弹性体型胶粘材料在大庆油田裂缝性漏失中的应用研究

针对大庆油田深部裂缝性地层漏失严重、桥塞堵漏材料堵漏效果不佳的问题,引入了弹性体型胶粘材料,与桥塞堵漏材料复配,形成了热塑性复合堵漏技术,室内实验表明该技术可抗温160℃,承压5 MPa,封堵4 mm内裂缝。在大庆油田25口深井中进行了现场试验和应用,现场数据表明热塑性复合堵漏技术较桥塞堵漏技术堵漏效果更佳,堵漏成功率100%,承压7.5 MPa,未发生由于恶性漏失导致提前完钻的情况。

超深层裂缝性致密砂岩气藏多尺度耦合流动数值模拟

塔里木盆地克拉苏气田白垩系气藏是罕见的超深层裂缝性致密砂岩气藏,该类气藏的储渗空间具有显著的多尺度特征,基质与多尺度裂缝、断层介质的渗透率级差相差5~6个数量级,常规渗流理论难以准确描述其流动规律和开发机理。为此,基于单裂缝流动物理实验结果及流体力学理论,结合多尺度裂缝几何信息,应用均化理论和体积平均尺度升级方法,将多尺度介质划分为5个流动系统,建立了考虑介质间的非稳态窜流多尺度耦合流动数学模型,并应用有限体积法对耦合流动模型进行了数值求解和数值试井分析。研究结果表明:(1)不同尺度裂缝中具有不同的流动特征,随缝宽增加流速加快,流动模态发生变化;(2)多尺度耦合流动模型与双重介质模型结果存在较大差异,导数曲线具有不同趋势特征;(3)应用所建立的多尺度耦合流动模型成功解释了气藏实际试井数据,模型能够反映实际地层中的流动过程。结论认为,超深层裂缝性致密砂岩气藏多尺度耦合流动模型揭示了多尺度裂缝以及致密基质间逐级动用、协同供气的开发机理,可为类似气藏制订合理开发技术政策及气藏提高采收率提供理论和技术支撑。

库车坳陷裂缝性致密砂岩储层有效性评价方法

塔里木盆地库车坳陷多成因裂缝发育为储层提供了有效的储集空间和渗流通道,储层基质岩块孔隙小,是典型的裂缝性致密砂岩储层。面对埋藏深、岩性复杂的致密砂岩储层,孔隙度与渗透率低、喉道细、连通性差、非均质强的问题使得储层有效性评价面临不确定性。单井在物性和裂缝定性评价发育相当的情况下,测试产能差别大,迫切需要开展测井评价攻关研究。从孔隙度、裂缝参数、地应力等方面展开分析,对影响裂缝性致密砂岩储层品质的因素进行系统分析总结。选取孔隙度、裂缝孔隙度、裂缝宽度以及裂缝走向与最大水平主应力夹角等参数,利用测试资料刻画砂岩储层品质,通过调整主控因素相关系数对储层质量进行区分,建立储层品质因子,形成一套利用储层品质因子识别储层有效性的方法。该方法在新井解释评价中取得了较好的效果,为后期的解释评价提供技术支撑。

散射波波场在裂缝性储集层识别中的应用

裂缝性油气藏是目前油气增储上产的重要勘探开发目标,常规叠后地震数据预测裂缝效果差,无法满足裂缝性储集层识别的要求。为此,建立了一种基于扩散滤波的地震反射波波场和散射波波场相对分离方法,通过调节扩散系数和迭代次数,把叠后地震数据体分离为反射波波场和散射波波场数据体,并在散射波波场数据体上提取相干、曲率、蚂蚁体等地震属性,进行裂缝性储集层预测。在松辽盆地基岩风化壳裂缝性储集层和四川盆地茅口组裂缝性储集层进行裂缝预测,结果表明:该方法对裂缝性储集层的预测结果具有更高的分辨率;大庆探区基岩风化壳裂缝性储集层2口钻井验证该方法预测储集层符合率达到67%,应用效果好,可供同类油气藏的勘探开发和井位部署参考。

基于地质工程一体化的裂缝性地层漏失压力预测

针对新探区裂缝性地层地质及工程资料严重缺乏,导致现有漏失压力计算模型有效性降低这一问题,文中提供了一套地质工程一体化裂缝性地层漏失压力预测方法,即在现有漏失压力计算模型的基础上,引入裂缝指数,结合钻井液漏失机理,制定漏失类型分类评价指标,形成裂缝性地层漏失压力三维建模方法。另外,建立了渤海A油田漏失层漏失类型分类评价指标,对A油田进行了三维漏失压力建模及预测,并在C-5井成功应用,钻井周期缩短15 d。应用结果表明,A油田的裂缝指数与漏点位置相关。文中方法综合利用地质、工程、地质力学数据,可为新探区提供可靠的漏失压力精细预测结果,有助于新探区的钻井优化设计和管理。

高温裂缝性油藏凝胶封堵剂的性能评价

目的针对高温裂缝性油藏钻井过程井漏失严重的问题,利用有机碱式铬交联凝胶封堵剂进行封堵油藏漏失。方法采用黏度测试、高温老化、稠度测试以及模拟堵漏实验等方法,评价了凝胶封堵剂的流变性能、热稳定性、稠化性、岩心封堵后突破压力梯度及封堵性。结果以AM/AANa二元共聚物为凝胶封堵剂基液,有机碱式铬OACrC-1作为交联剂,乳酸为缓凝剂的凝胶封堵剂成胶前的表观黏度较低,稠度小于110 mPa·s,且稠化过渡期较短,表现出直角稠化性,且在120℃下具有良好的热稳定性;凝胶封堵剂注入效果在实验范围内随缝宽的增加变好,岩心突破压力梯度及封堵性表明凝胶封堵剂对缝宽不同的岩心均具有较好的封堵性能,封堵率可达85.9%及以上。结论该凝胶封堵剂在高温裂缝性油藏具有良好的封堵性,耐温能力达到120℃,在钻井过程中封堵漏失层具有重要的应用价值和指导意义。

裂缝性地层油基钻井液用堵漏材料的研究进展

油基钻井液漏失后不仅经济损失较大,而且影响钻采进度,甚至会对环境造成一定污染。油基钻井液相较于水基钻井液更易发生漏失,现场应用中因缺乏专用于油基钻井液的堵漏材料常造成封堵效果不佳。针对裂缝性地层因承压能力不足易发生钻井液漏失的问题,从地层承压能力强化机理出发,阐述了地层承压能力对于控制钻井液漏失的重要性以及堵漏材料在提高承压能力中所起到的关键作用。对油基钻井液用堵漏材料包括桥接、吸油膨胀聚合物、聚合物凝胶、复合、树脂基以及无机胶凝等堵漏材料的特点、堵漏机理以及适用条件等方面进行了综述,并对不同类型堵漏材料的优缺点进行了一定总结。指出了现有地层承压能力强化机理与堵漏材料所存在的不足,并对其未来的研究方向进行了展望。

裂缝性低渗油藏压裂水平井井网渗流数学模型

基于分形理论表征天然裂缝和压裂裂缝网络的复杂裂缝形态,针对裂缝性低渗透储层的非线性渗流特征和储层压敏特性,建立了裂缝性低渗透油藏压裂水平井-直井井组的非线性渗流模型。根据流体在混合井网中的不同流动形态,划分为3个区域,推导出了混合井网三区耦合产能公式,分析了分形维数、压敏效应、裂缝长度等参数对井网产能的影响。

基于格子Boltzmann模型的裂缝性储层钻井液漏失数值模拟

针对裂缝性碳酸盐岩储层钻井过程中钻井液漏失问题,基于简化的基块-裂缝双重介质物理模型,建立了描述表征单元体(REV)尺度的基块-裂缝内钻井液漏失的格子Boltzmann数学模型,数值模拟分析了钻井液漏失过程基块-裂缝内渗流场分布,揭示了不同条件下基块-裂缝内钻井液漏失行为。模拟结果表明,裂缝性致密碳酸盐岩储层中的裂缝为主要漏失空间,基块的钻井液漏失量在低值范围内随基块孔隙度增加呈指数增加。裂缝宽度越大,平均流速越大,裂缝空间内速度分布越均匀,组合裂缝总宽度相等条件下,单条裂缝的钻井液漏失速率高于多条裂缝组合情形。研究通过格子Boltzmann方法表征钻井液漏失行为,表明该方法可较好地用于分析裂缝性介质中钻井液漏失行为和裂缝至基块的跨尺度滤失过程,研究成果可为裂缝性致密储层钻井液漏失防控及储层保护提供理论依据。

裂缝性储层阵列声波成像测井响应模拟及速度频散特征研究

为分析裂缝性储层中裂缝发育带对阵列声波测井响应的影响,本文采用交错网格有限差分算法实现孔弹介质阵列声波测井波列响应的数值模拟。通过对模拟波形速度频散信息的提取,总结裂缝发育带与扩径井段不同模式波的吸收衰减与速度频散响应特征的差异性。首先基于Biot孔弹介质模型导出柱坐标下弹性波的速度-应力方程;其次,用交错网格有限差分方法对孔弹波动方程进行离散化,为提高模拟算法效率与精度,使用高阶差分格式与NPML;最后,基于含倾斜裂缝带模型与井壁坍塌地层模型的响应模拟,用前后向振幅相位估计法分析阵列声波的波形幅度相位响应特征与速度频散的差异性。结果表明,低速裂缝带纵横波波场时差会增大,且衰减幅度随裂缝带倾角变化;井壁塌陷在径向与轴向上扩大时,会增强斯通利波与伪瑞利波衰减。声波纵横波时差、速度频散与幅度衰减均可反映一定的裂缝带特征,这些影响对评价和开发裂缝性储层具有重要意义。

低渗透裂缝性油藏测井侧向剩余油挖潜措施研究——以长庆A油田为例

针对长庆A油田低渗透裂缝性油藏注水开发动态特点,通过深化精细基础地质研究,结合老区检查井取心、测井资料,开展了剩余油分布精细评价、不同水线距离的检查井水洗程度评价,以及裂缝对剩余油分布和开发效果的影响分析。结果表明,低渗透裂缝性油藏主向井水淹严重、侧向区剩余油富集,侧向剩余油挖潜设计方案可行;油藏井网加密调整后开发效果评价证实,侧向剩余油挖潜方案可减缓油藏递减、改善油藏的开发效果。可为同类油藏开发中后期实施井网调整、增储挖潜及油藏采收率提高提供有益借鉴。

压裂堵水结合工艺在裂缝性油藏新井的实践

火烧山油田为特低渗裂缝性油藏,区域内裂缝高度发育,主要以隐裂缝、高角度直劈缝为主。区内油井以压裂投产为主,通过压裂产生的人工缝来达到开启油层、提高导流能力的目的;而压裂产生的人工裂缝又易和复杂的天然裂缝沟通,造成严重的水窜现象。针对新井压裂后水窜严重的问题,先后开展了先压裂后堵水工艺8井次以及先堵水后压裂工艺16井次实验。从应用效果看,先压裂后堵水工艺在火烧山油田的适应性更好,在措施成功率及措施增油量方面均有明显优势,具有施工简单、不依赖找水工艺、压裂堵水工艺结合界面清晰、裂缝治理较彻底等优点。压裂堵水结合工艺的成功实施对于特低渗裂缝性油藏的开发具有借鉴意义。

裂缝性潜山油藏高温调剖关键技术研究

针对静北潜山区块高温裂缝性油藏开发过程中采取的脉冲周期调配优化注水措施后出现的开发问题,结合区块油藏特性,开展裂缝性潜山高温调剖关键技术研究工作,首次筛选出适合裂缝性潜山油藏高温调剖的两性离子酚醛凝胶与体膨颗粒复合凝胶体系,创新应用多羟甲基酚醛树脂交联剂,将酚醛树脂凝胶体系耐温性能从75℃提高到90℃,优选出与地层渗透通道匹配的体膨颗粒粒径。通过实施水井高温调剖,极大地改善了静北潜山局部水窜问题,增油控水效果显著,使得区块加强注水成为现实,补充地层能量的同时实现持续增产,为潜山油藏开发后期稳产提供技术支撑。

裂缝性储层天然缝与水力缝开启条件及扩展规律研究

为了揭示裂缝性储层天然裂缝与水力裂缝开启条件及扩展规律,降低水窜风险,采用地应力测试、天然裂缝观察、水力裂缝扩展试验及模拟等方法,系统研究了天然裂缝与水力裂缝开启条件及扩展规律、水平应力差对水力裂缝扩展的影响及天然裂缝与水力裂缝相沟通的净压力。研究结果显示,研究区的垂向应力σ_(v)>最大水平主应力σ_(H)>最小水平主应力σ_(h),垂向应力、最大水平主应力和最小水平主应力的梯度分别为0.025,0.020和0.017 MPa/m;研究区致密砂岩中裂缝滑动的临界压力梯度在0.018~0.020 MPa/m,平均为0.019 MPa/m;当天然裂缝内临界压力梯度超过0.020 MPa/m时,无效缝均转变为有效缝。水平应力差从0增至10 MPa过程中,水力裂缝长度逐渐增加;10 MPa应力差条件下所形成水力裂缝的长度约为0及5 MPa应力差条件下水力裂缝的1.52倍。压裂试验结果显示,当水力裂缝遇到局部发育的砾石颗粒时会发生一定程度偏转,之后会继续沿着原来方向延伸。研究区目的层天然缝张开形成分支裂缝条件下的裂缝沟通净压力梯度为0.003 MPa/m,该裂缝沟通净压力在4.5~9.0 MPa。研究认为,构建裂缝性储层中水力裂缝的非稳态扩展模式时,应综合考虑水平应力差、天然裂缝发育情况、岩性特征及压裂施工条件。

裂缝性油藏渗流特征及注水策略

为提高裂缝性油藏数值模拟精度,提供有效注水策略,以渤海大型裂缝性油藏锦州25-1南潜山油藏为研究对象,采用数字岩心技术,结合多相流模拟,明确半风化壳上段和下段微观孔喉特征及相渗曲线特征,结合数值模拟和矿场实践,开展采油速度化及注水方式优化研究。研究表明:微裂缝发育程度对基质岩块相渗曲线和毛细管力曲线形态具有重要的控制作用;微裂缝越发育的岩心,驱油效率越高,越有利于产生基质渗吸作用;微裂缝长度和裂缝频数满足幂律分布规律,其幂律指数约为1.5;开发初期裂缝系统的产量占主导地位,开发中后期基质系统的产量贡献逐步增加,裂缝系统和基质系统累计产量贡献比约为2∶1;开发初期通过优化采油速度,含水上升阶段采用循环注水的方式,采收率预计提高4.5个百分点。该研究对于裂缝性油藏开发策略及注水方案的制订具有重要指导意义。

横波各向异性在碳酸盐岩裂缝性储层评价中的应用

碳酸盐岩储层的裂缝是油气重要的储集空间和渗流通道。对裂缝有效性的评价一直是碳酸盐岩测井储层评价中的一大难题。本文从裂缝性地层所具有的各向异性出发,根据横波在各向异性地层中传播时所导致的分裂现象,利用从偶极横波成像测井资料中提取的快慢横波信息来表征地层各向异性的大小;根据横波各向异性特征与裂缝密度和张开度等的密切关系,达到识别裂缝和评价其有效性的目的。通过在塔里木盆地轮南地区碳酸盐岩裂缝性储层中的实际应用,证实了利用横波各向异性特征可以定性地分析裂缝,最终为寻找高产稳产井及试油决策提供了一种有效的技术手段。

吴起地区裂缝性漏失区域井控技术难题及解决对策探究

吴起地区位于陕西省延安市,是中国重要的石油产区之一。随着我国油田开发的深入,该地区的裂缝性漏失问题愈发严重,对于油田的后续开发产生了较大的影响。裂缝性漏失是指油井在钻井过程中,泥浆进入地层中的裂缝和孔隙,导致漏失现象。这种漏失形式具有隐蔽性高、漏失量大、治理难度大等特点,严重影响油田的产量和经济效益。因此,针对吴起地区的裂缝性漏失问题,深入研究和探讨,制定有效的井控技术对策对提高油田的开发效益非常重要。

控压钻井技术在裂缝性储层钻井中的应用

现阶段,国内大多数地区油气储藏层为裂缝性储层,这类区域对钻井技术的应用有较高的要求,若是所采用的控压钻井技术不符合要求,则会给储层带来不同程度的破坏,从而降低油气资源的开采效率。控压钻井技术适合运用在裂缝性储层,在很大程度上提高了油气资源开采效率,并对油气行业发展有着很大帮助。但部分区域油田在资源开采过程中并未发挥出该技术的优势,相关经验不足,在应用过程中还有许多问题要解决,本文主要从控压钻井技术应用现状来加以分析,阐述其概念以及应用优势,分析该技术应用过程中用到的设备,从而使该技术能够得到推广与应用。

裂缝性储层应力敏感性研究

因储层流体压力变化,致使储层岩石受到的有效应力发生变化,引起储层渗透率改变,这种现象称为应力敏感性。该敏感性主要与储层岩石的岩性和裂缝特征等因素有关。利用人造裂缝岩样研究了裂缝性储层的应力敏感性损害。结果表明,随着有效应力的增加,裂缝性岩样的渗透率、孔隙度和裂缝宽度下降幅度比较大,但随着有效应力的进一步增加,其下降幅度逐渐减慢,裂缝性储层的渗透率和裂缝宽度与有效应力呈指数关系变化;裂缝性储层存在严重的裂缝滞后效应,即裂缝性储层发生了应力敏感性损害后,即使减小有效应力也不能使裂缝性储层的渗透率恢复到原来的值。

裂缝性地层承压能力影响因素研究

地层发育裂缝的程度,一般会对地层承压能力具有一定的影响,实际钻井作业过程中,对裂缝导致的井漏事件需要予以重视,特别是微裂缝发育的灰岩、地下溶蚀孔洞等,具有裂缝-孔洞双重孔隙介质特征,连通性好,易发生失返性漏失;为了实现钻井作业顺利进行,需要对裂缝性地层漏失机理进行分析,确认影响地层承压能力的主要受控因素,从而构建防漏堵漏技术与评价方法,对现场施工技术和工艺提供理论参考。