致密火山岩储层水平井压裂参数优化与现场试验

致密火山岩储层天然裂缝发育差,低孔、低渗、致密、非均质性强,需要应用水平井大规模分段压裂工艺实现有效开发。随着储层物性变差,可缩小压裂裂缝间距保持单井产量;为明确最优改造裂缝间距与施工规模,基于储层孔渗特征、相渗特征、流动特征的认识以及不同裂缝间距压裂产生的干扰,确定致密火山岩储层最优改造裂缝间距。应用压裂后分段产气监测,认识分段产量与改造规模关系,明确致密火山岩储层最优改造规模,有效指导压裂方案优化,提高设计针对性与开发效益。     

分层压裂工艺应用现状

对多层系开发低渗透油田,储层平面、纵向非均质性非常严重,层间差异大,以往笼统压裂后造成的不平衡改造及出砂问题已经严重制约着油田开发效果。为此人们采用了分层压裂工艺,改善了储层动用状况。介绍了选择性分层压裂技术研究现状,及其工艺类型。     

考虑非均质性的致密储层改造效果评价

作为低渗透油气藏的重要改造手段,水力压裂技术的研究方法越来越多。但是目前绝大多数的研究均未考虑储层非均质性,而储层非均质性是影响压裂改造效果的重要地质因素。为此,在考虑储层非均质性的情况下,基于物质点法建立非均质储层改造效果评价模型,应用J积分计算储层改造面积并对储层非均质情况进行评价。将模拟出的差应力场与微地震检测结果进行对比,验证构建模型的准确性。研究结果表明:考虑储层非均质性模型的计算结果与现场实际微地震信号匹配度很高;J积分曲线波动越明显,储层非均质性越强;压裂15段最合理,此时储层改造面积比例为0.87,增幅比例小于0.01;非均质储层两翼裂缝差异较大,与设计裂缝半长相差很多。     

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。     

分层压裂工艺应用现状

对多层系开发低渗透油田,储层平面、纵向非均质性非常严重,层间差异大,以往笼统压裂后造成的不平衡改造及出砂问题已经严重制约着油田开发效果。为此人们采用了分层压裂工艺,改善了储层动用状况。介绍了选择性分层压裂技术研究现状,为油田压裂施工时选择适合的分层压裂工艺提供参考。     

红河油田致密裂缝性油藏水平井分段压裂设计优化

红河油田长8油层组属典型的致密裂缝性油藏,储层基质渗透率低、裂缝发育、非均质性强,水平井钻遇储层物性变化大,要求压裂设计具有差异性和针对性。首先根据实际压裂井,进行压裂改造效果影响因素分析,确定了压裂改造效果的主要影响因素,得出裂缝发育程度是压后产量的主控因素;其次利用油藏数值模拟方法,优化了基质区、裂缝发育区的压裂施工参数,并针对红河油田长8油层组的储层类型,结合三维地震,建立了三维压裂设计思路,针对不同的储层类型形成了不同的压裂设计方法,提高了压裂设计的针对性和有效性,通过现场试验取得了显著的改造效果,对后续红河油田长8油层组及类似油藏的水平井分段压裂改造具有重要的指导意义。     

煤层气压裂井裂缝参数优化及效果评价

因煤层复杂渗流机理及低孔低渗特征,煤层气均需采取压裂改造措施进行开采。为了正确认识压裂参数对煤层气井产能、采出程度及井网部署的影响规律,从储层应力形变及煤层气解吸、扩散、渗流流固耦合分析出发,建立压裂井气水两相非线性渗流模型,研究裂缝参数、储层非均质性对井距及井网类型优化的影响,并且采用注入压降试井解释对压裂工艺参数进行评价。研究结果表明：煤层流体以非线性渗流为主,物性呈现先下降后上升的特征,存在启动压力梯度的影响;井距优化应考虑裂缝方向、裂缝穿透比、裂缝导流能力等因素的影响;矩形与菱形井网选择要参考储层各向异性系数的临界值;避免注入压降测试中井筒液面的变化及测试段的选择对试井解释结果的影响,提高压裂效果解释评价准确性。研究对煤层气压裂井裂缝、井网参数优化及提高压裂效果评价准确性具有较好的指导意义。     

基于精细地质模型的大型压裂裂缝参数优化

以Z23北区特低渗透油藏为例,基于Petrel软件建立的储层精细地质模型分析了控制工区压裂效果的关键地质因素。根据控制压裂效果的地质因素（油层厚度、渗透率）,将改造目的层一砂组、二砂组和三砂组各分为4类储层。以储层精细地质模型为基础,采用数值模拟方法和经济净现值法优选了8类储层的大型压裂裂缝参数。裂缝参数优选结果表明：对于非均质性强的储层,与储层相匹配的裂缝参数差异较大;要获得理想产能,低渗透储层需要造长缝,而渗透率相对较高的储层需要高导流能力裂缝。现场应用实践表明：按照此方法优选的裂缝参数压裂效果好,储层改造针对性强,可以推广。     

东海低渗储层非均质性评价技术研究及应用

东海油气田近几年实施了十余井次的压裂改造,但总体上效果不好,仅少量井压后获得商业产能,分析原因认为与储层的非均质性认识不清有关。针对研究区储层埋藏深、砂体横向变化快、非均质性强等难点,提出了一套适合本区地质非均质性评价的方法:首先在AVO岩性敏感属性分析的基础上,创新建立分频滤波技术,预测有利砂体的分布区域,刻画砂体的平面横向展布特征;其次基于微观孔隙结构评价低渗储层渗透率,结合成像测井资料评价储层纵向的非均质性,优选出均质性较好的层段。该方法提高了储层的空间分辨率,能更准确预测砂体的展布特征,有效评价储层非均质性。研究表明该技术在某井应用效果较好,水平段实现了100%的砂岩钻遇率,为井轨迹优化及压裂方案设计提供了重要依据。     

大庆长垣YP1超长水平井分段压裂优化设计

大庆长垣扶余油层薄互层特低孔渗储层非均质性严重,采用直井压裂无法满足经济开发需要,需开展水平井分段压裂改造。建立并求解了非均质储层超长水平井分段压裂数值模型,给出了非均质储层的裂缝参数优化曲线,并对YP1超长水平井进行了裂缝参数优化设计,形成了非均质储层超长水平井分段压裂优化设计技术。YP1井经压裂改造,生产360 d后日产油仍稳定在16.8 m3/d,流压下降缓慢,增油效果明显。现场应用表明,超长水平井分段压裂技术可以显著提高大庆长垣扶余油层薄互层特低孔渗储层的开发效果。     

焦石坝地区页岩储层可压裂性影响因素及计算方法

页岩储层具有低孔、低渗的特点,大规模压裂改造后才能形成商业产能,所以可压裂性是页岩气开发中最关键的评价因素之一。文中研究采用分析化验资料与测井资料结合的方法,分析页岩储层可压裂性的影响因素,影响因素主要包括脆性指数、天然裂缝、水平应力差异系数、Ⅰ型和Ⅱ型断裂韧性以及成岩作用等。根据各种影响因素与地层可压裂性的相关关系,对其进行归一化处理,采用层次分析法确定每种影响因素的权重,从而提出一种定量评价页岩储层可压裂性的方法。运用此方法,依据可压裂性评价系数,将页岩储层的可压裂性划分为3个级别:可压裂性评价系数大于0.7的储层,可压裂性好;可压裂性评价系数介于0.6~0.7的储层,可压裂性较好;可压裂性评价系数在0.6以下的储层,可压裂性较差。     

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。     

水平井精细分段深度酸化压裂技术研究与应用

四川盆地高石梯-磨溪地区震旦系灯影组碳酸盐岩气藏储层具有超深、高温、低孔低渗且非均质性强的地质特征,为储层改造带来新挑战,当前的改造工艺需进一步优化.通过室内实验和理论研究,对储层可压裂改造性进行量化评价,优选酸液体系和酸化压裂工艺,优化注酸排量和注酸强度等参数,形成了水平井精细分段深度酸化压裂工艺,并进行了现场应用....     

鄂南浅层压裂裂缝形态探讨

鄂尔多斯盆地南部富县和彬长区块中生界延长组储层埋藏深度浅,压裂裂缝形态复杂,掌握储层人工裂缝形态对鄂南探区勘探开发部署、压裂工艺选择及压裂设计优化具有重要指导意义。通过对岩石力学参数、瞬时停泵压力、储层非均质性和天然裂缝等进行综合分析研究,认为当储层埋深小于500m时,水力压裂裂缝以水平缝为主;当储层埋深大于800m时,水力压裂裂缝以垂直缝为主;当储层埋深介于二者之间时,水平缝和垂直缝均可能形成。     

非均质性页岩水力压裂裂缝扩展形态研究进展

水力压裂是目前中国构建页岩油气储层复杂裂缝网络的主要技术之一，而页岩储层内部矿物组分差异以及不连续界面（层理、天然裂缝）的广泛分布使其具有强烈的非均质性，直接影响并制约了储层水力压裂改造效果。基于页岩微观矿物组分非均质性和宏观结构非均质性2方面，系统阐述了水力压裂裂缝扩展形态的研究进展。首先，分析了矿物组分差异引起的脆性程度对水力压裂裂缝扩展形态的影响；其次，总结了影响水力压裂裂缝与天然裂缝相互作用模式的关键地质因素和工程因素，探讨了水力压裂裂缝与天然裂缝相互作用机制；最后，研究了页岩层理对水力压裂裂缝穿层扩展的影响机理，阐述了层理面倾角、胶结强度及密度等关键参数对层理面开裂、水力压裂裂缝穿层和扩展形态的影响规律。综述了现阶段非均质性页岩水力压裂研究中存在的问题及发展趋势，为压裂设计优化提供了重要的理论依据。     

页岩储层水力压裂优化设计

含气页岩由间隙气和吸附气组成,水力压裂是提高这类储层有效动用的唯一手段.本文在分析研究页岩储层特征的基础上,对适合于页岩的水力压裂模型和工艺参数优化进行了分析研究.页岩储层天然裂缝和层理发育,储层流体主要是在层理及天然裂缝系统中进行,针对砂泥岩地层的水力压裂数值模型(包括全三维模型)不适用于页岩储层水力压裂分析.DFN离散裂缝压裂模型是基于连续均匀介质和多孔不连续非均匀介质力学理论的3D压裂数值模型,可用于模拟页岩和煤岩水力压裂中多裂缝、非对称缝和不连续缝,也可用于天然裂缝和断层发育地层中的不连续缝的模拟.在压裂工艺方面,对射孔方式、压裂液、支撑剂等进行了优选.研究结果也可用于裂缝性砂岩储层改造.     

工程参数对致密油藏压裂水平井产能的影响

中国陆相致密油藏储层物性差,非均质性强,大规模体积压裂往往形成复杂的缝网结构,次级裂缝对产能的影响有着不可忽略的影响。为此,利用数值模拟方法,通过局部加密网格的方法,设计包含主裂缝和次级裂缝的椭球形缝网,对新疆X油田致密油藏在经过大规模体积压裂后的单井生产动态进行模拟,分析压裂水平井的产能影响因素。结果表明,水平井单井产能随水平井段长度、压裂规模、储层改造体积、缝网复杂程度和裂缝导流能力的增加而增大,但增幅越来越小,均存在一个最优范围。利用正交试验法,将工程参数对产能的影响程度进行排序,发现对致密油藏压裂水平井产能影响程度由大到小依次为储层改造体积、压裂规模、缝网复杂程度、水平井段长度和裂缝导流能力。     

鄂尔多斯盆地南部致密油藏水平井分段压裂技术

鄂尔多斯盆地南部中生界油藏资源丰富,但储层物性差、非均质性强,部分区块微裂缝发育,压裂改造是经济有效开发的主要途径。华北分公司通过不断攻关、试验和研究,初步形成了针对不同储层类型的水平井分段压裂设计优化技术、不同完井方式下的分段压裂工艺配套技术和配套的低伤害压裂液体系。文中对鄂尔多斯盆地南部致密油藏水平井分段压裂技术现状进行了阐述,并针对致密油藏的储层特点及水平井分段压裂的技术难点提出了今后研究的方向,对切实提高致密油藏水平井分段压裂改造效果具有重要的指导意义。     

深潜山碳酸盐岩双品质压裂层优选技术及应用

廊固坳陷河西务潜山带深潜山碳酸盐岩储层,基质孔隙低、非均质性强,自然产能低,只有进行大型酸化压裂才能获得高产。如果只进行井筒储层划分,不考虑井旁储层及工程参数评价,会出现压前储层评价与压后效果差异较大等复杂问题。利用常规及成像测井资料可以对裂缝、溶洞、物性等储层品质特征进行精细刻画及定量评价;远探测阵列声波资料,可以对井旁远端的地质体构造成像,得到最小水平主应力、脆性、破裂压力等岩石物理工程品质参数。通过储层品质与工程品质综合评价指数模型及评价标准的建立,形成井壁储层精细评价与井旁工程参数相结合的立体评价方法,实现碳酸盐岩储层段的双品质有效评价,为压裂施工设计、优选压裂层段和措施改造提供了可靠的依据。通过河西务潜山带的应用,多口井获得突破,提高了选层的精准性以及地质认识的指导性,为深潜山非均质储层酸压改造及高效勘探开发提供了技术支撑。     

丘东凝析气田压裂改造技术研究

丘东凝析气田J2x气藏具有低孔、低渗、非均质性强等地质特征，地应力复杂，微裂缝发育，地层岩石杨氏模量高，导致水力压裂改造时破裂压力高，在高压下天然裂缝张开从而造成压裂液的高滤失，使得液体效率降低难以形成足够宽度的动态裂缝，现场表现为高砂比作业，易产生砂堵，对于这类储层的加砂压裂改造一直是国内外技术攻关的难点之一。针对本区以往压裂施工的经验和教训，结合储层特征进行压裂液体系优选和压裂优化设计，通过实施前置液降滤措施、线性加砂技术等工艺，对4口井成功实施了加砂压裂改造，最大加砂量30m^3，并在压后实施强化返排，使得凝析气井产气量大幅度提高，增产倍数达10倍以上，取得了良好的压裂效果，对指导该类型储层的压裂改造技术优化具有参考意义。