人工裂缝对低渗透油田开发的影响研究

压裂技术是低渗透油田开发的一项主要的增产措施。文章利用数值模拟的方法，计算了低渗透油田面积注水条件下存在不同人工裂缝时的开发效果，分析了低渗透油田压裂后不同裂缝方位、不同裂缝导流能力对开发效果的影响，同时对比了注采井同时压裂和注水井压裂时的采出程度等开发指标。计算结果表明：正方形五点注采系统注水井压裂时，裂缝方位不同开发效果不同，裂缝方位与注水井排平行时驱替效果较好；裂缝导流能力并不是越高越好，存在最佳值；对注水井和采油井同时压裂时，采出程度高，在计算参数范围内，几乎是同条件注水井压裂时的两倍。在低渗透油田开发时，应合理的设计人工裂缝以改善开发效果、提高原油采收率。     

低渗透油田开发部署中几个问题的研究

本文概述了低渗透储层的地质成因特征和孔隙结构特征，以及由地质因素引起的低渗透油田的基本渗流特征。以丘陵油田为例，提出了低渗透油田裂缝和地应力研究的重要性及研究方法。应用数值模拟研究了低渗透油层人工造缝和天然裂缝与井网、注采系统部署的关系，还提出了注水井和采油井对应压裂改造、降低注水水质标准的依据。     

低渗透油层非达西渗流单井产能计算

低渗透油层渗流阻力大,存在启动压力梯度,常规的单井产能计算方法难以适用于低渗透油层油井。合理计算和评价低渗透油层油井产能,科学分析产能的影响因素,对于提高低渗透油层开发效果具有重要意义。运用渗流理论,根据低渗透油层的渗流物理特征,考虑非达西渗流特征,结合计算机辅助计算,推导了低渗透油层平面径向流和一源一汇注采井之间压力分布及产能计算公式,分析了压力分布特征及产能影响因素。由于低渗透油藏油井大部分压裂求产和投产,因此利用坐标变换方法推导了低渗透油藏直井、压裂直井的单井产能公式。产能公式可对低渗透油藏油井产能进行定量评价和影响因素分析,为提高单井产能及油田开发效果提供理论依据。     

用经济有效的配套技术开发好低渗透油田─—低渗透油田开发系列论文之三

由于低渗透油田的地质特征和开发规律，决定了在开发过程中，与中、高渗透油田的技术措施有显著的差别。对低渗透油田开发，在工艺技术部分突出研究和探讨了以下问题：1）低渗透油田的油藏描述重点是仔细研究地层裂缝，包括裂缝的生成、形态、展布、规模以及对流体渗流的影响。因为裂缝（无论是原生的或是人工压裂形成的）是控制低渗地层渗流的主要因素；2）油层保护技术对低渗透油田来说，必须贯彻于油田开发的全过程；3）因为低渗油田的注水费用和技术难度比中、高渗透油田大得多，应该慎重对待低渗透油田的注水问题；4）油层压裂改造是开发好低渗透油田最基本的措施以及尽早卡堵水的问题等。     

墩塘低渗透油田压裂工艺技术研究与应用

对于低渗透油藏，压裂既是改善井底流通性的过程，又在一定程度上对近井地层造成了损害，因此，为了增加油层向裂缝的供油面积；提高裂缝导流能力和减少压裂过程对油层的损害，就必须考虑许多影响因素，这包括压裂液，添加剂，支撑剂的选择，缝长，缝宽等裂缝参数，裂缝形态与方位等，本文针对墩塘油田的地质特点和开采方式，阐述压裂改造在墩塘低渗透油藏开发中的重要作用。     

低渗透油田堵水转向压裂新技术研究与应用

针对低渗透油藏随着注水开发,使得人工裂缝和天然裂缝沟通能力进一步增强,导致油井含水率逐渐上升,产能逐渐下降,甚至水淹的油井,经过常规重复压裂和酸化改造后效果不佳的情况。重点研究堵水与转向压裂相复合,形成了堵老缝压新缝的堵水转向压裂新技术。通过研究重复压裂的造缝机理,量化造新缝的可能性及条件,实施了现场应用试验,取得了较好效果,从而验证了新技术的可行性。该项技术在低渗透油田注水开发中,挖潜油层能力,延长低含水采油期,具有极为重要的现实意义。     

液态高能压裂技术的原理及应用

液态高能压裂技术是利用高能量液态药剂在井底迅速爆燃，产生近１００ Ｍ Ｐａ 压力和２ ５００ ℃高温的高速气流，使井壁地层产生多条径向裂缝，改善油层渗流能力，解决低渗透油层和高含水油层堵塞，提高采收率。通过濮城油田１５ 口油井试验，施工成功率１００ ％ ，单井平均增产３ 倍～８ 倍。文中分析了液态高能压裂改造油层增产原理、选井原则、施工步骤和现场应用效果分析。     

低渗透油田的合理井网和注采原则──低渗透油田开发系列论文之二

确定合理的井网布署和注采原则是开发好低渗透油田的基础。系列论文之二重点研究了5个问题：一是合理缩小井距，加大井网密度；二是认真研究地层裂缝，合理注采井网布局；三是采取压裂改造措施，提高油井产量；四是实行早期注水，保持地层压力；五是对具备放大压差条件的油田，要放大压差提液。作者运用了大量低渗透油层的区块、井组开发实例阐明了上述观点。     

大庆低渗透油田薄差油层勘探开发整体压裂优化设计应用与实践

大庆低渗透油田薄差层通过压裂改造可以使油井产能提高,但是不同的压裂方案设计会产生不同的开发效果,造成单井产能、含水率和采出程度都会有差异,影响开发效果。从理论上进行分析研究,系统整体考虑压裂裂缝参数、注采参数和井网布局整体优化组合影响。主要分析了两个方面:一是区块产量与压裂参数之间的影响;二是油井见水时间与不同压裂参数之间的影响。在大庆渗透油田朝521区块和肇60-54井区初步进行了实践与应用,确保油田开发达到了预期目的,获得好的效果。     

特高含水期水驱高效压裂工艺技术

大庆喇嘛甸油田进入特高含水期开发阶段,水驱油井压裂效果逐年变差,常规压裂工艺无法满足厚油层开发需要.结合精细地质有关剩余油研究成果,开展了水驱高效压裂工艺研究.通过大缝长比压裂现场试验,改善了注采井连通关系;通过长胶筒层内定位压裂试验,实现了厚油层内剩余油的精确挖潜;通过多裂缝加砂方式的改进,增强了低渗透层位的挖潜效果;同时加强了压裂工艺的组合应用,有效保证了油井压裂效果,形成了水驱高效压裂新思路.2006年以来,累计施工158口井,平均单井增油量6.2 t/d,累计增油量25×104 t.     

低渗透油藏侧钻水平井小井眼分段多簇压裂技术

针对低渗透水驱砂岩油藏中的水淹油井利用老井筒开窗侧钻?88.9 mm水平井后,储层无法进行分段压裂来提高单井产能的难点,在研究井网部署和剩余油分布特征的基础上,采用数值模拟方法,研究了不同裂缝密度和压裂段数对油井产能和含水率的影响。室内模拟和现场测试结果表明,裂缝密度为4～6 条/100m、裂缝长度100～120 m时,油井控水增油效果较好;采用“卡封护套”压裂管柱和小直径可溶桥塞分段多簇压裂工艺,可以实现各压裂段之间的有效封隔,并能提高施工效率。小井眼侧钻水平井分段多簇压裂技术的现场施工效果较好,为低渗透油藏进行类似水淹油井恢复单井产能和提高油藏最终采收率提供了技术支持。      

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。     

整体压裂优化方案设计的理论模式

以胜利大芦湖油田樊128块油藏为例,以整个油藏(包括含在其中的水力裂缝)为研究单元,以整个油藏未来的开发、调整和压裂效果评价为着眼点,以地质与生产动静态资料为参数覆盖依据,并用模糊多因素决策方法为优选最佳缝长的评价方法,最终提出了一套新的整体压裂优化设计的概念和方法。该研究模式能综合考虑储层有效渗透率、有效厚度、目前地层压力以及油井含水率等多种因素的影响,因而能精细提供油藏在不同开发生产阶段进行水力压裂时的最佳缝长设置,从而改变了过去整体压裂方案过于笼统、抽象的缺点,以及在指导单井压裂设计时的针对性和有效性不强的局限性。经其他可靠手段验证,此研究结果可靠,且简单易行,便于现场应用。     

水力压裂影响因素的分析与优化

我国很多油田中存在低渗油藏,对低渗油藏进行压裂是目前提高油藏开发效果及其采收率的有效手段。为了提高压裂措施的增产效果,以尽可能小的投资获得最大的回报,就需要对影响压裂井的因素进行分析。以理论油藏模型和某油田实际油藏模型为基础,引进了敏感系数,通过比较敏感系数绝对值的大小,对压裂井增产效果的影响因素进行了敏感性分析。压裂井油层特性的敏感性从大到小的排列顺序为：含油饱和度、孔隙度、有效厚度、地层压力、渗透率．．对压裂井的参数进行了优化设计,对于低渗复杂断块油藏,人工裂缝长度为0．8倍井距时最优;针对一注一采井组．当裂缝方向与注采井连线成45°角左右时增油效果最好;油水井同时压裂时增油效果最好;相对于矩形井网,三角形井网更加适合人工压裂。     

安塞油田重复压裂技术探讨

安塞油田随着开发时间推进,老井出现低液面,低面,低流和采 指数下降,综合含水上升,产量递减率增大,裂缝主向油井与侧向油井矸力差异大等日益突出的矛盾,这直接影响油田开发效益和最终要收率,对油田造成严重威胁。     

压裂液对致密油储层人工裂缝渗透率的影响分析

对于致密油储层来说,目前国内外对其开采主要是通过压裂形成人工裂缝增加储层的渗流能力,提高原油产量。然而在压裂施工的过程中势必会造成压裂液对地层的伤害及对支撑裂缝导流能力的伤害。弄清压裂液对人工裂缝渗透率的影响因素,对于提高致密油储层压裂改造效果及提高原油产量有着重要的意义。本文是针对致密油储层的真实岩心人工裂缝,进行室内试验研究,主要从压裂液破胶液对人工裂缝的伤害出发,研究了破胶液对人工裂缝的伤害及对渗透率的影响,支撑剂的分布对人工裂缝渗透率的影响及破胶液对支撑剂分布的影响等几个方面进行了系统的研究。并得出了影响人工裂缝渗透率的主要因素是裂缝断面粗糙度、支撑剂的运移及裂缝表面的性质等。     

海上特低渗油藏宽带压裂数值模拟研究

宽带压裂技术是非常规储层改造的新工艺,增产效果显著,但目前对海上特低渗油藏宽带压裂后开发规律缺乏研究。文章针对中国海上某特低渗油田开展了宽带压裂缝网的精细化建模,同时使用非结构化网格数值模拟技术,对宽带压裂和常规压裂施工后的开发情况进行对比,分析了宽带压裂开发规律。研究结果表明,宽带压裂有效射孔簇比例高,驱替前缘推进更均匀,注采井间剩余油更少,整体开发效果好;与常规压裂相比,宽带压裂可显著提高特低渗透油藏压后单井产能,储层基质渗透率越低,宽带压裂后单井产能提升幅度越大;当储层基质渗透率大于 １ｍＤ后,宽带压裂和常规压裂最终累产油差别不大。该研究为海上特低渗油藏高效开发提供了技术思路。     

裂缝性油藏压裂井产能数值模拟模型研究与应用

研究的裂缝性油藏渗流介质包括人工压裂裂缝和天然微裂缝、大裂缝及基质，将大裂缝与基质的物质交换在微裂缝系统中加以描述，建立了含大裂缝的多重介质渗流数学模型，研制了裂缝性油藏压裂后生产动态模拟器，结合塔里木盆地塔河奥陶系裂缝性油藏参数，综合研究了天然裂缝、人工裂缝对压裂后产能的影响。研究表明：天然裂缝渗透率是影响压裂后产能的重要因素之一；人工裂缝的导流能力随生产时间递减对压裂后产量有重大影响。压裂可能导致天然裂缝污染，应采用低伤害压裂液体系。最大限度地减小对天然裂缝的伤害；增加人工裂缝长度可以改善流体沿裂缝向井底的流动性能，但随着压裂液滤失量的增大对天然裂缝的污染会加重、加深，应确定合理的压裂施工规模以获得合理的裂缝长度，避免导致裂缝长度增加而产量下降。裂缝系统连通差、渗透率较低的油藏，实施压裂也难以获得理想的增产效果；含有大裂缝的井压后产量明显高于不含大裂缝的井，但易形成水窜，可导致油井压裂后含水上升较快。图3表1参9     

裂缝性油藏压裂井产能数值模拟模型究与应用

研究的裂缝性油藏渗流介质包括人工压裂裂缝和天然微裂缝、大裂缝及基质,将大裂缝与基质的物质交换在微裂缝系统中加以描述,建立了含大裂缝的多重介质渗流数学模型,研制了裂缝性油藏压裂后生产动态模拟器,结合塔里木盆地塔河奥陶系裂缝性油藏参数,综合研究了天然裂缝、人工裂缝对压裂后产能的影响.研究表明天然裂缝渗透率是影响压裂后产能的重要因素之一;人工裂缝的导流能力随生产时间递减对压裂后产量有重大影响.压裂可能导致天然裂缝污染,应采用低伤害压裂液体系,最大限度地减小对天然裂缝的伤害;增加人工裂缝长度可以改善流体沿裂缝向井底的流动性能,但随着压裂液滤失量的增大对天然裂缝的污染会加重、加深,应确定合理的压裂施工规模以获得合理的裂缝长度,避免导致裂缝长度增加而产量下降.裂缝系统连通差、渗透率较低的油藏,实施压裂也难以获得理想的增产效果;含有大裂缝的井压后产量明显高于不含大裂缝的井,但易形成水窜,可导致油井压裂后含水上升较快.图3表1参9     

低渗致密油藏水平井缝网压裂裂缝参数优化

水平井缝网压裂在提高低渗致密油藏水平井产能、延长稳产时间方面发挥了重要作用。目前,针对低渗致密油藏缝网压裂裂缝参数优化的研究还很少,且普遍没有考虑储层的低渗特点。为此,文中考虑了启动压力梯度和井筒摩阻的影响,采用Eclipse数值模拟工具,建立了缝网压裂的模型;并运用正交试验设计优化思路,以黄陵长6浅层低渗透致密储层为基础,开展了水平井缝网压裂裂缝参数优化研究;分析了缝网特征对缝网压裂改造效果的影响,为缝网压裂裂缝参数优化提供了一套完整思路。黄陵地区现场应用了11口井,均取得了良好效果,为低渗致密油藏水平井缝网压裂设计提供了有效指导。