三维压裂压力递减分析方法

在前人提出的拟三维压力递减分析模型基础上 ,建立了解释压裂后压力递减的三维模型 ,模型考虑了压裂液的续流影响。利用所建模型分析的压裂停泵后的压力递减数据 ,可计算裂缝几何参数 (裂缝宽度、高度、长度 )、压裂液滤失系数、地层应力强度因子、压裂液效率和裂缝延伸时间等 ,为调整大型压裂设计方案和新区整体压裂优化设计提供可靠的参数。研制了一套windows环境下的解释软件 ,运用该软件可获得有关评价参数。

三维压裂设计软件(FRACPRO)在新场J_2s气藏压裂设计中的应用

新场气田J2 s气藏为川西致密低渗气藏 ,其埋藏深度较大 ,地质特征较为复杂 ,压裂施工泵压较高。文章针对该气藏中深井储层特征 ,应用三维压裂设计软件 (FRACPRO) ,预测压裂施工泵压 ,掌握裂缝延伸规律 ,结合油藏模拟结果 ,进行了压裂优化设计 ,采用适合中深地层的优质、低伤害、低摩阻压裂液新体系 ,现场施工取得圆满成功 ,增产效果显著。

拟三维压裂设计软件在户部寨气田压裂中的应用

针对户部寨气田的储层特点 ,在优选压裂液、支撑剂的前提下 ,考虑井网布局的基础上 ,运用拟三维压裂优化设计软件 ,优选压裂设计参数 ,通过模拟计算 ,求得较为合理的裂缝几何参数 ,进行压裂优化设计 ,现场施工后取得了较好的效果。

吉木萨尔凹陷页岩油水平井地质工程一体化三维压裂设计探索

准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组页岩油储层埋藏深度大、物性差、非均质性强,常规二维压裂设计难以实现对该类储层的精细、高效动用。为充分挖潜页岩油资源,基于Petrel平台,采用序贯高斯模拟方法构建页岩油区块部分区域三维地质模型,刻画了页岩油砂泥频繁互层、岩性复杂多样的地质特征;采用DFN离散裂缝网络建模方法描述了页岩油区块部分区域天然裂缝发育情况;通过地质力学模拟器VISAGE耦合了天然裂缝模型的地应力场计算;结合地质认识,模拟分析了差异化布缝、应力阴影与天然裂缝对水力裂缝延伸及生产效果的影响。结果表明,差异化布缝对近井地带富油气区的改造更为充分,初期生产效果更好;应力阴影不利于最大主应力方向裂缝延伸,裂缝转向导致井周储层改造充分,对生产效果的综合影响较弱;天然裂缝有利于造缝网复杂化、沟通远井油气富集区,提产效果显著。

水力压裂分段射孔簇多裂缝空间偏转模拟研究

深部致密油气储层水力压裂工程形成复杂缝网形态是影响油气采收率的关键因素,需要准确评估和优化压裂裂缝扩展行为。水平井多射孔簇分段压裂涉及储层和孔隙−裂隙内流体之间的热扩散、流体流动与岩体基质变形,热扩散效应和多物理场耦合作用是深部致密岩体压裂的典型特征;同时,压裂缝网扩展与裂缝间的扰动作用有关,压裂工艺中的射孔簇间距、起裂顺序等造成平行裂缝发生不同程度的非稳定扩展。理解多物理场耦合、裂缝间扰动等内外因素的影响机制,对有效评估压裂缝网具有重要意义。综合考虑深部储层的热−流−固耦合效应,研究水力压裂缝网三维扩展之间的应力阴影效应和多裂缝扰动偏转行为。研究建立水平井分段压裂的工程尺度三维数值模型,利用典型工况计算分析了压裂裂缝三维扩展的热扩散效应影响、不同射孔簇间距以及不同压裂方案(顺序、同步、交替压裂)下裂缝网络的扩展扰动行为。结果表明:深部致密油气储层压裂裂缝扩展引起的应力扰动区域在多裂缝中存在叠加、覆盖行为,形成应力阴影效应、造成裂缝空间偏转;水平井多射孔簇间距的减小,将增大应力阴影区,加剧裂缝间相互干扰;相比多射孔簇顺序压裂,同步压裂将增大应力阴影区,交替压裂可减小应力阴影区,交替压裂成为缓解压裂缝网三维扩展扰动、优化空间缝网形态的有效方案;深部致密油气储层岩体裂缝内的压裂液与岩体基质进行热交换,各压裂方案下的裂缝扩展面积、体积均有提升,表明热效应对裂缝扩展有促进作用,成为影响压裂裂缝扩展的重要因素。

泥—砂互层地层水压致裂过程的三维数值分析

在油气田开采工程中,水压致裂技术已经成为油气开采、低渗透油藏增产的主要技术措施。基于RFPA3D并行计算程序,建立了泥—砂岩互层条件下水力压裂的大规模计算模型。数值计算结果表明:拉应力在水力裂纹的形成、发展、延伸和贯通过程中都起到了至关重要的作用,即两种情况下的水力裂纹都是张拉型的;水力压裂破裂面总是在最大主应力面内,并且垂直于最小主应力方向;岩石破裂过程具有声发射特征,同样在水力压裂过程中,声发射可以用来衡量水力裂纹发生扩展的部位和能量的大小。在泥砂互层条件下,由于泥岩的残余强度较砂岩高,在受拉状态下岩石仍保持一定的强度,可压性要比砂岩低,因此在压裂过程中,需要采取相应的缝高控制技术,以增大裂缝长度。

致密砂岩油藏水平井重复压裂优化——以长庆油田元284区块为例

在致密砂岩储层水平井重复压裂中,再次提升储层改造体积(SRV)是重复压裂成功的关键。由于初次压裂完井差、水力裂缝及天然裂缝的预置分布和动态应力变化认识不清,均衡扩展重复压裂多簇裂缝并获得理想改造效果颇具难度。为优化致密砂岩油藏水平井重复压裂储层改造效果,以长庆油田元284区块为例,构建了考虑四维动态地应力场的水平井重复压裂优化工作流程,引入有限元-离散裂缝网络(FEM-DFN)和四维动态应力场交叉耦合方法。在全三维压裂数值模型基础上,揭示多裂缝均衡扩展规律,优化压裂参数,实现提升致密砂岩油藏改造体积目标。研究结果表明,FEM-DFN方法可准确描述裂缝几何形态,通过优化压裂时机、加砂量、簇间距、压裂液量、施工排量等参数,提高了缝网复杂度和横向延伸程度。现场应用表明,考虑四维地应力动态变化的压裂工作流程效果显著,对国内致密砂岩油藏压裂优化具有指导意义。

大型压裂技术在特低渗透薄互层油藏的应用——以梁家楼油田梁112块为例

由于低渗透薄互层具有储层薄、微裂缝发育的特点 ,所以压裂改造难度大 ,压裂后产量递减快。将大型压裂改造技术应用于该类储层 ,对其实施难点及主要措施进行了分析。以梁 112块为例 ,确定了应用降滤、三维裂缝模拟和测试技术的可行性。梁 112块经大型压裂改造后 ,增产效果显著 ,新投产井压裂后均自喷生产 ,平均单井产油量 18.9t/d 。

拟三维压降曲线分析方法

在压降曲线分析模型中 ,三维模型比二维模型更符合地下实际情况。建立的拟三维分析模型综合考虑了停泵后裂缝在高度和长度方向上的延伸 ,缝高为椭圆形分布且以椭圆形向前延伸 ;针对上下隔层与压裂层之间存在的最小主应力差引入当量椭圆截面的概念来计算裂缝体积 ;延伸停止后 ,裂缝的闭合受滤失控制 ,裂缝体积的减小即为总滤失量。由此确定出C ,tpr,ΔL ,L ,W ,η ,Kc,tc 等参数 ,从而可以为正式压裂提供较为准确的设计参数。

水力压裂裂缝缝高/缝长诊断研究

水力压裂在低渗油气藏增产措施中占有相当大的比重 ,而且是提高油气采收率的主要方法。因此对水力压裂研究 ,尤其是压裂后裂缝诊断研究就尤为必要 ,它可以验证或修正水力压裂中使用的模型、选择压裂液、确定加砂量、加砂程序以及采用的工艺 ,进而降低压裂成本和提高油气采收率 ,达到合理高效开发油气田的目的。本文通过间接的压力恢复试井和生产动态分析法、净压力拟合法以及三维水力压裂模型来诊断水力压裂后裂缝缝高 缝长 。

贴体坐标在层状介质缝内流场数值模拟中的应用研究

处理任意形状且属于运动的裂缝边界是全三维水力压裂数值模拟技术所面临的技术难题之一。为了有效地攻克这一技术难关,在层状介质缝内流场数值模拟中,采用了有效的贴体坐标变换,成功地将二维缝内流场计算从复杂的物理域转换到规则的计算域,从而为我国全三维水力压裂数值模拟软件的开发和应用提供了良好的理论基础和新的思路。