吉林油田多向造缝技术的研究与应用

随着采出程度的提高和油藏研究的深入一些老油田的开发矛盾逐渐的暴露出来，井网的不适应性、地下能量分布不均、层间、层内矛盾表现突出、压后增油效果越来越差，采收率逐渐降低。因此，提出了应用暂堵剂封堵近井地带裂缝通道，形成桥塞堵住射孔孔眼，迫使压裂裂缝转向另一个方向开启新裂缝或沟通更多微裂缝，将剩余原油得以动用，增大油层泄流而积，提高压裂增油效果。该技术在2009年在新木油田进行了现场应用，取得了较好的增油效果，并有83．3％井实现了裂缝转向，证实了多裂缝的形成具有一定的增产效果。     

深层水平井多级复合深穿透定向射孔技术应用研究

深层水平井多级复合深穿透定向射孔技术利用深穿透射孔和定向高能气体压裂技术在油层部位形成沟通孔眼及多个辐射状径向裂缝,以扩大泄油面积和降低生产压降。分析了该技术的原理,根据技术适用性对试验井进行选井选层论证,在此基础上提出了试验井的多级复合深穿透定向射孔设计方案,并从试验准备及施工工艺方面论述了试验井的现场实施情况。试验结果表明,施工过程达到了方案设计要求,试验井的产油量得到了提升,产油量由措施前的0.4 t/d提高到7.2 t/d;含水率有了明显的下降,产液量由措施前的33.4 t/d降到了7.8 t/d。分析认为,该技术成功的关键是射孔压裂深度、方位的控制、选井选层的合理性。该技术的成功应用为老油田剩余油挖潜提供一种经济、高效的途径,具有一定的应用前景。     

复杂构造环境下京253井人工裂缝监测

京253井位于华北油田京11断块上,人工裂缝方位、形态同时受到应力、构造、介质间断面影响,又进行了喷砂射孔,影响因素复杂。初始人工裂缝方位为北北东向,偏离区域最大水平主应力方向,区域最大水平主应力方向约为北东60°,随后发生转向,趋于最大水平主应力方向及等高线法向方向。近井沿喷砂射孔方向也存在明显的微地震排列痕迹,研究京253井人工裂缝方位、形态具有典型意义。     

水平井压裂裂缝监测与分析

水平井可以在不太厚的油层中增大钻井过油层范围,实现高速注、采,提高产量 。有些水平井需要压裂,因此常常需要了解并控制人工裂缝形态、方位。通过微地震人工裂缝监测,研究已有的水平井压裂结果,特别是钻井水平段大体沿最大水平主应力方向的水平井压裂,了解压裂裂缝形成的机制及控制方式。通过比较,进一步提高水平井钻井水平及控缝理论。     

低渗油藏人工裂缝监测技术在现河地区的应用

针对高压低渗透油藏渗透率低、孔隙度小的特点,在压裂改造时进行裂缝监测,根据监测出的裂缝方位（方向）、裂缝长度、裂缝的高度（范围）和产状以及地下主应力的方向,为下步布井和井网调整提供了依据。2008年以来,现河地区已成功实施裂缝监测79井次,为低渗透油藏的高效开发提供了有力支持。     

多层段多裂缝压裂工艺技术现场试验

油田开发初期,厚油层的油藏条件优越,单井压裂增油效果显著,压裂改造规模较小。随着油田开发的不断进行,厚油层的油藏条件逐年变差,常规压裂已不能满足多段多韵律厚油层的需要。针对以上问题,开展了多层段多裂缝压裂工艺技术现场试验,扩大改造油层厚度和改造规模,从而提高水驱压裂井挖潜效果。     

中高渗油藏压裂渗流特征的数值模拟研究

为研究中高渗油藏分段压裂井开采机理和渗流规律,通过分段压裂物理模型的岩样筛选、模型制作和封装、模型抽真空及有效驱动的物理模拟评价等方法研究,进一步结合油藏压裂渗流规律。在相同驱替压差下,分段压裂井的压力梯度值要比普通井的压力梯度值高,且随着压裂裂缝半缝长的增加,压力梯度值也增加;当井段长度一定时,储层渗透率越低,分段压裂井的最佳分段数越多;当储层渗透率一定时,井段长度越长,压裂的最佳段数也越多。最佳裂缝半缝长反而呈现减小的趋势;对于油藏压裂井开采来说,对产量最为敏感的是压裂段数,其次是裂缝半缝长,而裂缝导流能力最为不敏感。     

微地震监测技术在大庆油田A区块井网设计中的应用

人工裂缝方位与井排方向影响着低渗油藏开发效果,在人工造缝过程中,应用微地震监测压裂层人工裂缝的方位、走向、裂长及缝高,结合地应力方向确定井排方向,为A块取得较好的开发效果奠定了基础。     

人工裂缝方向及其影响因素

区域应力场的应力方向是人工裂缝方向的普遍控制因素,多数人工裂缝方向沿区域最大水平主应力方向。但构造、原生裂缝、介质间断面也会影响人工裂缝方向。在蒙古国塔木查格盆地及中国黑龙江省海拉尔盆地进行了大量的压裂裂缝监测,监测结果为油田布井提供了依据。监测发现,多数人工裂缝方向沿区域最大水平主应力方向,但也出现一些异常方向的人工裂缝,异常方向人工裂缝的井通常高产。了解异常人工裂缝的形成原因,对提高压裂施工水平,应用压裂裂缝方向布井有重要意义。结合监测结果,探讨了监测区异常方向人工裂缝的形成机制,及有些人工裂缝方向异常的井高产的原因。     

高能气体压裂技术在L17-291井的应用

利用油井压裂弹产生高能气体压裂是近几年在油田广泛应用的油井增产技术.它可以在油层形成多条径向裂缝,改善油层渗流能力,提高采收率.这里介绍了L17-291井的高山能气压裂设计、施工步骤和应用效果.     

页岩储层网络压裂技术研究与试验

页岩储层压裂技术是页岩油气高效勘探开发的关键技术和核心技术。与常规低渗油气储层压裂单一长缝改善压裂效果不同,低孔极低渗的页岩压裂主要目标是形成具有有效导流能力的网络裂缝,确保压裂改造体积足够大,且经济有效。提出了页岩网络压裂有效改造体积（ESRV）的概念。在借鉴北美页岩气压裂的经验和前期国内页岩气压裂实践的基础上,针对我国页岩储层的具体特点,在压前进行评价方法、射孔参数优化、诱导复合测试压裂、网络压裂对策和排采技术等方面进行了探索性的研究,初步形成了页岩网络压裂技术,现场试验效果明显,解决了裂缝性脆性页岩压裂易砂堵、成功率低的难题。     

低渗油藏裸眼水平井压裂技术及应用

针对大庆外围朝长地区未动用储量属于低渗透扶余油层,采用常规直井开发,单井产能低、开发效益差,为进一步提高低渗透扶余油层开发效果,通过水平井近平衡钻井、裸眼完井,减少了钻井及固井对储层污染,采用打孔管结合油膨胀封隔器工艺进行压裂改造,探索低产低渗透储层有效的开发途径。试油及投产效果表明,低渗透油藏采用近平衡钻井、裸眼完井能有效地保护储层,实施裸眼水平井储层压裂改造能够提高单井日产油,对进一步改善低渗透油藏开发效果有重要意义。     

模块化射孔工艺技术

介绍了一种新型射孔完井技术——模块化电缆射孔工艺技术。它采用单芯电缆传输方式,首先将射孔器支撑装置锚定到预定深度,然后将射孔所需全部模块化射孔器分次下入井内,最后引爆射孔弹,从而达到多支射孔器分次下井、一次点火完成的目的。在此基础上,通过特殊的导向装置设计,实现电缆定方位射孔。它的优点是充分发挥了电缆传输方式动用设备少、作业方便、施工时间短等优势,又实现了部分油管输送射孔的功能,如全井负压射孔、防喷等。另外,在高压油气井射孔时,模块化射孔器可自动丢到井底,油气井直接生产,对高压油气不会产生截流。如果想起出井下工具,由于井下工具不长,利用井口防喷管就可完成此项工作。     

模块枪射孔技术在斜井定方位射孔中的应用

模块枪电缆输送射孔技术,是指利用电缆输送方式来实现油管输送射孔的全过程。其设计思想不同于目前的常规射孔工艺技术,整个射孔枪系统采用模块化设计,通过一定的技术措施,能够实现定方位射孔。该技术综合了电缆输送射孔和油管输送射孔的优点,解决了电缆输送射孔和油管输送射孔工艺过程中存在的难点问题。文章着重介绍了模块枪定向射孔技术的系统构成、工艺原理以及大斜度井定方位射孔应用效果。     

Geomechanical optimization of hydraulic fracturing in unconventional reservoirs: a semi-analytical approach

Unconventional drilling and completion architecture includes drilling multilateral horizontal wells in the direction of minimum horizontal stress and simultaneous multistage fracturing treatments perpendicular to the wellbore. This drilling and stimulation strategy is utilized in order to raise the connectivity of the reservoir to the wellbore, thereby remedying the low permeability problem, increasing reserve per well, enhancing well productivity, and improving project economics in this type of reservoir. However, in order to have the highest production with the least cost, an optimization technique should be used for the fracturing treatment. According to the fact that aperture, propagation direction, and propagation potential of hydraulic fractures are of paramount importance in optimization of the fracking treatment, in this research paper, these three major factors are studied in detail, the control variables on these three factors are examined, and the effect of each factor is quantified by proposing a complete set of equations. Using the proposed set of equations, one can make a good estimate about the fracture aperture (directly controlling the fracture conductivity), the stress shadow size (directly controlling the fracture path), and the change of stress intensity factor (directly controlling the fracture propagation potential). A geomechanical optimization procedure is then presented for toughness-dominated and viscosity-dominated regimes based on the proposed equations that can be used for estimation of different optimal fracturing patterns. The most efficient fracturing pattern can be determined afterward via considering the cumulative production using a reservoir simulator e.g. ECLIPSE, Schlumberger. This procedure is likely to offer an optimal simultaneous multistage hydraulic fracture treatment without deviation or collapse, with no fracture trapping, with the highest possible propagation potential in the hydrocarbon producing shale layer, and a predicted aperture for proppant type/size decision and conductivity of the fractures.     

Poro-elasto-plastic modeling of complex hydraulic fracture propagation: simultaneous multi-fracturing and producing well interference

With the increasing wide use of hydraulic fractures in the petroleum industry, it is essential to accurately predict the behavior of fractures based on the understanding of fundamental mechanisms governing the process. For effective reservoir exploration and development, hydraulic fracture pattern, geometry and associated dimensions are critical in determining well stimulation efficiency. In shale formations, non-planar, complex hydraulic fractures are often observed, due to the activation of preexisting natural fractures and the interaction between multiple, simultaneously propagating hydraulic fractures. The propagation of turning non-planar fractures due to the interference of nearby producing wells has also been reported. Current numerical simulation of hydraulic fracturing generally assumes planar crack geometry and weak coupling behavior, which severely limits the applicability of these methods in predicting fracture propagation under complex subsurface conditions. In addition, the prevailing approach for hydraulic fracture modeling also relies on linear elastic fracture mechanics (LEFM) by assuming the rock behaves purely elastically until complete failure. LEFM can predict hard rock hydraulic fracturing processes reasonably, but often fails to give accurate predictions of fracture geometry and propagation pressure in ductile and quasi-brittle rocks, such as poorly consolidated/unconsolidated sands and ductile shales, even in the form of simple planar geometry. In this study, we present a fully coupled poro-elasto-plastic model for hydraulic fracture propagation based on the theories of extend finite element, cohesive zone method and Mohr–Coulomb plasticity, which is able to capture complex hydraulic fracture geometry and plastic deformations in reservoir rocks explicitly. To illustrate the capabilities of the model, example simulations are presented including ones involving simultaneously propagating multiple hydraulic fractures and producing well interference. The results indicate that both stress shadow effects and producing well interference can alter hydraulic fracture propagation behavior substantially, and shear failure in ductile reservoir rocks can indeed make a significant difference in fracturing pressure and final fracture geometry.     

中国低渗透油气的现状与未来

中国低渗透油气资源丰富,具有很大的勘探开发潜力.近20年来,在低渗透砂岩、海相碳酸盐岩、火山岩勘探方面取得了很大发现,形成了国际一流的开发配套技术,实现了低渗透油气藏的规模有效开发,低渗透油气产量持续上升,其在产量构成中所占比例逐年增加.无论从近几年新增探明储量还是从剩余油气资源量看,低渗透油气都是今后勘探开发的主要对象,低渗透油气是中国未来油气工业的勘探开发主流,对保障国家能源安全具有重要的战略意义.