鄂尔多斯盆地低渗透致密砂岩气藏水平井分段多簇压裂布缝优化研究

鄂尔多斯盆地杭锦旗区块属于典型的低渗透致密砂岩气藏,水平井分段压裂是最有效的增产改造方式。水平井分段多簇压裂裂缝布局对于压裂后产能具有重要影响,为使水平井压裂后产能最大化,运用位势理论和势叠加原理,考虑缝间干扰、启动压力梯度、耦合储层渗流与裂缝流动,建立低渗透致密砂岩气藏压裂水平井非稳态产能预测模型,利用该模型可以同时计算平直裂缝以及弯曲裂缝的产能。以杭锦旗区块锦58井区盒3层为例,利用正交设计方法研究了压裂段内不同裂缝簇数条件下裂缝参数对水平井压裂产能的影响规律。结果显示,每段3簇裂缝以及4簇裂缝所得结果一致,即裂缝参数对压裂产能的影响由强到弱依次为总裂缝半长、缝长比、裂缝导流能力、间距比,推荐在该区块采用"U"型布缝以及非均匀布缝模式。     

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。     

拖动管柱水力喷射分段压裂工艺在HH42P1井的现场试验

红河油田长9储层属于低孔、特低渗油藏,该油藏油水关系复杂,勘探开发难度大。区块单井自然产能较高,但含水上升较快,产量递减明显。为了经济有效开发该类难动用油气资源,进一步提高单井产能,针对长9油藏水平井试验区油藏地质及HH42P1井水平井段储层特点,采用拖动管柱水力喷射分段压裂技术进行分段压裂试验。同时利用全三维压裂设计软件对压裂施工程序进行优化,筛选了适合水平井水力喷射分段压裂改造的射孔位置、喷嘴类型及型号、压裂液及支撑剂体系。该井分5段进行了压裂改造,压后增产效果明显,平均日产液量20.15 m3,平均日产油量6.39 t。该工艺与常规加砂压裂工艺相比,不仅降低了油井的含水率,实现了油井增产,而且延长了油井稳产周期,适合在红河油田油水关系复杂的长9储层推广应用。     

低渗透气藏水平井分段压裂分段优化方法研究

水平井分段压裂已成为低渗透气藏高效开发的重要方式,针对储层非均质性强及天然裂缝分布复杂导致压裂效果差的问题,采用四维影像裂缝监测技术,建立了基于测录井曲线的应力薄弱识别方法,并引入应力薄弱发育评价参数K_tr,结合水平井段储层发育特征对分段参数进行优化,从而充分改造应力薄弱段。研究结果表明:在高于K_tr截取值的井段,四维影像监测出起裂的裂缝条数多于设计值,同时压裂后产能高于平均水平。因此,能够应用K_tr值结合水平井段储层发育特征优化水平井分段压裂间距,对改进低渗透气藏压裂段划分方法,提高改造效率与采收率具有重要作用。     

临兴区块盒三段水平井分段压裂技术与压后评价

临兴区块上石河子组盒三段为低孔低渗致密砂岩气藏,不经压裂无自然产能。以LX-161-3H井为例,采用水平井分段压裂技术,将水平段分9段进行压裂。根据压裂层段地层温度、气层特性、黏土含量等参数,优选出瓜胶压裂液体系,具有储层伤害性低、破胶迅速、增产改造效果好的特点。压裂施工过程未见异常,施工顺利,增产改造效果良好。     

水平井水力喷射分段改造工艺在靖边气田的应用

靖边气田从2006年开始广泛采用水平井,到2011年3月已完钻水平井20口,其储层的改造方式以笼统酸压为主,通常采用水平段连续油管拖动布酸+油管酸压,该工艺对短水平段水平井效果较好,但对长水平段水平井的储层改造针对性不强,其水平段中物性相对较差储层得不到有效改造。为此,针对长水平段水平井开展了水力喷射分段改造施工,该工艺是一种利用水射流独特性质的储层改造技术,结合了水力射孔和水力压裂技术,能够沿着水平井横向在多个位置独立连续改造而不使用任何机械密封装置。2010年靖边气田在5口水平井上进行了试验施工,以储层的深度改造为目的,Φ１１4．３ ｍｍ筛管内完成7段分段压裂,Φ１３９．７ ｍｍ裸眼井段中10段分段压裂,大大缩短了作业周期,减轻了劳动强度。现场应用结果表明,水力喷射分段改造施工在靖边气田具有较强的适应性,单井产量均得到大幅度提高,可大规模推广使用。     

水平井分段压裂技术在中江气田的应用

针对中江沙溪庙气藏储层地质特征和压裂改造难点,开展了水平井分段压裂工艺、参数优化、压裂液体系及配套措施研究。现场应用23井次,施工成功率100％,平均单井产量达到直井的8倍以上。现场应用结果表明：研究形成的系列水平井分段压裂技术可满足中江沙溪庙气藏改造的需要,为中江气田的高效开发提供了有效的技术手段。     

基于体积源的分段压裂水平井产能评价方法

水平井裸眼和固井分段压裂技术已大量应用于低渗透气藏的开发,其产能评价方法是评价压裂效果和提高压裂设计水平的关键。为此,针对裂缝性低渗透气藏,采用体积源的思想建立相应的基础渗流模型,通过正交变换法求取常流率时体积源函数,并根据Duhamel原理推导了变流率时的计算方法;结合人工裂缝内流动压降并根据叠加原理分别推导出裸眼、固井分段压裂水平井的产能评价方法;最后通过现场实例及经典理论模型验证了产能评价方法的正确性,以及储层物性和人工裂缝参数对于两者产能的影响。结果表明:①裸眼、固井分段压裂水平井发挥了水平井段的生产作用,它具有较高的产能;②两者之间的差别受到储层物性和分段压裂参数的影响;③在储层物性差、压裂规模大时,裸眼、固井分段压裂水平井之间产能的差别变小。该成果对于低渗透气藏分段压裂水平井的分段压裂参数设计和压后效果评价具有重要的应用价值,也为分段压裂工艺的选择提供了理论依据。     

川西致密储层水平井分段压裂工艺技术

川西低渗致密气藏存在异常高压、储层品质差、气井控制半径小、产量递减快、气藏整体采收率低等问题,难动用储量占有较大的比例。直井开发效益差,无法实现效益开发。水平井分段压裂开发是低渗透气藏实现提高单井产能的重要手段。文章在川西致密储层水平井分段压裂改造要求基础上,以实现单井产能最大化为目标优化了裂缝参数组合和多级多缝加砂压裂改造设计参数,以尽可能增加级数为目标改进了分段工具并优化了管柱结构,以实现快速压裂投产目标优化了井筒预处理、快速投球等压裂配套技术,形成了水平井多级多缝压裂工艺技术。成果在川西致密储层水平井成功应用两百余井次,提高了施工时效和单井产能。     

致密气藏水平井甜点段识别方法研究

水平井分段压裂已经成为致密气储层开发的重要方式,但由于致密气储层非均质性强,各段产能贡献差异大,有效识别水平段甜点位置,针对性优化压裂规模,成为提高压裂产能的关键.根据6口水平井57个压裂段微地震向量扫描监测结果,识别出压裂期间72处有效破裂位置.将这些点的测井、录井参数进行关联度分析,结果表明全烃和钻时对破裂位置的表...     

撞击式滑套分段压裂新技术试验应用

随着苏里格气田开发的持续深入,为提高单口水平井产量及节约综合建井成本,部署长水平段（一般大于1000m）水平井是有效手段之一。常规水力喷射或裸眼分隔器分段压裂技术必然需增加分段数,同时也增加了压裂施工的作业风险。为进一步提高单井产量,针对长水平段水平井开展撞击式滑套分段压裂试验。通过采用“分段多簇”压裂方式,同段内形成多裂缝,增大了泄流面积,实现储层充分改造。本文开展了撞击式滑套分段压裂技术的试验研究,旨在缩短长水平段的整体分段数,增加单段内的改造程度,提高单井产量。通过在苏里格气田开展了2口水平井撞击式滑套分段压裂技术试验,施工过程中撞击式滑套开启迹象明显,相比单个滑套,同长度水平段水平井改造后取得较好的增产效果。该技术的成功试验,为长水平段水平井改造提供了新技术储备。     

示踪剂在分段体积压裂水平井产能评价中的应用

水平井分段体积压裂后各段产液贡献不易测试和计算。通过分析示踪剂法测量的原理,进行了示踪剂测试技术优化研究,形成了利用示踪剂评价水平井分段产液贡献率的测量方法。应用该方法在束鹿凹陷致密油体积压裂井束探2x井进行了测试,优选了7种不同示踪剂分别注入7个压裂层段,通过分析在不同时间取得的246个样品,得到了7个层段的产液贡献率,为体积压裂优化设计和产能评价提供了新的方法。     

大牛地气田盒1段气藏水平井分段压裂工艺研究与实践

针对大牛地气田盒1段气藏低压、低渗、储层品质差、气井控制半径小、单井无法经济有效建产、储量动用率低等问题,采用中长水平段+三维地震预测+分段压裂设计优化及管外封隔分段压裂工艺技术实现了盒1储层的有效建产,通过现场应用效果对比表明,水平井施工成功率达到99.2%,措施有效率93.3%,压后产能达到直井产能的5.2倍,实现了难动用储量的高效开发,为大牛地气田盒1段气藏的有效动用提供了技术保障。     

低渗透气藏多级压裂水平井稳态产能模型

致密砂岩气藏储层物性差,需要采用水平井配合多级水力压裂技术进行开发,为此,对低渗透气藏多级压裂水平井稳态产能模型进行了研究.首先,由渗流力学基本原理,建立单条裂缝水平井等效井径模型;然后,运用叠加原理,建立了耦合水平井段管流动态的多级压裂水平井稳态产能模型,在Visual Studio 2008 C#编程环境下,对模型进行了求解,获得了多级压裂水平井产量及压力分布.在此基础上,对多级压裂水平井稳态产能的相关影响因素进行了分析,认为缝长是影响低渗透气藏产能的主要因素,而裂缝导流能力对其影响不大.通过矿场实例,计算得到西部某气藏压裂水平井单井产能为11.357× 104 m3/d,与实测产能误差为15.7％,验证了计算结果的准确性.该井在压裂施工中应尽可能提高缝长,以获得更好的增产效果.     

致密油藏水平井动态产能剖面化学示踪监测方法及应用

近年来,准噶尔盆地致密油藏采用长水平段、大规模压裂水平井投入开发,压后各段退液剖面、产油剖面以及含水的动态变化情况缺乏长期有效的监测手段,对于分析评价长水平井各压裂段储层的动用状况以及压裂分段施工参数对于各类储层适应性缺少有力的数据支撑。文章应用一种新型痕量化学示踪方法(SECTT)对准噶尔盆地致密油水平井的产能剖面进行持续示踪监测,成功获取了250 d各压裂段的产能剖面,应用结果表明,该方法实用、安全、简单、可靠,为进一步指导优化水平井部署以及压裂施工参数、最大限度提高储量动用程度提供了方向。     

白马庙气藏水平井加砂压裂工艺技术研究与应用

通过对白马庙气藏水平井储层特性、伤害程度、产层段改造难点等的研究与认识，结合了将水平井与无限导流裂缝的物理模型相结合而获得的预测压裂水平井产能的简单方法，有针对性的筛选了适合该气藏水平井的加砂压裂增产工艺技术，即对施工井产层段的施工规模、压裂液体系、用砂强度等进行了优化，成功地实现了提高产能的目的，为下一步该气藏丛式井压裂设计提供了参考，也为该地区实现经济效益开发提供了新的技术手段。为四川乃至全国低渗、低孔砂岩气藏水平井的高效开发提供强有力的技术支撑，具有广阔的推广应用前景。     

水平井多级压裂后分段测试产能评价技术及应用

针对水平井多级大规模压裂改造后各段测试产量效果评价的难题,通过研究水平井压裂改造后储层流体渗流机理,建立符合压裂特征的数学物理模型,形成了利用水平井分段测试求取的压力和产量数据评价改造效果的方法,实现了各段压裂规模的实施效果评价,为水平井多级压裂方案的优化提供了详实依据。     

陆相页岩水平井分段压裂设计优化研究

本文针对陆相页岩储层特点,利用长水平井为依托进行多段压裂体积改造,并对水平井分段压裂设计参数进行优化研究,该技术在YYP1井的应用效果表明,压裂微地震事件覆盖了整个水平段,形成复杂的网状裂缝形态,达到"体积压裂"的效果。     

高压低渗气藏水平井水力喷射分段压裂工艺技术

新场上沙溪庙组气藏为典型的低孔、低渗高压致密气藏,水平井分段压裂技术是该类储层高效开发的有效手段。针对地层压力高、分段手段有限等难点,将水力喷射压裂与多级滑套分层压裂工具相结合,形成了高压低渗气藏水平井水力喷射分段压裂工艺技术。该技术具有不动管柱连续分段改造、不带封隔器、管柱容易起出等特点。在xs311H和XS21—1...     

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。