基于最优裂缝导流能力的水平井压裂后生产指数预测新方法

生产指数是水平井压裂后生产能力评价的重要指标，目前非常规油气水平井压裂后产能预测方法较复杂，参数较多，需进一步优化设计。基于统一压裂设计理论的支撑剂指数法，借用支撑裂缝流动效率优化无因次裂缝导流能力及无因次生产指数，采用多元线性回归方法建立了水平井长度、裂缝半长、裂缝条数、井控边界、储层厚度5种因素影响下的最优无因次裂缝导流能力及无因次生产指数计算模型。结果表明：利用新建模型回归的最优无因次裂缝导流能力多元线性方程决定系数R2为0.933，回归的无因次生产指数多元线性方程决定系数R2为0.980，平均相对误差均小于5%，与传统预测方法相比，精度有了明显的提高。敏感性分析结果表明，生产指数与水平井长度、裂缝条数、裂缝半长和储层厚度呈正相关，与矩形渗流区域长度呈负相关，其中与裂缝条数的关联性最强。研究成果对快速实现非常规油气水平井压裂后产能准确预测、经济评价和施工参数优化都具有重要意义。     

人工智能在压裂技术中的应用现状及前景展望

随着人工智能理论和计算机技术的快速发展,智能化和数字化已成为推动储层压裂技术发展的重要力量。针对压裂技术智能化发展,阐述了人工智能技术在地质参数预测、压裂参数优化设计、压裂施工实时诊断与调控、压裂工具及材料研发等方面的研究进展与应用情况,分析了当前智能压裂技术发展存在的主要问题与今后的重点发展方向,认识到智能压裂技术仍处于探索试验阶段,国外在“甜点”智能识别、压裂参数优化、现场施工智能化控制等方面的研究已走在前列,并在北美地区多个区块的压裂服务中成功应用,国内仅在压裂大数据机器学习、智能化压裂材料等方面进行了早期探索,在智能压裂装备、工具、实时监测诊断和现场智能化调控等方面的研究与应用较少,与国外存在较大差距。分析认为,数据样本可靠性差、一体化智能压裂方法与装备欠缺和多领域交叉人才缺乏等是影响智能压裂技术快速发展的关键问题,并预测随着万物互联技术的发展,将形成智能化完井压裂系统,不需要人工干预即可完成储层评估、“甜点”识别、压裂参数优化设计、现场调控和压后评估等工作,真正实现一体化智能储层改造。      

2022 年 3 期目录

随着人工智能技术的快速发展及其在油气领域的广泛应用，智能压裂技术取得较大的进展，包括裂缝参数及压裂参数智能优化、智能压裂流体及材料、智能压裂设备及工具、压裂风险智能预警系统、压裂参数实时优化智能控制和压裂裂缝智能监测技术等方面，但其智能化程度不一，没有形成一个完整的智能压裂技术体系。在分析智能压裂技术现状的基础上，指出了智能压裂的发展趋势，包括开展小数据样本的深度挖掘、建立基于三维甜点分布的地质工程一体化压裂智能决策平台、研制智能响应性压裂流体及材料、研制裂缝扩展四维智能监控模型并实现可视化、研制无人值守压裂设备及智能工具等，这对于形成完整统一的智能压裂技术体系，实现新一轮水力压裂技术的革新具有重要意义。      

松南油气井压裂工艺浅析

为了提高松南地区油气储层的产能,针对该地区油气井储层有效渗透率低,储层分布范围小、连通性较差、自然产能低、污染比较严重、地层温度中等的特点.在对储层地质研究的基础上,结合油气井测试资料、测井资料、录井资料、含油气性分析及构造特征进行评井选层,并优选羟丙基胍胶有机硼胶联压裂液体系,以及相关的支撑剂和添加剂等,进行压裂试验和生产,达到了增加油气井产量,增大油气储量的目的.同时,进行油气层压裂可行性评价,组织压裂井的实施和对压裂效果进行综合评价.     

数据驱动的页岩油水平井压裂施工参数智能优化研究

针对目前数智化压裂施工参数设计针对性不足、流程不畅通等问题，建立了基于数据驱动的压裂施工参数智能优化方法。以CD区块32口页岩油井为研究对象，采用主成分分析法处理代表储层地质特征、工程品质和施工参数的15项产量影响因素，使之降低维度，引入高斯隶属函数和熵权法进行储层压裂非均质性模糊综合评价，结合支持向量回归和粒子群优化算法，以产量最高为目标，推荐射孔位置、段长、簇间距、单位长度液量、单位长度砂量和排量。研究结果表明，渗透率、孔隙度、热解游离烃含量、单位长度液量和单位长度砂量为研究区块的产量主控因素。应用实例井采用优化的参数施工后，第一压裂段8簇均成功起裂，裂缝半长59.50～154.80 m，产量预测符合率为94.86%。研究表明，该方法可实现有效储层质量评价、产量预测和匹配储层地质条件施工参数的快速优化，推动页岩油等非常规储层高效开发。     

南襄盆地泌阳凹陷陆相页岩储层压裂技术研究与应用

页岩气作为三大非常规油气资源之一,资源量十分丰富,近期研究认为南襄盆地泌阳凹陷具备页岩油气成藏条件.针对泌阳凹陷陆相页岩储层的地质特征,开展了陆相页岩储层压裂技术研究,以A1井为例,通过对射孔工艺、压裂液体系、施工参数及压裂工艺技术的优化与研究,形成了适合泌阳凹陷陆相页岩储层的压裂技术.该压裂技术在泌阳A1井现场实施,...     

非常规油气藏新一代体积压裂技术的几个关键问题探讨

体积压裂技术是实现非常规油气藏高效开发的关键，围绕有效改造体积及单井控制EUR最大化的目标，密切割程度、加砂强度、暂堵级数及工艺参数不断强化，导致压裂作业综合成本越来越高。为此，开展了新一代体积压裂技术（立体缝网压裂技术）的研究与试验，压裂工艺逐渐发展到“适度密切割、多尺度裂缝强加砂、多级双暂堵和全程穿层”模式。为促进立体缝网压裂技术的发展与推广应用，对立体缝网的表征、压裂模式及参数界限的确定、“压裂–渗吸–增能–驱油”协同提高采收率的机制、一体化变黏度多功能压裂液的研制、石英砂替代陶粒的经济性分析及“设计–实施–后评估”循环迭代升级的闭环体系构建等关键问题进行了探讨，厘清了立体缝网压裂技术的概念、关键技术及提高采收率机理，对于非常规油气藏新一代压裂技术的快速发展、更好地满足非常规油气藏高效勘探开发需求，具有重要的借鉴和指导意义。     

陆相页岩油气水平井穿层体积压裂技术

针对陆相页岩油气储层纵向不同岩性夹层发育、黏土含量高等对压裂带来的挑战，研究提出了陆相页岩油气水平井穿层体积压裂技术。该技术主要包括陆相页岩油气储层可压性评价、以预计最终可采储量（EUR）为目标的裂缝参数优化、以单簇裂缝模拟为基础的压裂施工参数优化、以提高远井缝高为基础的全程穿层压裂工艺优化、渗吸驱油一体化压裂液体系及性能评价和以渗吸机理为基础的压后闷井制度优化方法。研究结果表明，陆相页岩油气压裂的裂缝复杂性程度普遍较低，要实现体积压裂应聚焦于压裂主裂缝的密切割和全程穿层压裂。现场试验结果表明，穿层体积压裂技术可使产量提高20%以上，表明该技术具有推广应用价值。     

中国海油低渗及非常规油气藏储层改造技术进展及展望

中国海上低渗及非常规油气开发存在产能低、投资大、操作费用高、收益较低及单井经济任务重等问题。经过技术攻关,中国海油形成了平台压裂、钻井船压裂和拖轮压裂等海上储层改造作业模式,研发出集海上低渗储层改造液体系、海上控水支撑剂技术、低渗储层压裂管柱设计和海上储层改造监测技术为一体的海上低渗储层改造技术,以及适用于陆上深煤层大规模压裂技术。本文综述了中国海上低渗油气储层改造技术及陆上深煤层大规模压裂技术研究进展,展望了未来储层改造重点发展方向,对推动中国海油低渗及非常规油气开发技术进步有重要指导意义。     

浅析非常规储层压裂改造技术进展及应用

本文主要讲述非常规储层压裂改造技术的近况、应用及未来发展,为我国油气资源的开发提供可参考依据。     

套管水平井全通径分段压裂工具新进展

为了满足页岩气、低渗透油气、煤层气等非常规油气储层的高效和低成本开发需求,国内外诸多机构都开展了水平井全通径无限级分段压裂技术攻关研究,已经形成完善的工具系统及配套现场施工工艺。文中介绍了国内外目前针对水平井开发非常规储层的新兴全通径分段压裂技术原理、关键工具组成与结构特点以及现场应用效果,并结合国内非常规油气藏开发需求,剖析了下一步重点关键技术攻关研究方向,主要从创新工具结构设计、研制新型工程材料、完善工具性能测试等方面着手,突破技术研发和应用瓶颈,以尽快实现国内套管井全通径分段压裂工具自主化,为油气田高效开发提供技术支撑。     

一种求解压裂施工前置液量的方法

前置液量为压裂施工中的关键数据，其用量的多少，对于压裂施工的成败和油气井经济效益的高低有着重大的影响。前置液量的设计，主要依据储层的地质条件即孔隙度、渗透率、饱和度等物性参数和施工的规定而定。本文在理论计算的基础上，根据储层特征模拟设定的裂缝形状和施工参数，用时间等分法求解了某次压裂施工的前置液量。经现场应用，获得了良好的效果。     

浅层砂岩气压裂优化设计和现场应用

浅层砂岩气藏是中国最具现实勘探开发意义的非常规天然气领域,由于其成因、成藏机理与常规天然气不同,目前在储层改造方面仍存在许多难点,压裂成功率及改造效果不理想。以鄂尔多斯盆地东部地区浅层砂岩气藏为研究对象,针对其低孔、低温、低压的储层特征,在总结分析前期施工井失败原因的基础上,对储层物性等参数进行系统分析,结合压裂机理,通过压裂液滤失特征分析和压裂液配方优选,以及现场测试压裂实时分析结果,调整主压裂,对整体压裂方案进行优化,成功完成了两口井的压裂施工。现场应用效果明显,初步形成了适合于该地区浅层砂岩气藏的压裂增产改造工艺,为盆地东部和北部低渗气藏有效开发提供了重要依据。     

多裂缝压裂工艺研究及现场实践

受储层地应力状态控制,双翼对称水力裂缝控制泄流面积有限,压裂油气井表现为初期产量高,产量递减快。多裂缝压裂是以增加主裂缝数目,并严格控制其裂缝形态为主要特征的新型压裂工艺,通过合理的施工参数和施工工艺控制主裂缝的条数和延伸方向,多方位沟通油气储集体,大幅度增加油气泄流面积,达到高产稳产的目的。在研究多裂缝产生机理的基础上,归纳出多裂缝的测试压裂特征和G函数特征。现场应用表明,多裂缝压裂技术能够极大地提高油气井产能。     

水平井分段体积压裂复杂裂缝形成机制研究现状与发展趋势

水平井分段体积压裂是油气储层中复杂裂缝网络形成的重要技术之一，准确了解复杂裂缝网络形成机制、预测复杂裂缝网络形态对非常规油气资源高效开发具有重要意义，同时也是水力压裂设计优化的理论基础。围绕非常规储层复杂裂缝形成机制，国内外学者根据"应力阴影"效应对水力裂缝同步扩展、水力压裂顺序对多裂缝动态延伸影响、层理面对水力裂缝纵向扩展遮挡效应和天然裂缝与水力裂缝交互动态等方面，分别建立了相应的水力压裂模型，并从数值模拟角度对其进行了定性分析。通过总结国内外研究现状，并从模型建立假设条件、数值模拟模型思想和模型局限性3方面对现有模型进行了剖析，并对未来研究方向提出了建议，研究结果可对未来水力压裂复杂裂缝形成机制研究提供借鉴。     

水平井分段体积压裂复杂裂缝形成机制研究现状与发展趋势

水平井分段体积压裂是油气储层中复杂裂缝网络形成的重要技术之一，准确了解复杂裂缝网络形成机制、预测复杂裂缝网络形态对非常规油气资源高效开发具有重要意义，同时也是水力压裂设计优化的理论基础。围绕非常规储层复杂裂缝形成机制，国内外学者根据"应力阴影"效应对水力裂缝同步扩展、水力压裂顺序对多裂缝动态延伸影响、层理面对水力裂缝纵向扩展遮挡效应和天然裂缝与水力裂缝交互动态等方面，分别建立了相应的水力压裂模型，并从数值模拟角度对其进行了定性分析。通过总结国内外研究现状，并从模型建立假设条件、数值模拟模型思想和模型局限性3方面对现有模型进行了剖析，并对未来研究方向提出了建议，研究结果可对未来水力压裂复杂裂缝形成机制研究提供借鉴。     

非常规储层压裂改造技术进展及应用

水力压裂技术的进步极大地促进了以北美为代表的非常规油气资源的经济有效开发,成为其有效动用的关键技术。笔者总结国外非常规储层,特别是以致密气、页岩气、煤层气及致密油为代表的非常规资源压裂改造技术的发展历程,梳理了国外非常规资源储层压裂改造的主体技术。通过分析各种储层改造主体技术的优缺点及适用条件,结合国内储层特点,分析了各项主体技术在国内的适应性。并根据国内目前非常规储层改造的技术现状,明确了国内非常规储层改造技术的发展趋势和方向,指出了国内非常规储层技术应起引进吸收并自主创新的道路,指出了致密气、页岩气需攻关的关键技术。     

光纤传感推动油藏地球物理技术智能创新发展

针对油气藏评价、油气田开发与油气藏生产阶段提出的如何发现残余油和剩余油,如何提高采收率等问题,应用大规模布设的分布式传感光纤,采集井中地震数据,实时收集油气藏储层参数与油气井动态生产数据,进行智能化处理,实现油气藏智能描述、模拟和监测,来优化调整油气藏的开发方案和发现剩余油气资源,最终达到提高油气藏采收率的终极目标。基于分布式光纤传感的油藏地球物理技术,将能够直接感知油气藏储层和油气生产井下声波、温度、压力、应变、流体类型等参数的铠装传感光缆布设到沿井孔或油气藏储层内水平井中,实现对整个油气藏的智能描述和监测。近几年中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司主导创新发展了基于分布式光纤声波传感技术的uDAS?地震仪及其配套的井中地震数据采集装备,大力推动光纤井中地震技术、光纤井中—地面联合立体勘探技术、水力压裂光纤微地震及精准储层改造工程监测技术、光纤井下长期动态监测技术在国内大部分油田的规模化推广应用,促进并引领了油藏地球物理光纤智能技术的跨越式创新发展。     

压裂新技术在非常规油气开发中的应用

压裂是非常规油气开发过程中主要的技术措施,压裂技术的创新是实现非常规油气资源大规模开发的关键。重点介绍了新型压裂改造技术的技术原理及其在煤储层、致密砂岩储层、页岩储层等开发过程中的应用,包括同步压裂技术、高速通道压裂技术、纤维压裂技术、穿层压裂技术、固井滑套压裂技术和泵送桥塞压裂技术。并针对应力叠加效应、支撑剂异构铺置、铺砂剖面优化、裂缝穿层延伸、定点起裂、变粒径变排量作业等技术优势总结了各技术的设计原理及现场应用情况,为非常规油气的开发与改造提供参考和借鉴。     

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。