致密油藏多段压裂水平井初始产能影响因素分析

致密油藏中基质渗透率非常低,通过体积压裂产生的人工压裂缝,可以有效改变水平井筒附近的地应力分布,同时通过水力压裂缝为桥梁,来增强天然裂缝与水力裂缝、以及水平井筒之间的联系,从而改善致密油藏内的流体渗流。通过将致密油藏划分为三个渗流区域,并假设线性流为三个流动区域中主要流动特征,对体积压裂水平井的初始产能进行了分析。研究表明,适当增加水力压裂缝的条数、增加压裂缝的半长,有利于激活双重介质的致密油藏中天然微裂缝,从而增加产能。     

致密油藏多角度裂缝压裂水平井产能计算方法

水平井分段压裂是致密油藏开发的关键技术。由于受复杂的地应力和天然裂缝的影响,人工裂缝通常与井筒呈一定角度,导致压裂水平井产能预测变得十分复杂。基于天然裂缝等效渗透率张量理论,建立考虑全渗透率张量的各向异性稳定渗流数学模型。在该模型的基础上,结合势叠加原理,采用考虑应力敏感的半解析方法,构建基质向人工裂缝流动的离散势函数单元。将裂缝内流体流动处理为离散单元之间的线性流动,将基质与裂缝流动耦合求解,得到考虑天然裂缝下多角度裂缝压裂水平井产能计算方法。实例计算结果表明,由于考虑了天然裂缝和人工裂缝角度的影响,计算结果与实际产量误差小于7%。敏感性分析发现,储层主渗透率方向与人工裂缝的夹角对产能影响较大。     

致密油藏水平井压裂后产能预测方法

以松辽盆地南部红岗北水平井开发目标区扶余油层水平井压裂后各项参数为基础,首先采用灰色关联分析方法对扶余致密油藏压裂水平井产能参数的影响程度进行排序,优选出主要影响参数;然后对研究区压裂水平井进行模糊聚类分析,将研究区压裂水平井分成4类;最后将水平井分类结果与影响参数一起加入到BP神经网络输入端,以日产能指标为硬数据,建立预测压裂后水平井产能的神经网络模型,并利用检验数据对模型进行验证。结果表明,基于水平井类型控制的神经网络模型产能预测效果要优于传统神经网络模型,可以作为有效的水平井压裂后产能预测方法。     

致密油藏体积压裂水平井产能评价新方法

针对致密油藏体积压裂水平井产能评价困难等问题,运用层次分析法与灰色理论相结合的方法,建立产能评价模型,将储层物性参数和完井参数相结合,形成了新的产能评价方法。定量的计算影响因素的权重系数和综合评价因子,明确影响产能主控因素,通过拐点法确定储层分类的阈值并对水平井压裂效果排序,将研究成果运用于松辽盆地致密油藏试验区。结果表明：含油砂岩长度、地层压力、压裂簇数、单簇砂量、渗透率为影响产能的主控因素;研究区块储层质量分为：I类、II类、III类,I类储层质量最好,其次为II类、III类,其分类阀值为0.35、0.42和0.48。现场应用表明,水平井初期产能和综合评价因子有很好的相关性,可对压后产能、储层质量、完井效率进行综合评价。该研究对同类油藏压裂优化设计和重复压裂选井具有重要借鉴意义。     

致密油藏水平井体积压裂产能影响因素分析

基于镜像反演及Green函数,建立了致密油藏体积压裂水平井产能评价非稳态半解析模型,模型考虑了生产过程中裂缝间的相互干扰,使用经典的Warren-Root双重介质模型刻画了体积改造区域内裂缝网络的延伸和展布以及流体在体积压裂改造区域内的渗流模式。通过实例拟合在验证模型实用性的基础上对影响产能的参数做了敏感性分析。研究结果表明：裂缝半长越大,早、中期产能越大,同时这种相关性还受裂缝半长与封闭边界的相对大小制约,裂缝半长占储层宽度比越大,对产能影响越明显;裂缝条数越多,产能越大;储容比越大,初期产量越高;窜流系数只对窜流发生段产能有影响;裂缝间距越大,后期产量越高,另外,合理优化裂缝半长和裂缝间距的关系对提高产能有很大意义。     

致密油藏压裂水平井非稳态产能预测模型

考虑启动压力梯度和压敏效应影响下的基质—裂缝、裂缝—井筒的耦合流动,以椭圆渗流理论和叠加原理为基础,通过当量井径原理,建立了带有多条横向裂缝且裂缝间相互干扰的压裂水平井的非稳态产能预测模型,并分析了压裂水平井产量变化规律及各因素对产能的影响。实例计算结果表明,致密油藏压裂水平井初期产量高、递减快、高产期短,后期产量低、趋于平稳、稳产期长。启动压力梯度和应力敏感效应影响大,启动压力梯度、变形系数越大,压裂水平井单井产量越低。水平段长度越长、压裂缝条数越多、裂缝越长、导流能力越大,压裂水平井产量越高,但各自存在最优范围。     

工程参数对致密油藏压裂水平井产能的影响

中国陆相致密油藏储层物性差,非均质性强,大规模体积压裂往往形成复杂的缝网结构,次级裂缝对产能的影响有着不可忽略的影响。为此,利用数值模拟方法,通过局部加密网格的方法,设计包含主裂缝和次级裂缝的椭球形缝网,对新疆X油田致密油藏在经过大规模体积压裂后的单井生产动态进行模拟,分析压裂水平井的产能影响因素。结果表明,水平井单井产能随水平井段长度、压裂规模、储层改造体积、缝网复杂程度和裂缝导流能力的增加而增大,但增幅越来越小,均存在一个最优范围。利用正交试验法,将工程参数对产能的影响程度进行排序,发现对致密油藏压裂水平井产能影响程度由大到小依次为储层改造体积、压裂规模、缝网复杂程度、水平井段长度和裂缝导流能力。     

致密气藏分段压裂水平井产能评价新思路

由于储层物性、投产方式与渗流机理的差异,致密气藏与常规气藏的水平井产能评价存在很大差异,常规气藏水平井产能模型在致密气藏中存在诸多局限性。根据作者对国内外致密气藏分段压裂水平井开发效果的研究,从致密气藏水平井分段压裂的实际出发,提出了压裂水平井产能评价的新思路,即以单压裂段为单元,采用单压裂段压降叠加分析方法和单压裂段产量递减分析方法,合理评价单压裂段产能、最优压裂段数和对应的水平井或气藏产能。通过国内外的两个实例的应用与分析结果证明,该套思路和方法对于致密气藏分段压裂水平井产能评价具有很强的适用性和可操作性。     

非均质致密油储层水平井体积压裂产能预测

针对致密油水平井体积压裂产能预测方法不成熟、常规计算方法误差较大的问题,运用裂缝离散单元的半解析方法,建立非均质致密油储层水平井体积压裂产能模型,通过对裂缝和基质内多层流动的耦合求解,得到水平井定压条件下产量的变化情况。研究方法适用于压后大液量返排的水平井产能预测。应用研究成果对目标致密油试验区20口水平井进行预测,符合率达86.4%。研究成果对于丰富致密油开发方案编制具有重要意义。     

大庆油田致密油藏井网优化技术及应用效果

大庆油田致密油资源丰富,但存在储层致密、单井产量低、开发效益差等问题,为探索致密油有效开发技术,开展了致密油水平井开发现场试验。在精细构造研究基础上,井震结合研究致密油储层分布规律,精细刻画砂体空间展布特征,优选有利布井区。通过致密油储层水平井井网优化研究,形成了致密油藏水平井开发模式及井网优化技术,经过水平井优化设计、现场动态跟踪调整实施及有效的增产改造,取得较好的投产效果,为致密油储层有效开发奠定了基础。     

致密油层水平井缝间干扰因素及干扰界限

多缝压裂所造的裂缝虽起增产作用,但缝间干扰现象更明显,而且各参数的相互干扰很难全面分析确定。建立压裂裂缝数值模型模拟确定各参数的相关性,研究影响裂缝干扰的主次因素,确定不同储层条件下的干扰界限。研究认为:在其他参数一定时,缝间干扰随原油流度和压力系数的增加而增加;裂缝长度对缝间干扰很小,可以忽略不计。研究成果对水平井压裂裂缝参数优化具有重要指导意义。     

致密油藏体积压裂水平井数值模拟及井底流压分析

致密油藏储层渗透率极低,大规模水平井体积压裂已成为其最有效的开发手段。体积压裂明显区别于常规压裂所形成的双翼对称裂缝,可沟通天然裂缝,形成错综复杂的裂缝网络,这使体积压裂井与常规压裂井的数值模拟方法迥异。为对天然裂缝发育储层的体积压裂水平井进行有效的数值模拟,采用了"双重介质+缝网加密"的方法,即将SRV区(体积压裂改造区)建为双渗模型,并对SRV区进行缝网加密,分别模拟人工主缝、二级缝网和天然裂缝。再由试井解释结果预估一组缝网参数,然后通过自动历史拟合进行反演、修正,获得等效缝网。该模型生产预测参数与油田实际生产数据符合程度较高,具有可行性。利用该模型进行了井底流压分析,并划分出了5种流态。     

松辽盆地北部致密油水平井技术及勘探实践

松辽盆地北部中浅层具有形成大规模、连续型致密油藏的有利地质条件,青山口组烃源岩内部和下部分别发育高台子和扶余2套致密油层,具有很大的资源潜力,但应用常规技术难以有效开发动用。大庆油田按照"预探先行、储备技术、评价跟进"思路积极探索致密油藏勘探开发模式,在建立扶余、高台子油层致密油资源精细分类评价,以及"甜点"识别方法的基础上,秉承"水平井+大规模体积压裂"理念,形成了"三优二精一配套"的水平井设计、钻探跟踪及增产改造技术。在致密油水平井段钻探长度、油层钻遇率、压裂方式、压裂段数、压裂规模等方面取得了突破性进展,水平井提产效果显著。针对扶余和高台子油层特定的致密储层地质条件,优选有利区块,通过个性化井网设计和尝试工厂化作业模式,初步建立了3个水平井开发试验区,为松辽盆地北部致密油全面有效开发积累了经验。     

大液量注水吞吐技术在致密油藏水平井中的应用

针对致密油藏水平井大规模体积压裂弹性开采后期的油井开发特征,提出了大液量注水吞吐技术,该技术能有效补充地层能量、提高单井产量、增加开采经济效益。首次定义了大液量注水吞吐技术,并从机理、油藏工程、室内实验及数值模拟等方面分别展开了探讨,分析了大液量注水吞吐在开发致密油藏中的优势。利用压力构成图和油藏中注入水残余压力的定义,建立了注水吞吐模型并计算了注水吞吐的临界参数,且将这一结果应用于现场。先导性矿场试验取得了显著的增油效果及经济效益,单井日产油量提高了4.5 t/d,地层压力提高了9.3 MPa,累计产油量增加了1 987 t,投入产出比可达1∶1.74～1∶4.06。研究成果为致密油藏水平井的高效开发提供了一种思路和重要的技术支持。     

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。     

大庆油田水平井多段压裂技术

水平井多段压裂技术包括套管分流压裂和双封隔器单卡压裂两种方法。介绍了两种方法的工艺原理、设计原则、工具系统的考虑因囊等,并对3口升的应用效果进行了分析。试验证明会管分流压裂施工安全,可大排量高砂比施工地产效果明显,是水平井压裂的首选方法。该技术的特点是在制定完并方案的同时确定出压裂方案,它要求在校长的井段内一次安全完成多个层段压裂施工。双封隔器单卡压裂做为一种储备技术,主要用于开来后期的挖潜。     

致密气藏水平井多级多段压裂新技术及应用

XC气田JS气藏是川西侏罗系低渗致密气藏的典型代表,为使难动用储量通过水平井技术得到经济有效的开发,试验探索了不同钻井方式、不同完井方式、不同改造方式下的增产效果,并最终认为套管封隔器分级压裂是提高水平井效果的必须技术。但是随着产能对水平井分段数逐步提高的需求,由于滑套极差等因素影响,在139.7mm套管内分段数仅能达到7～10级。针对该情况,通过在封隔器分级压裂的每级间采用限流压裂工艺,提出了水平井多级多段压裂新技术,该技术能在现有技术的基础上有效提高了水平井的分段压裂数。水平井多级多段压裂新技术在XC气田JS难动用储量层实施8口井,平均单井获得天然气无阻流量19.4846×104m3/d,是邻井直井压裂增产的7.97倍,是以往封隔器常规分段压裂效果的1.9倍,增产效果明显提高。该技术在采用较少封隔器的情况下可以提高水平井分段数,而不会增加井下工具成本,同时可以降低施工风险。目前该技术在水平井中已经实现了15段的分段数,通过该技术的应用,139.7mm套管内水平井的分段数可由目前的7～10段提高到20～30段,该新技术的应用将对水平井开发非常规天然气技术提供有益的参考。