老井重复压裂工艺技术发展现状

随着油田开发进入中后期,老井重复压裂是老油田增产稳产的重要措施.如何提高重复压裂的有效性,最大限度动用剩余油气富集区,是老井重复压裂重点关注的问题.本文对重复压裂选井选层原则和主要重复压裂工艺技术进行调研,为老井重复压裂施工选择合适的压裂方法提供参考.     

二、三类油层特高含水期剩余油分布特征及认识

在精细油藏描述的基础上,利用动态监测、水淹层解释、碳氧比能普测井、SFT地层测试、试油、密闭取芯、井壁取芯等,总结了一套多方法、多手段、多资料综合研究剩余油的方法,精细识别剩余油的类型,同时结合数值模拟、神经网络法和模拟射孔法,具体量化剩余油的潜力,为指导各类油层剩余油的调整挖潜奠定了基础。通过对不同区域分别采取限制、改造、增补、放开的挖潜方法,在低效区内挖掘剩余油,提高了二、三类油层的开发效果。     

海相砂岩油藏定量描述技术及开发策略——以文昌Z油田为例

文昌Z油田经过二十年的开发,层内层间物性差异大,大部分生产井采用多井合采方式导致剩余油分布较为复杂,定量描述剩余油难度大。以Z油田ZJ1-4U油组为例,利用地质精细描述、剩余油定量描述及时变数值模拟,对剩余油分布进行精细研究,形成一套海相砂岩油藏剩余油定量描述的研究技术。通过油藏剩余油定量描述研究技术,挖掘油田内部潜力,提出加密调整方案,投产后取得良好效果,表明海相砂岩油藏定量描述技术可实施性较高,为类似油藏下步挖潜提供新方法新思路。     

低渗透油藏压裂水平井合理水平井段长度优化研究

低渗透油藏压裂水平井理论研究、数值模拟及矿产实践均表明,水平井段越长、压裂缝段数越多,单井产量越高.但五点井网、七点井网注水条件下,水平段太长,水平段中部不能形成有效驱替系统,低压区域大,剩余油饱和度高,即水平井段不是越长越好,存在最佳水平井段长度.本文应用渗流场分析、数值模拟研究、矿场实践分析以及引入经济生命期的经济效益评价研究,优化出低渗透油藏压裂水平井五点井网、七点井网的最佳水平井段长度,为低渗透油藏五点、七点井网合理布井提供指导.     

径向井压裂激活天然裂缝模型研究

径向井压裂技术是在主井眼钻出径向井的基础上再实施压裂,是一种新型的非常规储层改造技术.针对径向井穿过天然裂缝后,天然裂缝对裂缝起裂的影响开展研究,建立径向井压裂激活天然裂缝解析模型,分析天然裂缝位置、倾角、方位角以及储层地应力状态对裂缝起裂的影响.结果表明:随天然裂缝与主井筒距离增大,天然裂缝拉伸激活压力显著增大,剪切激活压力变化较小;随天然裂缝倾角增大,天然裂缝激活压力增大,方位角对激活压力无影响;正断层和逆断层地应力状态下,天然裂缝容易激活;走滑断层地应力状态下,天然裂缝较难激活.研究成果为径向井压裂技术在含天然裂缝储层推广应用打下了基础.     

JH区块沙溪庙组致密砂岩气藏压裂缝高影响规律研究

致密砂岩油气作为非常规油气资源之一,已成为油气增储上产的“重点领域”与“亮点类型”。其中四川盆地JH区块沙溪庙组致密气资源丰富,河道砂体广泛发育,开发潜力巨大。致密砂岩气藏低孔低渗的特性决定了只有采用水平井分段压裂才能实现其规模效益开发,而在水力压裂过程中,裂缝高度控制是一件很棘手的问题。基于此,以JH区块为研究背景,建立三维层状介质压裂数值模拟模型,以现场压裂施工数据和井温测井缝高数据为基础,优选P3D裂缝扩展模型,进而分析工程、地质因素对裂缝垂向扩展行为的影响和控制作用。研究结果表明,不可控地质因素中储隔层应力差是影响裂缝高度的最关键因素,当储隔层最小水平主应力差达4～6 MPa后,裂缝几乎不会发生穿层;杨氏模量影响较小,泊松比几乎没影响;可控工程因素中施工排量和压裂液黏度对缝高影响较大,低排量和低黏度有助于控制缝高。     

油井压裂措施经济评价方法研究

探讨了油井压裂措施的增油量和有效期,并依据经济学理论,分析了油井压裂的评价方法,提出对油井压裂增产进行预测,来指导油井压裂选井工作。     

考虑多因素的致密砂岩气藏不同井型气水产能预测新模型

针对致密砂岩气藏不同类型压裂井,根据稳定渗流理论,利用保角变换、水电相似原理,综合考虑启动压力梯度、应力敏感、气井产水等多个因素的影响,分别建立适用于致密砂岩气藏压裂直井、压裂水平井及压裂斜井的气水两相产能预测模型。实例计算及敏感性分析表明,利用本文模型预测的各类气井无阻流量与测试无阻流量值相近,证实了本文模型产能预测的有效性;压裂气井产能随着启动压力梯度、应力敏感及生产水气比的增加而降低,其中气水两相启动压力梯度对产能影响较小,实际应用时可简化处理。该方法为致密砂岩气藏的合理开发提供了一定的参考价值。     

工艺危害分析在带压拖动压裂工艺中的应用

带压拖动压裂技术是在井口有压力条件下,依靠专用设备和特殊工具所进行的不放喷、不反冲,带压拖动井内压裂管柱、缩短施工时间的油井水平井压裂新技术。带压拖动压裂工艺技术采取带压调整钻具的方法,缩短了压裂施工换层时间,降低了井控、环境风险,但施工过程中存在井口压力高、堵塞器失效、管柱易卡等风险,工艺尚不成熟。通过工艺危害分析对该新工艺进行风险危害分析与评估、实施相应的保护措施,确保了新工艺施工安全。     

压裂对固井胶结质量的影响规律

以八扇区胶结测井资料作为研究对象,分析了压裂前后胶结测井资料中的BI值曲线、变密度曲线、扇区变幅度图象的变化趋势和特征,深入研究压裂对固井质量的影响程度和规律。研究表明,压裂作业使得压裂层段本身固井胶结质量趋向变差。油水井水泥环本身固井质量越差,其压裂时遭受破坏的可能性就越大,即固井胶结质量差的层段比固井质量好的层段更容易受到压裂破坏。     

八道湾组全直径岩心不同压裂液下真三轴压裂裂缝延伸特征

选用新疆焉耆盆地博湖坳陷，宝浪苏木构造带，下侏罗统八道湾组X井全直径岩心制备300 mm的立方体试样，分别开展滑溜水压裂液、瓜胶压裂液和超临界二氧化碳压裂，研究不同压裂液下的破裂压力和裂缝延伸形态特征。结果表明：瓜胶压裂液压裂下的破裂压力最高，滑溜水压裂液次之，超临界二氧化碳的破裂压力最小，压裂时间最短，可以形成更加复杂的缝网，与滑溜水和瓜胶压裂液相比，破裂压力分别降低了26.0%和33.3%；滑溜水压裂液压裂岩样表面可以形成分支缝，全直径岩心可以形成转向裂缝；瓜胶压裂液压裂岩样表面和全直径岩心均形成较为平直的双翼裂缝；超临界二氧化碳压裂岩样表面裂缝形态复杂，裂缝易发生转向，迂曲度大，主缝为双翼非对称缝，可以诱导产生多条贯穿主裂缝，裂缝整体分布呈现“Y”形和“H”形，全直径岩心内裂缝复杂程度高，可形成缝网和转向裂缝，裂缝面具有凹凸不平特性，这对于压裂裂缝自支撑具有重要作用。室内物理模拟实验研究结果可为现场压裂施工设计提供参考。     

阳春沟构造带页岩裂缝发育特征及对产能的影响

以渝东南地区阳春沟构造带上奥陶统五峰组-下志留统龙马溪组页岩为研究对象,通过岩心观察、成像测井解释(FMI)、薄片鉴定、氩离子抛光扫描电镜等手段,深入分析并探讨了页岩裂缝的发育特征及其对页岩气成藏和开发的影响.结果表明:阳春沟构造带五峰组-龙马溪组页岩发育大量裂缝,宏观裂缝以构造缝为主,包括高角度剪切缝、低角度滑脱缝,非构造缝主要为层理缝和层间缝;微裂缝主要为层间缝、粒间缝、粒内缝.天然裂缝的发育对页岩气成藏和开发有着重要的控制作用.首先影响页岩气的储集与保存.天然裂缝能够增加页岩的储集空间,但大型天然开启裂缝可能破坏上覆层的封闭性,造成天然气散失,不利于页岩气成藏.其次影响后期人工体积改造的效果.被方解石充填的裂缝网络有利于水力压裂;但大型天然开启裂缝的发育会导致钻井液大量漏失,同时也不利于后期压裂改造形成复杂缝网.     

水驱剩余油油藏工程预测方法

目前全国很多油田已进入高含水开发阶段,开发层系水淹严重,剩余油分布零散。要使这部分剩余油得到合理开发,就必须准确确定它们在油藏中的分布状况,即准确地确定剩余油饱和度及其分布规律。对水驱后剩余油预测,国内外油田针对实际地质条件,形成了一系列水驱剩余油预测方法。本文介绍应用油藏工程方法确定水驱剩余油分布的方法。     

采油厂抽油杆安全接头的研制与应用

随着油田的长期注水开发、大量应用压裂酸化等增产措施、放大生产参数提高采出液量,导致油层出砂日趋严重,致使许多抽油机井因砂卡抽油泵。在油田修井作业中,对于卡泵井通常采用杆管同步起或倒扣器的方法,均存在一定的安全隐患和材料浪费情况。本文介绍了CBZ型抽油杆安全保护装置的结构和工作原理。它具有超强耐疲劳、结构简单、实用性强的特点。在大庆油田采油三厂应用表明,该抽油杆安全保护装置在油井正常生产时能够满足载荷需要,在发生因卡泵修井作业时通过提高拉力,经过三次拉断,可以安全地实现抽油杆与抽油泵活塞的断开,实现抽油杆正常起下作业,具有较好的推广应用前景,已申报国家专利。     

集成技术探索滩坝砂特低渗透油藏储量动用率和采收率新途径

自2004年采用大型压裂弹性开发的模式、成功动用第1个滩坝砂油藏梁112块以来,采油厂随后发现了近亿吨滩坝砂油藏储量。油藏埋深从2500米左右逐步加深到3400米左右,渗透率也由10—20×10^-3μm^2下降到5×10^-3μm^2以下,百万吨产能建设投资也由35亿左右上升到50亿以上,滩坝砂油藏开发的经济效益越来越差,因此为了提高滩坝砂特低油藏经济效益,降低百万吨产能建设投资,探索出了提高滩坝砂特低渗透油藏储量动用率和采收率新途径,提出采用水平井分段压裂采油、直井注水的开发模式,取得了显著的效果,对同类油藏的开发具有指导意义。     

致密储层可压裂性影响因素分析

可压裂性是非常规油气储层在压裂作业过程中能否有效压裂并产生网状裂缝,达到产出工业油气流的性质。研究表明,储层的脆性越大、断裂韧性越小、天然裂缝越发育,有机质成熟度越高,有机碳含量越低,储层的可压裂性就越好。另外,储层的地应力、沉积环境和内部构造等因素也影响着地层的可压裂性。地层可压裂性研究对于油气"甜点"选择、压裂施工设计和油田经济效益预测等具有重要意义。     

管杆解卡应力计算与倒扣法施工

油田开发进入中后期以后,由于地质和工程因素的影响,作业施工越来越复杂。在常规井作业时,由于有落物或者套变出现拔不动情况,形成事故井：在大修和压裂井施工中,出现井下管柱遇卡的现象更多,约占施工总数的40％-60％。在大量的解卡打捞工作中,机械倒扣法是解决这类施工井的较好措施。     

CO2置换CH4强化煤层气开采的试验研究——以韩城矿区煤层气为例

煤层气储层普遍渗透率低,吸附性强,基本无自然产能,目前,主要增产技术手段是采用压裂构建复杂的人工裂缝网络,增加采出通道。超临界CO₂具有低黏度、高扩散、低表面张力的特性,可应用于压裂改造,增加采出效果。为研究煤样中不同温压、相态条件下CO₂对CH₄的置换能力,评价超临界CO₂压裂强化煤层气高效开发的作用,本文以韩城矿区煤层气为例,开展煤样孔隙结构特征评价及等温吸附试验。结果表明,相比CH₄,CO₂在煤样表面具有更强的吸附性,CO₂具有竞争置换能力,可用于强化煤层气高效开发;CO₂在煤样中的吸附性随着压强的增加而增加,达到高压时,增加幅度趋于平缓,并表现出极大值;CO₂吸附性随着温度的增加而显著减弱。     

沾化凹陷五号桩油田桩52块地层对比研究

五号桩油田桩52块位于五号桩向斜,北靠桩西古潜山,南为孤岛隆起,东临长堤断层,前人从不同方面对桩52断块的沙三下第一套储层开展了一些研究,但是以前的储层研究工作较粗,到目前为止还没有系统的开展精细油藏描述及剩余油分布规律研究,需要在此前认识的基础上进行地层精细划分对比,重建油藏地质模型,揭示砂体分布规律和储层特征,本文在前人对桩52块的认识的基础上,在确定本区标准层、标志层特征后,根据岩心和测井曲线的对应关系,识别出了典型井的沉积旋回特征,对开展本区精细油藏描述,搞清剩余油分布规律,改善沙三下第一套油层开发效果及提高采收率提供科学依据。     

探讨砂岩油藏储层对比与分类治理对策

砂岩油藏储层构造体系控制了成藏过程，还控制了油藏的富集程度，影响开发后期剩余油的分布，影响注水开发部署，决定了调整效果。因此，对砂岩油藏的精细刻画是构造岩性油藏注采调整首要工作。利用数值模拟方法与油藏工程方法对油藏的开发现状和开采特征进行深入研究，分析存在问题，提出相应开发调整策略。