低渗致密气藏压裂水平井产能预测新方法

水平井分段压裂是低渗致密气藏增产改造的关键手段,压裂水平井的产能预测和影响因素分析对气藏的高效开发具有重要指导意义。基于气体流动中的压降分析,通过对地层段、裂缝段、射孔孔眼段和井筒段的压降进行耦合,综合考虑裂缝应力敏感性、孔眼周围气体汇聚效应和井斜角的影响,建立了压裂水平井产能预测新模型,并分析了速度系数、井斜角、应力敏感系数等因素对产能的影响。实例计算表明新模型预测精度较高,便于工程应用。垂直裂缝产量沿井筒呈中部低、端部高的"倒钟形"分布,且跟端方向裂缝产量略高于趾端方向。随速度系数减小,气井产量先增加后稳定不变,增加幅度随裂缝条数增加而加大;气井产量随井斜角增加而增加,且增加幅度随水平段长度增加而加大;生产后期,裂缝应力敏感会显著降低气井产量,应力敏感系数越大,产量越低。     

考虑应力敏感的低渗致密砂岩气藏数值模拟研究

致密砂岩气藏存在不同程度的应力敏感性,影响基质与裂缝渗流能力,为明确其对大牛地气田影响程度,本文通过应力敏感性室内实验与数值模拟综合研究,评价了基质储层与含压裂裂缝储层条件下应力敏感效应对分段压裂水平井生产效果的影响。研究表明:储层存在渗透率滞后效应,有效应力降低后,渗透率无法恢复到初始值;含压裂裂缝储层的应力敏感强于基质储层,气井配产越高,储层的应力敏感效应越强,为避免较强的应力敏感效应影响开发效果,致密砂岩储层气井配产不宜过高。该研究成果能为致密砂岩储层气井合理配产研究提供参考依据。     

低渗透致密气藏水平井探测半径研究

为解决低渗致密气藏水平井的探测半径计算问题,建立了考虑渗透率动态效应和盈利敏感下水平井渗流模型,并以鄂尔多斯盆地致密气藏为例,采用数值离散法得出水平井探测半径。结果表明：鄂尔多斯盆地致密气藏水平井探测半径曲线的拟合系数为1.2~1.3,小于未考虑渗透率动态效应和应力敏感的情形;水平井探测半径由小至大依次为考虑动态渗透率和压力敏感效应的情形,只考虑动态渗透率效应的情形、只考虑压力敏感效应的情形和不考虑动态渗透率和压力敏感效应的情形;其中,渗透率动态效应对探测半径的影响比压敏因素更显著。该研究对低渗致密气藏开发具有指导意义。     

考虑应力敏感的致密气多级压裂水平井试井分析

根据致密气藏应力敏感实验数据和试井理论,建立了渗透率随有效应力呈幂律形式变化的多级压裂水平井三维数值试井模型。采用混合单元有限元方法对模型进行求解,得到了不同应力敏感条件下的试井理论曲线。研究了应力敏感不可逆性对试井曲线特征的影响,以及应力敏感系数、开关井次数及产量大小等因素对测试曲线形态的影响。研究结果表明,应力敏感不可逆性会造成储层渗透率的永久性伤害,应力敏感系数越大、开关井次数越多、产量越大对储层渗透率的伤害越大,其试井双对数曲线表现为压力及压力导数曲线上升,全历史压力曲线表现为压力下降幅度随开关井次数增加而增加。存在多次开关井的致密储层试井资料实例解释结果表明,若忽略应力敏感不可逆性的影响,会造成解释得到的原始储层渗透率偏小且全历史压力曲线后期很难拟合。     

致密油藏体积压裂水平井压力特征

为研究致密油藏水平井体积压裂改造后的储层和渗流特征,文中建立了考虑基质应力敏感性的体积压裂水平井复合试井模型。内区为压裂改造区,由多级压裂水力裂缝与双孔介质模型共同表征;外区为非改造区,由单孔介质模型表征。应用叠加原理、Laplace变换、Stehfest数值反演和摄动变换技术进行求解,得到了体积压裂水平井试井模型的井底压力特征曲线。研究结果表明,体积压裂水平井的渗流可以划分为裂缝双线性流、垂直于裂缝的线性流、裂缝拟径向流等7个特征阶段。敏感性参数分析表明,致密储层的应力敏感特征在试井解释中不可忽视,渗透率模数、储容比、窜流系数、水力裂缝条数和水力裂缝导流能力对压力和压力导数特征曲线会产生较大的影响。     

致密气藏气水两相压裂水平井产能计算方法

致密气是目前较具潜力的非常规天然气资源之一,但受其储层低孔、低渗特征,气井产水以及气井调产的影响,以常规不稳定渗流理论以及传统达西渗流规律预测气井产量不再适用。基于致密气藏压裂水平井渗流特点,引入气水同产、储层与裂缝应力敏感效应、储层气体滑脱效应以及裂缝气体紊流效应,分别定义储层与裂缝中气水两相拟压力,建立了致密气藏气水两相稳态产能计算新方法。实例计算与产能影响因素分析表明:利用本文方法计算的无阻流量与产能测试无阻流量误差较小,证明了该方法具有较高的准确性;随着裂缝条数、裂缝半长的增大以及裂缝导流能力的增强,气井无阻流量增大;随着生产水气体积比、储层与裂缝应力敏感指数的增大,气井无阻流量减小;滑脱效应对气井产能影响较小,可忽略不计。该方法为致密气藏压裂水平井流入动态研究以及裂缝参数优化设计提供了理论依据。     

致密气藏压裂水平井气水两相产能求解新方法

致密气藏由于其裂缝发育程度不好,地层渗透率过低等原因,通常采用水平井钻井并结合压裂增产技术对其进行开采。调研发现,在此类气藏中,一般存在储层应力效应,启动压力现象,甚至出现气水两相流动;目前对该类气藏的气水两相流动产能求解模型还较少。基于常规裸眼完井压裂水平井模型,同时考虑应力敏感,启动压力梯度以及裂缝间的干扰,引入新型气水两相拟压力的定义,并运用势的叠加原理和等值渗流阻力法,推导了致密气藏压裂水平井气水两相稳态产能模型,为非常规气藏气水两相流动的产能求解提供了新的方法。通过实例分析,随着渗透率模量和裂缝渗流率的增加,气井产能逐渐增加;随着水气体积比的增大,产能则逐渐降低;启动压力梯度则对产能的影响并不十分明显。因此,在低渗透致密气藏的开发过程中,需要着重对裂缝的参数进行优化,减小地层中因气水两相流动对产能造成的影响,以便达到更好的开发效果。图8参15     

低渗致密砂岩气藏储层应力敏感性试验研究

由于低渗致密砂岩气藏低孔、低渗特征,采出流体时地层压力下降,导致储层渗透率明显降低,储层岩石出现应力敏感效应,气体渗流阻力增大,最终影响气井产能。本文以大牛地低渗致密砂岩气藏储层岩样为例,从室内试验出发,结合储层岩性及微观结构特征,分析储层孔隙度、渗透率应力敏感程度与产生机理。试验结果表明,低渗致密砂岩气藏储层岩石变形更多属于弹塑性变形,渗透率应力敏感性较强,最终形成永久性、不可逆的伤害,导致气井产能大幅度降低。采取常规措施放大气井生产压差来保持气井高产加剧应力敏感效应,需要采取水平井压裂、酸化等措施减小或解除储层应力敏感性。     

考虑多重应力敏感效应的页岩气藏压裂水平井试井模型

页岩气藏存在多尺度孔隙结构,流体运移方式多样,包括吸附、扩散和非达西渗流。目前页岩气多重运移流动模型仅考虑天然裂缝的渗透率和孔隙度为应力敏感系数,但实验表明扩散系数也具有应力敏感性。建立考虑多重应力敏感效应的压裂水平井试井分析模型,能准确分析和预测页岩储集层和流体参数,对页岩气藏生产动态分析和开发方案编制十分必要。基于页岩储集层多尺度孔隙结构,假设页岩气藏具有基质和裂缝系统的双重介质,考虑流体多重流动机理,建立以扩散系数、天然裂缝渗透率和孔隙度为应力敏感系数的压裂水平井试井分析模型,分析了压裂规模和页岩储集层特征参数对试井曲线的影响。结果表明,压裂规模参数主要影响气藏开采早期,页岩储集层特征参数主要影响气藏开采晚期。针对中国典型页岩气区进行分析,提出的试井分析方法能较好地拟合生产数据,可为页岩气藏高效开发提供一定借鉴。     

致密砂岩气藏应力敏感性及其对产能的影响

前人普遍采用的变围压定内压的应力敏感实验方法并不适用于致密气藏,为了研究应力敏感对致密砂岩气藏开发的影响,对苏里格致密气藏岩样进行了定围压变内压的应力敏感性实验。致密气藏存在较强的应力敏感性,储层渗透率越低,应力敏感性越强。通过对实验数据进行拟合,无因次渗透率与无因次净围压数据符合乘幂关系,并定义乘幂关系式指数的负数为致密气藏应力敏感性系数。同时得出苏里格气田某区块储层渗透率与应 力敏感系数的经验公式,可由此式求得该区块不同渗透率储层的应力敏感系数。建立了考虑应力敏感效应的致密砂岩气井产能方程,应力敏感对致密气井产能有较大影响,随着井底流压的下降,应力敏感对产能的影响逐渐增大,因此有必要避免过快地降低井底流压。     

定向井安全钻井液密度窗口测井计算方法

井壁稳定技术是钻井工作中的重要内容，研究定向井井壁稳定与井眼钻进的井斜和方位之间的关系对于正确设计定向井安全钻井液密度窗口，确保井壁稳定，减少由井漏、井塌而引起的井下事故，促进定向井施工成功有着重要意义。介绍了在定向井井壁力学分析的基础上，使用测井资料计算定向井安全钻井液密度窗口的一套系统方法。根据这一方法，成功地对桌油田定向井施工井壁稳定性进行了判断，并计算出了在沿不同井斜、方位钻进情况下的安全钻井液密度窗口值。     

页岩人工裂缝应力敏感评价方法

页岩储层具有低渗致密、无压裂不产气的特点,需要大型压裂改造产生易于气体流动的人工裂缝。为了定量化研究页岩人工裂缝应力敏感性,通过室内相似物理模拟实验,分析了人工裂缝宽度、渗透率、孔隙度随有效应力的变化规律。研究表明:无支撑人工裂缝初始渗透率相差不大,应力敏感变化规律一致,岩心渗透率提高幅度随应力的增加迅速下降,页岩造缝岩心应力敏感性极强;裂缝加入支撑剂后,初始渗透率相差较大,应力敏感性变弱,裂缝导流能力增加巨大;支撑剂破碎后有部分发生了弹性变形,对裂缝表面起到了较好的支撑作用。     

水平井产能的影响因素

本文综述了水平井产能的４种计算方法，并给出了当储层存在差渗透率各向异性，井偏心或地层损害时修正的产能计算公式。通过计算实例和现场数据定定量地评价了储层厚度，水平段长度，储层渗透率各向异性指数，偏心距和地层损害等对水平井产能的影响。分析结果表明，以上影响因素之间是相互关的。总体来看，地层损害是影响水平井产能的主要因素。     

高压气井压井方法的机理及优选

介绍如何选用适合于高压气井的压井方法,定性分析了常规压井法与非常规压井法的选用依据。     

冀东油田浅层CO_2吞吐接替潜力

冀东油田浅层油藏已整体进入特高含水开发阶段,随着二氧化碳吞吐技术的广泛应用,现有井网条件下可供优选的二氧化碳吞吐井和层的质量与数量均呈快速递减趋势,且剩余油挖潜难度增大。分析二氧化碳吞吐面临的主要问题,从定向井和水平井两个方面制定有针对性的治理方案。对于定向井,通过油藏分析,明确不同井网间剩余油潜力,研究层系归位、井网重组后回采+二氧化碳吞吐潜力;对于水平井,应用数值模拟技术,实现不同轨迹类型水平井模型产液规律可视化,明确水平井产液规律,在封堵主产液段的基础上再实施二氧化碳吞吐,进一步提高采收率。通过两类措施研究,进一步扩大了实施二氧化碳吞吐的潜力方向。     

基于渗流理论的调整井地层压力预测方法

调整井钻井过程中经常遇到井涌、井漏、井塌、卡钻甚至导致工程报废等复杂情况，原因主要是长期受不断变化的注、采工作制度的影响，压力系统极度紊乱和不平衡，地层中出现压力亏空区和憋压区，而且地层压力时刻动态变化。特别是油藏进入需要钻调整井的开发中后期，压力分布格局发生了很大变化，其原地应力状态也发生了相应变化，而地层的坍塌压力和破裂压力与地层应力状态密切相关。因此，要实现调整井的安全快速钻进，减少储层污染，就必须准确预测地层压力。文章从渗流力学的基本原理出发，首先建立了调整井地层压力预测数学模型。实际应用表明，基于油层渗流力学理论建立的调整井压力预测方法具有简单、快捷、准确的特点．能够满足油田现场实际应用的要求。     

HALDA-1井井控技术

HAL DA-1井是中原油田5001钻井队在孟加拉国承包英国凯恩(Cairn Energy PLC)公司的1口深层高压天然气定向井。完钻井深4519.7m,最高钻井液密度2.2 g/cm3,在300~1500 m井段含有丰富的浅层气。文中从设备、工艺、浅层气钻井、顶部驱动钻井等几方面介绍了HALDA-1井在井控施工中的做法。     

简化修正等时试井方法应用的局限性

以理论分析及气井实测资料为依据,指出原有简化修正等时试井方法应用的局限性,在此基础上,提出气井"理想"绝对无阻流量的概念,介绍了一种有利于节约测试费用、减少天然气消耗的简化修正等时试井方法。应用实例表明,该方法是有效的。     

女MH－1水平井钻井技术及分析

女ＭＨ－１水平井是大港油田钻成的第一口长半径水平井，也是目前国内陆地上最深的水平井。由于油顶深度及地层对井眼方位漂移不确定等因素的影响，该井井眼轨迹控制难度较大。本文将从油藏地质概况及钻井的主要特点、钻探效果、钻井技术等方面来介绍女ＭＨ－１水平井的情况，并分析讨论井眼轨迹控制等技术。     

女MH－1水平井钻井技术及分析

女MH-1水平井是大港油田钻成的第一口长半径水平井,也是目前国内陆地上最深的水平井.由于油顶深度及地层对井眼方位漂移不确定等因素的影响,该井井眼轨迹控制难度较大.本文将从油藏地质概况及钻井的主要特点、钻探效果、钻井技术等方面来介绍女MH-1水平井的情况,并分析讨论井眼轨迹控制等技术.