致密油储层压裂裂缝扩展规律分析及影响研究

以鄂尔多斯延长组长7裂缝性致密油储层为例,开展致密油储层裂缝扩展实验研究,分析裂缝扩展的影响因素,并对裂缝扩展规律进行模拟分析,实验结果表明:长7致密油储层岩石杨氏模量、泊松比和抗压强度波动范围广,造成数值差异较大;矿物组成分布差异为3%~46%,平均值为16.85%左右;该区块储层岩石发育部分的天然裂缝,储层最大水平主应力和最小水平主应力差异较大,储层水平和垂直方向上的孔、渗、饱等物性差异较大。天然裂缝的形成和发展受自然裂缝存在与地应力场差异这两个关键因素的显著影响,长7储层原始状态下裂缝的形态呈现低角度。

新疆大倾角煤层多缝和有效支撑压裂技术研究

新疆阜康白杨河矿区煤层具有大倾角、多煤层、大厚度的地质特点,煤层压裂裂缝扩展规律、裂缝形态等与其他地区有较大差异,影响单井产量的因素及规律也不明确,导致在沁水盆地南部及鄂尔多斯盆地东缘成功应用的“套管完井、清水加砂压裂”等改造技术适应性不强,后期部分井压裂后产量较低。因此,攻关低煤阶大倾角厚煤层增产改造优化技术,探索大倾角、多煤层、大厚度煤层气压裂裂缝扩展规律,提高区块煤层气产量,对国内类似特征煤层气增产改造具有重大意义。开展了大尺寸真三轴压裂物理模拟实验,得到了最大主应力沿地层走向方向、地层倾向方向2种地应力条件下的压裂裂缝扩展结果,总结了2种地应力下裂缝沟通规律。研究为国内类似特征煤层气提供了相应的钻井轨迹设计参考。

低渗孔隙型碳酸盐岩油藏储层改造适应性及优化设计

中东地区低渗孔隙型碳酸盐岩油藏开发潜力巨大,但其储层物性差,渗流能力低,压裂改造是解锁其商业潜能的关键手段,对达成中国石油“高速开采、快速回收”的开发目标具有重要意义。本文针对该类油藏压裂改造方式不明确,改造后单井产能差异较大等开发难题,开展了基于物模实验的合理储层改造方式论证和基于数模模拟的改造方式优化设计。通过真三轴物理模拟实验验证了低渗孔隙型碳酸盐岩储层压裂的可行性,明确了胍胶和滑溜水在压裂裂缝形态上的差异性。使用井下全直径岩心制作岩板,基于支撑剂导流能力实验确定了最佳支撑剂粒径和配比。基于中东某油田S油藏测井数据,建立了典型的地质力学模型和数值模拟模型,以净现值为目标,优化了低渗孔隙型碳酸盐岩压裂施工参数并形成配套施工工艺。研究结果表明:对于天然裂缝不发育或发育较少的低渗孔隙型碳酸盐岩储层,可使用水力加砂压裂进行储层改造,室内岩心压裂改造实验显示,利用滑溜水和胍胶的混合压裂液可形成相对复杂的裂缝形态。相同闭合压力下,支撑剂粒径越大,相应的导流能力越大。70~140目粒径支撑剂在30 MPa闭合压力下其导流能力不足3 D·cm。对于S油藏,当压裂段数为6段、射孔簇数为4簇、每段压裂液340 m、每段支撑剂50 m时,压裂效果最好。现场应用结果显示压裂效果良好。该研究成果对中东低渗孔隙型碳酸盐岩油藏经济高效开发具有一定的指导意义。