滨425区块非均质油藏压裂裂缝参数优化

胜利油田滨425区块具有储层物性差、非均质性强等特点,水力压裂后存在层间产能差异大、储层动用不充分以及增产有效期短等问题,为此以压后产能为目标,提出滨425区块非均质油藏压裂裂缝参数优化方法。通过纵向精细分层、网格方向调整以及局部网格加密的方式,建立滨425区块沙四段精细化地质模型。建立典型注采井组模型,对油井压裂前后的生产数据进行历史拟合。以压裂后的单井产能为目标,优化裂缝长度和导流能力。结果表明,滨425区块沙四段的四个砂层组物性差异较大,其中一、二砂组的储层物性以及含油性质总体好于三、四砂组;分析不同裂缝参数对压裂后油井产能的影响,优化得到三段压裂层段最优段长分别为90、70、80 m,最优裂缝导流能力为20、25、30 D.cm。该方法能显著提高水力压裂增产效果,为非均质油藏压裂裂缝参数优化提供参考。     

低渗透油藏直井体积压裂产能评价新模型

体积压裂在低渗透油藏中应用广泛,产能评价是体积压裂优化设计的基础,对提高体积改造效果有重要意义。基于直井体积压裂的复杂裂缝改造特点及流动特征,将储层划分为三个区域:主裂缝区、改造区和未改造区,结合椭圆流与线性流建立了低渗透油藏直井体积压裂的渗流模型。针对低渗透油藏非线性渗流特征,推导出了低渗透油藏直井体积压裂三区耦合产能公式,产能公式计算出来的结果与现场数据对比误差小于6%。依据鄂尔多斯盆地某特低渗透油藏的基本参数,绘制了在不同影响因素下的产能曲线,分析了主裂缝导流能力、改造区体积大小、基质渗透率对产能的影响,结果表明:产能随主裂缝导流能力的增大而提高,生产压差越大提高速率越快;储层压裂改造体积越大,产能越高,但主缝长达到一定值后增产效果不明显;压裂缝与储层条件必须匹配才能达到最佳的增产效果。     

基于最优支撑剂指数法优化低渗气藏裂缝参数

现行裂缝参数设计方法没有考虑以压后有效渗透率为设计参数,也没有考虑经济允许的最佳压裂规模,因此不能确保压裂效果的长效性与经济性。基于支撑剂指数法,以经济最大化为目标,考虑非达西流动效应与压裂液伤害对裂缝渗透率的影响,结合经济因素、油藏规模、压裂规模间相互关系得到最优支撑剂指数函数,压裂已知规模气藏时,通过该关系函数可确定唯一的最优支撑剂指数及最优缝长,通过迭代求解可得到非达西流动条件下最优裂缝参数。计算结果表明,非达西流动效应越严重,最优支撑剂指数越小,最优缝长越小,最优缝宽越大,降低裂缝内非达西流动效应的影响需要设计低穿透比和高导流能力的裂缝。     

页岩气藏压裂水平井产能特征研究

页岩气具有独特的储层特性与流动特征,其数值模拟方法与常规油气藏有很大差异。基于多重介质模型建立及基质离散模拟吸附气和游离气的瞬变流动方法,对储层进行体积压裂改造,实现了体积压裂模型的构建;在此基础上结合X井的生产数据对吸附类型、基质离散程度、裂缝-基质耦合系数、基质渗透率以及裂缝渗透率等因素对产能的影响进行了分析。结果表明,吸附类型、裂缝-基质传导率、油藏具有天然裂缝和基质裂缝渗透率以及压裂增产区域裂缝渗透率可以影响页岩气的生产年限、递减率以及裂缝导流能力,这对页岩气藏水平井进行压裂优化设计具有一定的指导作用。     

新型缝网压裂技术在镇北致密储层的研究与应用

北美非常规油气藏的成功开发为长庆致密油藏改造开辟了新的技术途径。在与北美巴肯致密油藏特征进行对比分析的基础上,指出镇北长X致密储层具有天然裂缝发育、岩石脆性程度高、水平两向应力差适中的特点,具备大规模体积压裂形成复杂网状裂缝的条件。因此,以体积压裂为理念,在该区块开展了的"高排量、大液量、低黏压裂液、小粒径支撑剂"技术模式的新型缝网压裂先导性试验,取得了较好的增产效果,为长庆油田0.3mD以下致密油藏压裂改造积累了重要的经验。     

裂缝面非均匀流入的低渗透油藏压裂水平井非稳态产量计算

基于瞬时点源函数和叠加原理,考虑压裂水平井裂缝段产量非均匀流入、裂缝内变质量以及多裂缝间的相互干扰,采用空间和时间离散技术,建立低渗透油藏压裂水平井储层渗流和裂缝流动相耦合的非稳态产量计算模型。研究结果表明:以往将裂缝考虑为无限导流或者将裂缝考虑为均匀产量流入的平面径向流假设使得计算结果比实际产量偏高;在早期非稳态流动阶段,裂缝产量在井筒附近出现局部峰值,并且储层渗透率越高,裂缝导流能力越小,峰值越明显;在拟稳态生产阶段,低导流能力裂缝的流量分布趋于均匀,而高导流能力裂缝内流量分布进一步非均匀化;为了获得压裂水平井的最佳生产效果,存在与储层渗透率相匹配的最优裂缝导流能力。     

渗透率各向异性疏松砂岩脱砂压裂产能流固耦合模拟

基于广义达西定律,建立渗透率各向异性疏松砂岩脱砂压裂人工裂缝-油藏系统流固耦合模型,对储层渗透率各向异性对储层流固耦合作用及压裂井生产动态的影响进行分析.结果表明:储层渗透率各向异性会显著影响储层有效应力及物性参数的变化及分布;近裂缝壁面处,人工裂缝及渗透率各向异性共同影响储层物性参数变化,远离裂缝处,渗透率各向异性对储层参数变化起主导作用;当储层渗透率主轴方位角由0°增大至90°时,压裂井日产油量先增加后减小,当方位角达到60°左右时日产油量最大;当渗透率主轴方位角为O°时,垂直缝长方向的油藏渗透率对压裂井产能影响较大.     

裂缝各向异性油藏渗流特征

为研究天然裂缝发育油藏的渗流特征,利用坐标变换原理,设计新的电模拟试验方法,并将天然裂缝表征参数应用到油藏工程研究中,建立求解裂缝各向异性储层渗透率张量的模型,形成了研究裂缝性低渗透砂岩油藏渗流规律和产能评价的新方法.研究结果表明:储层中发育的天然裂缝一方面有利于改善储层物性,提高油井产能,另一方面却加剧了储层的各向异性,降低井网效率和油井产能;采取水平段垂直裂缝发育方向的布井方式,有利于建立优势渗流场和提高单井产能.     

导流能力不均匀的部分压开垂直裂缝试井分析方法

考虑水力压裂不能完全压开厚层,压裂后支撑剂无法到达裂缝尖端,缝内导流能力分布不均匀,采用两段导流系数定量表征裂缝内不均匀的导流能力,建立了导流能力不均匀的部分压开垂直裂缝试井模型。运用Laplace变换求解渗流方程,获得考虑井筒储集效应与表皮效应的井底压力解,绘制典型曲线图版,模型参数敏感性分析表明:裂缝内不均匀分布的导流系数会影响井底压力响应特征,差异程度取决于裂缝两端导流系数比。压力与压力导数在双对数曲线上会出现斜率介于0.25～0.5的特征直线段。用本文提出的模型对新疆油田某油井试井解释表明实际储层厚度大于压裂厚度,为进一步改善压裂效果和提高解释精度提供了依据。     

吉木萨尔页岩油藏人工裂缝渗透率变化规律

为研究吉木萨尔页岩储层人工裂缝渗透率在油藏生产过程中的变化规律,基于新疆吉木萨尔页岩油藏储层条件,开展不同闭合压力、不同岩性、不同铺砂浓度对裂缝渗透率影响实验.结果 表明:随着油藏开发程度不断加深,人工裂缝渗透率逐渐降低,主要分为两个阶段,且不同铺砂浓度存在差异.第一阶段:高铺砂浓度下闭合压力小于20 MPa,低铺砂浓度下闭合压力小于15 MPa,支撑剂嵌入和破碎共同导致渗透率急剧降低,降低幅度分别为60.16％、82.21％.第二阶段:高铺砂浓度下闭合压力20 ～35 MPa,低铺砂浓度下闭合压力15 ～35 MPa,仅发生支撑剂破碎使得渗透率下降相对较慢.同时,由于泥岩强度较粉砂岩强度更大,支撑剂嵌入深度较低,使得在同等条件下,泥岩储层比砂岩储层的人工裂缝渗透率更大.     

基于物质平衡原理解释致密油藏体积压裂有效改造体积的新方法

致密油藏需要经过大规模体积压裂改造才能获得工业油流。本文在物质平衡原理的基础上综合考虑了体积压裂施工过程中大量压裂液注入导致油藏压力升高,压后流体产出导致油藏压力降低以及裂缝与基质孔隙体积随压力非线性变化等致密油藏实际情况,进行合理假设,建立了模型方程,并推导计算了体积压裂有效改造体积和裂缝与基质的有效接触面积等参数。该方法解释出的三个新参数：能够提供有效渗流的裂缝总体积、油藏有效渗流体积、裂缝有效渗流面积,其物理意义更明确,对致密储层的开发设计及增产改造指导意义更强。将该方法应用到油田现场,并评价了3口已实施体积压裂油井的应用效果。现场应用表明该方法具有评价解释快捷、获取数据方便、成本低、准确度高的优点,适合于油田现场多井次大规模推广应用。     

致密油藏多级压裂水平井数值模拟及应用

随着越来越多致密油藏投入开发,致密油藏开发已经成为国内外的热点。建立了多级压裂水平井渗流数学模
型,编制了三维三相致密砂岩非线性渗流数值模拟模型。利用成熟商业软件对开发的新模型进行了验证。对实际生
产井进行了历史拟合,对裂缝导流能力、改造区域规模、改造区域渗透率、非线性系数、初始压力等参数进行了分析。
结果表明：开发的新模型能够对致密油藏多级压裂水平井进行有效地模拟,并反映致密油藏渗流的非线性特征。适当
增加裂缝导流能力、增大改造区域、改造区域渗透率能够减小近井周围流动阻力,增大产能,而非线性系数增加了流体
流动阻力,减小了产能。     

溶解气回注提高致密油藏采收率效果及敏感性

针对致密油藏水平井产量递减快,衰竭开发采收率低等问题,提出了衰竭开发后期回注溶解气提高采收率的方法。基于新疆玛湖凹陷百口泉组地质油藏特征,建立了致密油藏多级压裂双水平井机理模型,系统研究了上述方法在致密油藏中的生产特征及敏感性。结果表明,溶解气回注可以有效提高致密油藏采收率,缓解水平井产量递减的速度。采出程度随注入量、注入速度及吞吐轮次逐渐增加;气体分子的扩散作用可增加基质的受效范围,扩大气体的作用半径;弱非均质性储层（变异系数0.2）采用溶解气吞吐提高采收率效果最佳。敏感性分析结果表明,吞吐轮次对注溶解气提高采收率的影响最大,其次是注入时间、注入速度、扩散系数、焖井时间。另外,建立的代理模型可准确预测和优化致密油藏注溶解气提高采收率效果。     

A井区梧桐沟组稠油油藏水平井体积压裂开发论证

A井区梧桐沟组稠油油藏具有埋藏深、中孔、低渗等特点,地层原油具有高黏度、高密度、中等含蜡量等特点,属于难动用储量。由于原油流度低,渗流困难,导致单井自然产能低,衰竭式或注水开发适应性差;由于油藏埋藏深度大,导致热采措施中井筒热损严重,经济效益差。为了改善本区开发效果,在中国类似稠油油藏压裂经验的基础上,结合该区前期直井压裂效果分析,论证了采用水平井体积压裂开发本区的必要性及可行性,采用了有限元压裂数值模拟技术优化了压裂规模、裂缝导流能力等参数,选取典型井组预测水平井体积压裂实际开发效果,单井衰竭开采15 a,累产油达23 031 t。     

低渗透油藏老井侧钻技术研究与应用

低渗透油藏具有典型的低渗、低压,非均质性强和天然微裂缝发育特征。油藏经注水补充能量开发后开发矛盾突出,导致高含水井或水淹井比例增多和油藏采出程度低,严重影响了整体开发效果。鉴于目前针对高含水井或水淹井治理难度大的问题,立足低渗透油藏开发特征,在明确了水驱后剩余油分布规律和调研了512″套管井开窗侧钻技术现状的基础上,提出了利用大斜度井分段压裂改造提高剩余油动用程度的技术思路。针对侧钻井改造技术难点,对储层改造工艺技术进行了筛选和优化,在实现分段压裂改造提高储层泄流面积的同时,有效降低了施工安全风险。为提高暂堵压裂效果,并配套研发了耐压性高和稳定性强的关键性堵剂。现场试验表明,采用老井侧钻方式改造效果显著,是开展低渗透油藏水淹井治理的有效手段之一,为后续提高油藏开发效果具有一定的借鉴意义。     

特低渗油藏生产井初始含水率高的微观机理

特低渗油藏的生产井初始含水率要比中高渗油藏的高,而且生产井开井生产后含水率有一段时间的下降。对流体流动的微观机理进行了分析。结果表明,在特低渗油藏,钻井和压裂过程造成的水锁效应使地层原油难以流动;贾敏效应的存在阻塞了油流的通道;地层微裂缝的开启与闭合、启动压力梯度的存在导致生产井初始含水率较高;岩石物性特征决定了油藏的初始含水饱和度高,进而使初始含水率比较高。     

超低渗油藏超前注水区油井压裂时机探讨

针对部分超低渗油藏超前注水后,油井压裂缝高度控制难度大的问题,通过声发射测试及有限元模拟方法分别对超前注水前、后的地应力特征进行了研究,认为超前注水后,储、隔层应力差更低,不利于控制压裂缝高.在对该类岩石物理性质研究的基础上,通过物理模拟实验方法对该类油藏油井压裂时机进行了研究,认为油井在未注水前压裂,有利于控制缝高,压裂试油结束后注水,待地层压力达到超前注水设计压力水平后投产,可提高开发效果.     

预测水力压裂井砂堵的新方法

水力压裂是乌南低渗透油藏的重要增产措施;但该地区的压裂井在施工过程中普遍存在达不到设计砂比的问题,主要原因是砂堵比较严重。结合该油田压裂井的压裂施工曲线、测井曲线、测井解释成果、压裂施工设计及实际施工参数分析等,利用斜率反转法,分析了砂堵产生的原因,建立了预测砂堵的新方法;并针对其中2口砂堵井进行了分析。在此基础上提出了解决砂堵及未达到设计砂比的具体建议。研究结果对于乌南油藏后续压裂设计和施工具有一定的参考价值,对其他类似的低渗透砂岩油藏的压裂施工也具有一定指导意义。     

物性参数对特低渗油藏压裂效果的影响及参数组合优选

通过对长庆油田地层压力相近的一千多口采油井的调查分析,得出了四个物性参数中孔隙度对压裂效果最为敏感,其次是渗透率,再次为储层厚度,含油饱和度为最不敏感的因素。而在实际油藏中由于孔隙度与渗透率的变化范围较小,储层有效厚度的变化范围很大,使得在实际压裂选井选层过程中要综合考虑储层厚度、渗透率、孔隙度、含油饱和度之间的数量关系,该关系可以通过灰色关联法确定。对长庆油田某一区块7口井的压裂实际表明,以储层物性对压裂效果的影响分析为基础的灰色关联评价法能较好地符合油田实际压裂结果。     

低含凝析油低渗凝析气藏凝析油污染评价及解除方法实验

传统观点认为,低含凝析油凝析气藏对储层污染很小,即使渗透率低也影响不大,因此研究较少。针对低含凝析油的低渗透凝析气藏特点,建立了近井区凝析油污染评价方法,采用0. 086 2、0. 009 19 m D两种不同渗透率的孔隙型储层岩心,分别结合凝析油含量为25. 32、52. 59 g/m3的两种低含凝析油的凝析气样品,通过测试不同衰竭压力下气相有效渗透率的变化,来评价凝析气藏近井区凝析油污染程度,并反推污染程度最大的岩心对应的凝析油饱和度,然后选择上述污染程度较大的0. 009 19 m D岩心,采用分别注入0. 1干气,以及0. 05 HCPV干气+0. 05 HCPV甲醇的方法进行凝析油污染解除对比实验,结果表明:注干气岩心渗透率恢复程度达到39. 42%,注干气+甲醇岩心渗透率恢复程度可达50. 46%。该研究为低渗透凝析气藏凝析油污染程度评价及解除提供了一种新方法。