页岩油储集层压后焖井时间优化方法

建立了考虑毛管压力、渗透压、膜效应以及弹性能的压裂-焖井-生产多过程多相流模型，提出了以产能最大化为目标的页岩油水平井分段多簇压裂后焖井时间优化方法，采用现场生产数据和商业软件验证了该模型的准确性。基于该模型和方法，根据现场压裂压力数据反演裂缝参数，建立物理模型，模拟了压裂、焖井以及生产阶段储集层孔隙压力、含油饱和度的变化动态，并研究了7种因素对最优焖井时间的影响规律，通过开展正交实验明确了最优焖井时间的主控因素。研究表明，随着焖井时间增加，累计产量增量先快速增加后趋于某一稳定值，变化拐点对应的焖井时间为最优焖井时间。最优焖井时间与基质渗透率、孔隙度、毛管压力倍数及裂缝长度呈非线性负相关，与膜效率、注入液体总量呈非线性正相关，与排量呈近线性正相关。对最优焖井时间的影响程度从大到小依次为注入液体总量、毛管压力倍数、基质渗透率、孔隙度、膜效率、压裂液矿化度和排量。     

重复压裂气井诱导应力场模拟研究

重复压裂是低渗透油气田开发中后期增产挖潜和稳产的重要技术措施。重复压裂新裂缝的重新定向分析是具有相当难度和应用价值的核心问题，也是制约重复压裂优化设计的关键。重复压裂产生的裂缝方向取决于地应力状态，因此，垂直裂缝气井重复压裂前储层中的应力分布，尤其是水平主应力方向控制着重复压裂裂缝的起裂方位和延伸方向。系统研究了垂直裂缝井重复压裂前应力场的分布特征及其影响重复压裂气井应力大小和方向变化的主要因素。应用弹性力学和流．固耦合等理论建立了重复压裂气井的诱导应力场的数学模型，开发了相应的计算模拟程序，实现了垂直裂缝气井重复压裂前应力场的定量分析与模拟。研究表明，垂直裂缝气井中初始水力裂缝产生的诱导应力和气井生产过程中孔隙压力变化产生的诱导应力能够改变气井周围的应力场分布，并导致气井中的应力场发生重新定向。新场气田的实际运用结果也表明，重复压裂气井中的初始应力差和生产时间是决定应力重新定向的关键因素．     

裂缝高度影响因素分析及控缝高对策技术研究

在水力压裂和酸压过程中,裂缝会沿着缝高方向延伸.当裂缝延伸超出产层进入上下隔层时,不仅造成压裂液资源的浪费,而且难以达到设计要求.研究压裂过程中控制裂缝在高度方向上延伸的诸因素,分析了单因素条件下的裂缝高度变化趋势.针对不同因素对裂缝高度的影响,调研了针对这些因素的控缝高压裂技术.     

CO2或N2压裂凝析气藏后近缝带烃类的相态分析

以中原白庙凝析气田白52井为例,研究了C02或N2压裂停泵时刻裂缝周围的相态变化.首先分析了压后近缝带烃类组分和相态,然后借助牛顿-拉夫森算法,对烃类的相态变化及凝析油饱和度进行了计算,得到了凝析气藏近缝带不同温度和压力下烃类的相态分布情况,以及随着地层中注入气体摩尔分数变化,烃类相态的变化情况.同时,对注入C02或N2后的相态变化結果进行了定量对比分析.结果表明,注入CO2或N2在储层中的摩尔分数不同时,它们对烃类相态的影响程度是不同的;储层中注入相同摩尔分数的CO2或N2的优劣程度也是不一样的.这对优化凝析气藏压裂的气体类型、气体用量、排量及压裂规模,提高我国低渗透凝析气藏压裂井产量和采出程度具有重要的现实意义.     

端部脱砂压裂技术新模型

在分析端部脱砂压裂的机理及技术特点的基础上，针对中高渗透地层建立了一套能准确反映压裂液真实流动情况的三维滤失模型，并针对该技术模拟精度高于常规压裂的要求，建立了一套考虑缝高压降的裂缝三维延伸模型，最后提出了完整的端部脱砂压裂设计过程。     

通过油井产量预测生产出砂

油井出砂已经成为困扰疏松油藏生产的一个严重问题，科学有效地进行出砂预测对于指导油田高效开发具有重要意义。文中分析了油井生产过程中的出砂机理，给出了判断出砂的临界压降模型，进而推导出临界流量模型。该模型反映近井筒压降与地层拉伸应力和黏结力变化的关系，对制定油井合理的生产制度具有一定的指导作用。     

水力裂缝设计对凝析气藏产能的影响

通过对凝析气藏水力裂缝伤害的机理分析，提出一种计算模型，预测凝析气藏压裂井的产能，量化气体渗透率降低对产能的影响，进而优化凝析气藏水力裂缝设计。这种模型的独特性主要倾向于必要的裂缝长度，目的是弥补凝析液析出产生的伤害。该模型也为准确计算用来优化凝析气井产能的压力降提供了依据。     

高渗透地层压裂液滤失模型研究

对于高渗透地层而言，由于压裂液滤失速度较快，滤失量较大，难以形成严格意义上的滤饼区，这时压裂液的滤失主要是受裂缝与油藏之间压力差的作用，而传统的滤失模型将裂缝到油气藏的区域分为滤饼区、侵入区和油气藏区，考虑压裂液的滤失受到压裂液黏度、地层流体压缩性和压裂液造壁性等3个因素的共同作用，但不能描述压裂液向地层作动态渗流的情况，因此，就无法用于高渗透地层压裂液的滤失计算。文章考虑压裂液为非牛顿型流体、在施工过程中向地层作平面二维流动的实际情况，利用数值模拟方法，建立了高渗透地层压裂液滤失模型，通过数值求解，验证了模型的可靠性。计算结果表明：对于高渗透地层，考虑地层未有滤饼区的形成、压裂液的非牛顿特性和压裂液向地层作二维渗流滤失的实际情况，计算结果更符合现场实际，这可以减少压裂施工的风险，提高压裂设计的准确性。     

压裂水平井生产动态模拟器研制

水平井压裂通常是获得经济产量的必要措施，正确预测压裂后水平井的生产动态并进行水平井优化参数设计就显得相当重要。文章结合油藏-裂缝网格系统划分及IMPES差分方法，建立了压裂水平井三维两相生产动态数值模拟模型，模型中将油藏和裂缝当作一个渗流系统处理，针对裂缝划分了不等距油藏-裂缝系统网格，差分后形成大型７对角线性方程组，采用逐次线松弛方法迭代求解，研制开发了水平井压裂数值模拟器，可以模拟不同裂缝条数、裂缝间距以及储层参数和裂缝参数对生产动态的影响。与现场水平井实例对比，证明了模拟器计算结果合理可靠，具有推广和使用价值。     

火山岩油气藏水力压裂难点及其措施

火山岩可以成为良好的油气储层。由于火山岩的组成、结构及其各种勘探条件的复杂性,火山岩油气藏又是目前油气勘探的难点。常规开采方式很难取得经济产能,必须进行压裂改造。本文针对火山岩储层裂缝破裂和延伸机理认识不清、没有火山岩测试压裂解释方法以及“五高”的压裂难点,介绍了压裂破裂与延伸模型的建立、测试压裂现场快速解释技术、高温压裂液体系、水力压裂裂缝控制与延伸技术等压裂改进技术。