页岩油水平井组压裂动态应力场研究

水平井组开发页岩油是基于水平单井压裂局限性提出的新型压裂方式。在水平井组压裂过程中,由于存在多口井和多条人工裂缝,且裂缝周围应力变化和井间地应力分布复杂,这种复杂的应力变化将进一步影响裂缝的扩展形态。因此,深入研究水平井组中不同压裂方式下应力场的变化机理和规律对于控制裂缝形态和提高裂缝复杂度具有重要意义。针对页岩油储层压裂改造过程中应力分布问题,通过构建水力压裂数值模型,系统地研究水平井组不同压裂方式下应力场的变化机理和规律以及裂缝扩展后的应力场变化规律,并基于裂缝的形态特点进行了压裂效果的定量评价。研究表明:①同步压裂布缝方式可以有效影响井间地应力的变化,相较于正对布缝方式,交错布缝方式在井间产生的诱导应力提高了24%,并在相同井距下更容易引起井间地应力转向;②交错布缝方式下所形成的裂缝形态更为优越,压裂效果更为显著,交错布缝能有效提高裂缝的长度和宽度,使裂缝表面积和体积增大了4.6%和21.1%;③拉链压裂所形成的裂缝形态更为优越,压裂效果优于同步压裂,进一步增大了裂缝长度和宽度,使裂缝总表面积和总体积增大了1.3%和0.1%。

大宁–吉县区块深部煤层气多轮次转向压裂技术及应用

鄂尔多斯盆地东缘大宁-吉县区块深部煤层气资源丰度高,煤储层天然裂缝与煤自身割理裂隙发育、煤体结构好、机械强度高、顶底板封盖能力强,为大规模体积压裂缝网的形成提供了有利条件。超大规模压裂改造工艺使深部煤层气单井产量获得重大突破,但示踪剂监测结果显示,水平井各压裂段产气效果贡献不均一、资源动用存在盲区、综合效益未达预期。指出深部煤储层形成超大规模有效缝网面临两类主要挑战:(1)深部煤层裂缝扩展规律认识不清;(2)现有压裂技术存在过度改造及改造不充分区域。基于此问题,提出适合深部煤储层改造的多轮次转向缝网弥合压裂技术。首先,分析深部煤层超大规模缝网形成的可行性;其次结合现场压裂数据与微地震监测结果,分析地层曲率、倾角等对压裂裂缝扩展的影响;最后建立应力场计算方法,以此为依据,进行多轮次转向工艺优化及现场试验。在大宁-吉县区块现场进行试验验证,井周微应力场非均匀区域水力裂缝实现了较为均匀的扩展,增大了裂缝整体改造体积,单井产气效果较周边井有明显提升,其中DJ55井5轮次压裂,储层改造体积达到243.6×10^(4)m^(3),生产340 d累产气量970.5×10^(4)m^(3),平均日产气量2.85×10^(4)m^(3),日产量和压力均保持稳定,改造效果较好,预计采收储量(EUR)大于3000×10^(4)m^(3),产气潜力较大;JS8-6P05井第1-7段采用2~3轮次压裂,压后日产气量8.59×10^(4)m^(3),相比各段均采用单轮次压裂的JS8-6P04井加砂规模降低41.9%、压裂费用降低21%,但2口井水平段千米日产气量相当。试验效果表明,多轮次压裂工艺在一定程度上解决了水平井两侧应力差异而导致的裂缝单侧扩展问题,促进井筒两侧压裂裂缝趋于均匀扩展,极大程度上保障了深部煤储层资源动用程度和压后产量,是深部煤层气压裂工艺降本增效的主要技术途径。

煤层气井气水两相流分层测试技术

在前期研发累积式气体流量计的基础上,集成研制出一套煤层气井生产测试组合仪,以解决气水两相流分层测试的难题,并进行了现场实际应用。生产测试组合仪采用累积式气体流量计测试分层产气量,累积式气体流量计在井下可灵活转换为电容式持水率计测量持水率,结合伽马示踪流量计测得的流体流速,可求得分层产水量,满足了在煤层气井中气水同测和仪器集成小型化的要求。采用动密封压力平衡技术解决了累积式气体流量计在井下活塞开启时承压筒内外受力不平衡的问题;采用可释放导锥取代鼠笼式导锥,有效解决测试仪器入井困难的问题。测试仪器直径22 mm,可通过偏心井口下入到油套环空进行测试。现场测试时将仪器停靠不同煤层并采用递减法求得分层产气及产水量,以此对合层排采井进行产气、产水分层评价。现场应用效果显示仪器具有小型化、测试精度高、测量时间短、不影响生产等优点,具有广阔的推广应用前景。

南翼山Ⅴ油组储层参数测井解释方法研究

南翼山V油组储层四性关系复杂，且具有低孔特低渗的特征，建立高精度的储层参数测井解释模型较难。本文在综合研究南翼山V油组现有的地质、岩心实验等资料的基础上，分析了该储层的物性特征及其影响因素，并建立了储层参数的测井精细解释模型。由此较准确地计算了V油组储层参数，为储层合流体性质识别与地质储量估算等提供了重要的基础数据。

鄂尔多斯盆地大宁—吉县区块主力致密砂岩储层孔隙结构分析

为了弄清致密砂岩储层孔隙结构对储层物性的影响情况,以鄂尔多斯盆地大宁—吉县区块上古生界主力致密砂岩储层(上石炭统本溪组,下二叠统山西组2段、1段,中二叠统下石盒子组8段)为研究对象,通过孔渗测试、铸体薄片、高压压汞、核磁共振等实验,研究了储层的孔隙结构及其对储层物性的控制作用。结果表明:(1)自下而上,储层孔隙度有逐渐增大的趋势,但渗透性逐渐变差;(2)高压压汞表征本溪组和部分山2段储层的喉道相对粗大、分选较好,以微孔、中孔或宏孔为主,部分山2段、山1段和盒8段储层的喉道相对细小,分选较差,以纳米孔为主;(3)核磁共振表明山2段—盒8段储层的T2截止值平均为23.2 ms,山2段A型储层的孔隙以大孔隙为主,山2段B型、山1段、盒8段储层的孔隙以小孔隙为主;(4)综合孔隙和喉道发育特征,认为山2段储层有4种(Ⅰ~Ⅳ型)孔隙结构类型,其中Ⅰ、Ⅱ型储层的孔隙、喉道匹配关系较好,有利于储层渗流。

常用测井流量计在煤层气井中适用性分析

煤层气生产测井正处于探索阶段,还没有成熟的测井仪器。本文分析了煤层气井生产测井条件及要求,对常用的涡轮流量计、电磁流量计、超声波流量计、放射性示踪流量计做了适用性分析。