变化规律。同时将这种超低密度支撑剂与普通陶粒支撑剂进行性能比较,测试了其在不同压裂液黏度下的沉降特性。结果表明,该支撑剂具有较好的物理、导流性能,在压裂液中的沉降速度较普通陶粒支撑剂明显较慢,完全满足长缝压裂的基本要求。通过后期合理的压裂施工设计,能够形成有效支撑半缝长达到180 m 左右的裂缝。     

低渗透滩坝砂储层压裂评价决策方法

为了低渗透滩坝砂储层压裂改造的经济高效,建立一套压前评价决策方法。压前评价将数理分析与工程经验相结合,综合考虑了影响压后产能的储层性质,并对影响因素进行分析,总结了物性参数和施工参数对压后产能的影响规律,指志区块内其他井的压裂方案设计。分析了关键的影响因素,并指出了施工参数的影响规律和最佳取值范围。实践表明:压前评价设置5个等级的评语,结果与实际相符;研究内容为滩坝砂储层的压裂改造提供了评价和决策的可靠方法。