大庆致密储层水平井密切割穿层提产增效压裂试验

大庆致密油储层为陆相沉积,主要发育有扶余和高台子油层。扶余油层存在单井产量低、采出程度低、产量递减快等问题,同时扶余油层水平井钻出层情况比较普遍;某区块完钻20口井,其中11口井平均砂岩钻遇率仅40.7%,常规压裂储量损失大。为此,开展大庆致密油储层水平井密集切割穿层压裂提产增效试验,提高储量动用程度,实现井筒的立体改造;开展钻遇储层段密集切割+钻出层段穿层压裂优化设计,优化储层段簇距9.0~10.5 m,穿层段簇距20~24 m,根据致密油穿层标准优化参数,优选伽马值低、储隔层应力差值低、隔层厚度小的位置进行穿层压裂布缝,同时应用压前测试压裂诊断和现场施工控制技术,保证穿层成功率,优选一体化滑溜水压裂液体系,保证基质到裂缝、裂缝到井筒油气流通全通道的畅通,大幅降低储层伤害和施工成本。

松辽盆地双城断陷白垩系营城组四段致密油成藏主控因素及模式

综合利用地震资料和岩心分析测试资料如包裹体均一温度、岩石热解和储层物性等,对松辽盆地双城断陷白垩系营城组四段(营四段)致密油藏类型、分布特征、成藏期次进行了分析,并从烃源岩评价、储层特征、构造活动和输导体系4个方面对致密油成藏的主控因素进行了研究。研究结果表明:(1)松辽盆地双城断陷营四段致密油藏的类型及分布规律为,自中部洼槽向两侧斜坡依次发育源内岩性油藏、近源断层-岩性、地层油藏和远源构造油藏,油藏为一期成藏,主成藏期为晚白垩世姚家组沉积末期—嫩江组沉积初期(80~78 Ma)。(2)研究区营四下亚段发育的湖相泥岩、油页岩的生烃潜力较大,中部洼槽为生、排烃中心,生、排烃强度均较高,分别为(20~300)×10^(4)t/km^(2)和(5~53)×10^(4)t/km^(2);营四上亚段发育的扇三角洲相含砾砂岩储层厚度大、连续性好,前缘砂体延伸入湖,平均孔隙度为11.4%,平均渗透率为0.95 mD,其中孔隙度大于8.0%、渗透率高于0.85 mD的相对优质储层是致密油富集的有利目标;深层各类圈闭在早白垩世泉头组沉积末期即已形成,而主成藏期时研究区构造活动较弱,有利于油藏的形成和保存;由断裂、不整合和连通砂体组成的多类型立体输导体系是油气运移主要通道,促进油气向两侧斜坡汇聚。(3)研究区致密油成藏受“源-扇-体”耦合控制,围绕生烃洼槽呈环带状分布,具有大面积分布、局部富集的特点,中部洼槽为源内“源-储叠置、网毯连接、扇体聚集”成藏模式,东部斜坡为近源“源-储紧邻、断-砂匹配、阶梯运移”成藏模式,西部陡坡为远源“源-储分离、‘Y’型运聚、高点富集”成藏模式。被泥岩包裹或与泥岩互层式接触的扇体、油源断裂附近的断层-岩性圈闭和地层圈闭、靠近油源断裂的背斜和断背斜圈闭分别是中部洼槽、东部斜坡和西部斜坡的有利勘探目标。

基于卷积神经网络的致密砂岩储层岩相类型测井曲线判识

为实现致密砂岩储层岩相类型连续、快速、精准的智能识别,以松辽盆地三肇凹陷州6区块扶余油层为靶区,基于卷积神经网络判识致密砂岩储层岩相类型测井曲线,根据取心井确定岩相类型并优选测井曲线特征。将岩相标签对应的测井曲线图像作为样本进行模型训练,构建测井曲线形态图像与岩相类型的非线性映射关系,采用逐点扫描识别方法将训练后的网络模型用于新目标井储层岩相划分与识别。结果表明,卷积神经网络对扶余油层储层岩相的有效识别率达到了91.6%,同时岩相逐点扫描识别能够实现新目标井储层岩相类型的自动划分与精准识别。

多层致密油气藏分层压裂井裂缝非均匀导流能力试井分析方法

压裂直井和多级压裂水平井是致密油气藏目前研究的主要井型,鲜有研究多层致密油气藏分层压裂井合采时非均匀导流能力裂缝参数解释问题。针对多层致密油气藏分层压裂工艺,摒弃致密储层传统压裂缝导流能力均匀的假设,考虑分层压裂缝扩展差异性引起的压裂缝导流能力不均匀现象,通过Laplace空间变换、Duhamel叠加原理和Stehfest数值反演方法,建立了具有非均匀导流能力压裂缝的多层致密油气藏分层压裂试井分析模型,研制了识别多层致密油气藏分层压裂井流动特征的试井分析图版,分析了井筒储集系数、裂缝表皮系数、压裂缝导流能力分布特征、储层物性等对油气渗流规律的影响。结果表明:多层致密油气藏分层压裂储层的油气渗流可分为5个阶段,早期流动阶段受井筒储集系数和裂缝表皮系数影响,中期流动阶段受压裂缝长度及导流能力控制;在相同生产压差下,增大各层压裂缝长度和导流能力有利于提高油气井产量;忽略压裂缝导流能力和压裂缝扩展的非均匀现象,将低估压裂缝区域压力损耗、高估压裂生产井早期产能。通过实例井试井解释,获取了各层裂缝参数。

甘泉油田延长组长7致密储层孔喉结构特征及分类评价

为厘定致密砂岩储层孔喉结构特征、建立并完善储层分类评价标准,应用薄片鉴定、铸体薄片、扫描电镜、压汞等测试手段,精细表征了鄂尔多斯盆地甘泉油田三叠系延长组长7致密砂岩储层的岩石学特征、储层物性、储集空间类型及孔喉结构特征,并在此基础上对致密砂岩储层进行了分级分类评价。研究结果表明,甘泉油田长7储层岩性主要为岩屑长石砂岩及长石岩屑砂岩,空气渗透率中值小于1×10^(-3)μm^(2),覆压渗透率中值为0.0554×10^(-3)μm^(2),属典型的致密储层。砂岩储集空间以残余粒间孔、长石溶孔为主,见少量微裂缝。平均面孔率为3.45%,孔喉半径呈宽范围大尺度分布;储层砂岩孔径一般0.23~57.35μm,平均孔径约为22.35μm,主要以小孔为主。喉道半径一般为0.03~3.5μm,平均约为0.35μm。研究区储集层孔喉结构复杂,且非均质性较强,主要为小孔-细喉型,小孔-微细喉型储层,此2类储层孔喉结构对研究区储层物性起到主要贡献。建立了研究区长7致密砂岩储层分类评价标准,将研究区致密砂岩储层划分为5类储层,其中,Ⅱ类及Ⅲ类储层在研究区长7油层广泛发育,是有利的储层类型,次为Ⅰ类及Ⅳ类储层。

华庆地区长6致密油储层微观孔喉结构特征

针对鄂尔多斯盆地华庆地区三叠系延长组长6段致密油储层,应用恒速压汞和微、纳米CT扫描分析等技术手段和方法,开展了微观孔喉结构特征研究。研究结果表明,长6致密油储层孔隙以微米级孔隙为主,纳米级孔隙分布频率较低,主流喉道半径为1.07μm,平均喉道半径为0.84μm;平均孔隙半径为140.12μm,平均孔喉比为281.03,微-纳米孔喉特征明显。喉道半径、孔喉比与孔渗关系表明,孔喉特征是影响和制约储层物性的关键因素,孔喉特征参数对渗透率的影响和制约要明显高于其对孔隙度的影响,致密油储层微-纳米CT实验表明,致密油储层发育孔喉网络复杂的纳米-微米级孔喉系统,且具连通性;微-纳米孔隙结构三维重构显示,纳米孔隙一般呈椭圆形、长条形和不规则形,微米级孔隙呈现圆形、椭圆形、三角形和不规则形,石油赋存在较大孔隙的团块状、球形斑点状孔隙结构和微裂缝中。

长石族矿物对致密油储渗条件的影响——以鄂尔多斯盆地长_6油层组为例

在岩石薄片观察、铸体薄片鉴定、高压压汞、恒速压汞及X射线衍射实验等多种测试分析基础上,通过高分辨率场发射万倍扫描电镜观察和分析,从结晶学和矿物学角度研究长石族矿物对鄂尔多斯盆地延长组长6油层组致密油储集层储渗条件的影响。由于晶体结构和化学组成差异,不同长石族矿物脆性和溶蚀的难易程度差别明显,地层条件下,钙长石等偏基性斜长石更易沿解理破裂形成新的渗流通道;钾长石等富钾的碱性长石更易沿解理溶蚀形成次生孔隙;钠长石等偏酸性斜长石的脆性和溶解性介于钙长石和钾长石之间。鄂尔多斯盆地长6油层组主要孔隙类型为残余粒间孔,长石溶蚀和破裂形成的次生孔缝对孔隙度贡献不大;研究区钙长石含量相对较高,其沿解理破碎形成的微裂缝有效改善了储集层渗流条件,长石族矿物对渗透率的贡献从大到小依次为:钙长石、钾长石等、钠长石。

松辽盆地北部扶余油层致密油特征及勘探对策

扶余油层是松辽盆地北部油气勘探主力层系,是一套以青山口组一段为源岩和以泉头组三段、四段河流—三角洲相致密砂体为储层的上生下储型成藏组合.扶余油层的致密油具有源岩条件好、储集体类型多样、源储匹配关系好的特点,但单一砂体规模小、连续性差、储层物性差、孔喉结构复杂.油气沿广泛分布的通源断裂下排,匹配的断砂疏导体系决定了油气平面及纵向分布.松辽盆地北部中央坳陷区内砂岩厚度大,砂地比适中,易于形成致密油气藏,整体呈现大面积连片含油特征.采用孔隙度与渗透率交会法、含油产状统计法综合确定了扶余油层致密油储层的物性下限及分类标准,进一步明确了致密油的分布规律及勘探对策。

利用测井交会图法定量表征致密油储层成岩相——以鄂尔多斯盆地华池地区长7致密油储层为例

根据岩芯观察并综合利用普通薄片、铸体薄片、阴极发光、扫描电镜等资料结合物性分析,对鄂尔多斯盆地华池地区长7致密油储层成岩作用、成岩矿物等进行了研究。根据储层成岩作用类型及强度、成岩矿物组合特征等,将研究区成岩相定性划分为不稳定组分溶蚀相、黏土矿物充填相、碳酸盐胶结相以及压实致密相四类。通过常规测井中对成岩相具有较高灵敏的伽马、密度、声波时差、补偿中子孔隙度、电阻率的测井曲线分析,利用密度—伽马交会图法进一步对四类成岩相进行定量划分,并建立研究区成岩相的测井定量识别标准。以华池地区城96井为例,其单井纵向的成岩相测井定量识别划分结果与取样点薄片鉴定结果、试油结论和物性分析等均具有良好的对应,验证了模型的可靠性。成岩相测井定量表征方法的研究,为后期致密油储层综合评价以及有利发育区带预测提供了理论指导和技术支持。

大庆油田水平井钻井技术现状及发展方向

针对大庆油田外围区块油层薄、空间分布不均衡,老区低/停产井增多,非常规致密油埋藏深、地质情况复杂、岩石可钻性差等难点,开展了超薄油层水平井、分支井、超短半径水平井、三维绕障水平井和工厂化作业水平井等一系列行之有效的钻井技术研究与应用,形成了一套适合于大庆油田地质特点的水平并钻井配套技术.通过简要回顾大庆油田30年来水平井发展历程,详细介绍了油田现阶段水平井开发的钻井技术现状,并提出未来一段时间的发展方向。

松辽盆地大安地区扶余油层致密砂岩油分布特征及控制因素

综合利用岩心、岩石薄片、恒速压汞测试及扫描电镜等资料,对松辽盆地大安地区扶余油层致密砂岩油的储集层特征、含油特征及其主控因素进行了研究。大安地区扶余油层含油特征表现为:1大面积(准)连续分布,局部"甜点"富集;2含油丰度低,致密油分布极其复杂;3含油级别以油浸—油斑为主,含油物性下限极低;4油水分异差,无统一油水界面。以上含油特征主要受控于研究区分流河道砂体的空间分布、储集层物性差异、孔喉结构及大小。分流河道砂体分布的边界即为致密砂岩油分布的外边界,致密砂岩油分布的非均质性受控于单期分流河道砂体及多期(或多支)分流河道砂体间的接触关系;物性差异控制了"甜点"的分布,进而控制了致密砂岩油的富集;孔喉结构及其大小控制致密砂岩油的油水分异程度,纳米级喉道系统控制了石油滞留成藏。

致密油储层边界层影响因素及渗透率下限实验

致密油储层渗透率极低,孔喉结构复杂,半径较小,边界层的存在都会进一步增大渗流阻力,对储层渗流影响较大。为了研究致密储层边界层的影响因素,首次采用N2驱替的实验方法,分析了压力梯度、孔喉半径和渗透率与边界层的关系。研究结果表明:随着压力梯度和渗透率的增大,边界层厚度和边界层厚度占用率均呈幂率递减,对储层渗流影响也逐渐减弱;随着孔喉半径的减小,边界层厚度先增后减,存在一个极大值,但随着边界层厚度占用率逐渐增大,对储层渗流影响也逐渐增强;通过拟合,得到不同压力梯度下的渗透率下限值及经验公式,压力梯度越大,渗透率下限值越低。通过该研究,加深了对致密性储层边界层影响因素和渗透率下限的认识,为改善边界层对致密储层渗流影响、确定合理的生产压差提供了理论依据。

致密油藏液测应力敏感性计算模型

综合成藏地质学、岩石力学和渗流力学,建立准确可靠的致密油藏考虑边界层、临界喉道和孔喉分布的液测应力敏感性计算模型.由于大庆油田致密油藏孔喉分布范围比长庆油田更窄,导致大庆油田应力敏感性更强,因此大庆油田产能更低.本文从微观角度定量表征了真实油藏中应力敏感性的作用机理.

鄂尔多斯盆地延长组长7致密油储层微观孔隙特征研究

利用场发射扫描电镜、微米CT、自动矿物识别系统(QEMSCAN)、微图像拼接(MAPS)等测试新技术结合常规分析方法对鄂尔多斯盆地延长组长7致密油储层孔隙特征进行综合研究。结果表明:致密油储层具有微米—纳米级多尺度孔隙连续分布的特征,大于2μm的微米级孔隙构成主要的储集空间;颗粒间充填胶结物质剩余的各尺度残余粒间孔及溶蚀形成的各尺度溶蚀孔隙是最重要的孔隙类型;致密油储层各尺度孔隙连通性较好,可以作为有效的储集空间及渗流通道;深湖细粒沉积及后期强压实、强胶结及强溶蚀为主的成岩作用是现今长7致密油储层微孔隙发育的主要控制因素;由于具备源储近邻或互层配置及异常高压驱动优势条件,致密油储层微孔隙中形成了富集石油的特征。

致密油直井多层缝网压裂产能预测方法

大庆油田垂向多层发育、主力层不突出的致密油储层,采用直井细分层大规模缝网压裂的开发方式取得了较好的生产效果。针对直井缝网压裂产能预测方法不成熟、常规计算方法误差较大的问题,结合致密油储层地质特征和渗流特征,通过裂缝基质流动耦合求解,建立一种考虑储层垂向非均质性的致密油直井多层缝网压裂产能预测方法。与实际产量对比,该方法预测符合率可达90%以上。该方法对于指导致密油开发方案编制以及理论研究具有重要意义。

鄂尔多斯盆地延长组长7油层组致密砂岩储层层理缝特征及成因

裂缝发育程度与类型是影响致密砂岩储层能否获得油气高产稳产的重要因素。目前,鄂尔多斯盆地延长组致密砂岩储层勘探开发高度重视构造裂缝,而对层理缝的关注甚微。近期勘探开发实践表明,致密砂岩储层层理缝发育对油气富集具重要影响。综合利用野外露头观察、岩心描述分析与薄片观测,系统表征鄂尔多斯盆地延长组长7油层组致密砂岩储层层理缝特征,并分析其成因机理。结果显示:鄂尔多斯盆地延长组长7油层组致密砂岩储层层理缝多近水平或低角度发育,裂缝开度较小;横向上常断续分布,延伸不远;垂向上彼此独立,基本无联系,其发育分布具强非均质性,可被构造裂缝切割;岩心中发育的层理缝多存在油浸或油迹显示。分析认为:自晚燕山期,长7油层组致密砂岩储层内层理缝开始大规模形成,其发育分布受流体压力、构造应力以及溶蚀作用等多种地质因素综合控制。延长组长7油层组致密砂岩储层层理缝对鄂尔多斯盆地致密油勘探开发的地质意义主要体现在其储集效应,层理缝差异发育是造成鄂尔多斯盆地致密油非均质分布及影响单井产能的重要因素,其发育区可能是致密油勘探开发的"甜点区"。

鄂尔多斯盆地华庆地区长7油层组致密油成藏条件与成藏模式

利用钻井、测井、录井、试油资料、薄片观察以及分析化验等资料,研究鄂尔多斯盆地华庆地区长7油层组致密油的储层条件、烃源岩条件和运移聚集条件,建立致密油成藏模式。结果表明,长7油层组储层岩性主要为长石岩屑砂岩,平均孔隙度为7.4%,平均渗透率为0.134×10-3μm2,储集空间以次生溶蚀孔隙为主,占到总面孔率的70.6%,孔隙半径分布范围多数小于1μm,属于纳米级孔隙。长7油层组烃源岩以长73最好,有机碳含量平均为8.99%,明显高于长72和长71,后两者的有机碳含量分别为2.17%和1.12%,均属于好-最好烃源岩。长73烃源岩厚度分布在28~36 m,长71+2厚度为35~55 m,主要为I型干酪根,镜质体反射率介于1.02%~1.2%,处于生烃高峰期,生油强度可达到600×104t/km^2。运移通道为水平裂缝、斜交裂缝和砂体构成的三维网状输导体系,尤其是源储界面的斜交裂缝为初次排烃的重要通道。运移动力为生烃作用产生的超压,其分布范围在15~22 MPa。长7油层组致密油藏发育岩性尖灭油藏、透镜体油藏和成岩圈闭型油藏,数量多,横向连片、纵向叠置,呈现出准连续分布特征。长73烃源岩与长71和长72储层形成下生上储型成藏组合,长71和长72烃源岩与自身储层形成源内间互型成藏组合,构成"下生上储-源内间互双源供烃准连续型"成藏模式。

致密油气储层基质岩心静态渗吸实验及机理

致密油气藏已经成为非常规油气领域的开发重点。渗吸作用作为致密油气渗流机理的重要内容,可以有效地提高致密油气藏的采收率,但目前这方面的研究较少。选取中国典型致密油气储层基质岩心,进行不同条件下的渗吸实验。对实验现象与实验结果进行深入分析,提出新的致密油气储层基质岩心渗吸机理——层渗吸理论,即渗吸是从岩心表层开始逐层向岩心内部进行的。根据修正质量法计算渗吸效率的公式得到准确的室内渗吸实验数据,并将数据标定为实际地层尺度。结果表明,致密油气储层基质岩心在地层条件下的油水渗吸效率为12%~18%,渗吸速度数量级为1×10^(-4)cm/min。应用渗吸作用开发致密油气需要与其他开发方式相结合,才能提高致密油气产量的最终效果。

鄂尔多斯盆地南部致密油藏水平井智能分采技术研究与试验

为解决鄂尔多斯盆地南部致密油藏水平井大规模压裂开发以后面临的低产、低液和低效问题,进一步描述油藏动态、提高开发效果,通过评估低效水平井的潜力,制定了可行的解决方案和复产措施,基于远程智能控制原理,研制了高性能井下智能开关器,应用机电一体化手段将智能微电子技术应用于生产管柱中,形成了低成本且工序简单的智能分采技术,并基于多封隔器组合管柱力学效应计算方法,对智能分采管柱的变形量及卡水过程中所受的载荷进行了计算,以确保封隔器不会出现移动失效的问题。5口井的现场试验表明,该技术能够有效采集生产数据,降低含水率、提高产量,并且具有施工成本低和调层方便等优点,可以为致密油藏水平井控水稳油高效开发提供有效的技术支撑。

大安北地区扶余油层复杂致密油藏特征及成因分析

结合油田实际地质情况,在沉积储层特征、油气分布规律研究的基础上,总结大安北地区扶余油层油藏特征;并对其成因进行了探讨。研究结果表明,大安北地区扶余油层为典型的低-特低孔、超低渗致密储层,储层非均质化严重。导致其油藏特征复杂的根本原因为:1源下多期成藏,各期原油在黏度、密度、组分上均有差异;2砂体在空间上的复杂叠置、接触关系造成的侧向差异输导;3断裂活动期的纵向输导体系造成圈闭类型、规模、油气充注丰度及分布上的差异。基于此,提出"源内倒灌—纵向断裂输导—构造有利部位聚集"的成藏模式,并指出以密集断裂带作为油气优势运移通道的断层组合两侧构造高点或砂体尖灭部位是油气聚集成藏的有利部位,可做为下一步油藏预测与开发的重点目标区。