水平井分段压裂多簇裂缝均衡起裂与延伸控制方法研究

针对水平井分段压裂中普遍存在的多簇裂缝非均匀延伸现象,研究多簇裂缝均衡起裂与延伸的控制方法。提出以下主要控制方法:(1)采用变排量酸预处理技术,以增加多簇裂缝同步起裂的概率;(2)采用低黏度滑溜水变排量注入技术,以大幅度降低水平井筒内的压力梯度;(3)采用变黏度滑溜水及变黏度胶液注入技术,逐渐增加多簇裂缝接近均匀进液的可能性;(4)采用高黏度胶液中顶技术,将高黏度胶液注入延伸程度较大的裂缝中,以阻碍后续压裂液的持续进入;(5)在段内投入与压裂液等密度的封堵球,以实现选择性封堵进液多的裂缝;(6)采用段内限流压裂技术,加大孔眼摩阻,以减缓压力的释放;(7)适当增大小粒径支撑剂的比例,使各簇裂缝支撑剂均匀进入。以上方法应用于现场多口水平井,效果显著。

基于真三轴物理模拟多簇裂缝均衡起裂及延伸规律实验

针对鄂尔多斯盆地致密砂岩油藏岩石致密、非均质性强、常规压裂工艺形成的裂缝形态单一而无法实现储层立体改造,开展了非常规压裂技术多簇压裂裂缝均衡起裂及延伸行为规律研究。利用大尺寸真三轴模拟实验系统,基于量纲分析法(π定理)物理模拟实验相似准则设计,经多次实验配比、养护、力学测试等方法,得到了与目标层位相近岩石力学参数的人工养护岩体,利用30 cm×30 cm×30 cm的人工试样系统开展了非常规体积压裂物理模拟实验。以常规压裂工艺为参照,通过改变实验条件及设计参数,模拟了水力脉冲预处理、簇间暂堵、限流法、循环加卸载和脉冲间歇压裂5种非常规体积压裂工艺下的压裂裂缝均衡起裂与延伸行为,明确了不同压裂工艺对应的多簇压裂裂缝均衡起裂及扩展延伸规律。对比常规压裂对压裂裂缝存在应力干扰而抑制其扩展,5种非常规体积压裂方法均能减小多簇压裂裂缝间的应力干扰,有利于裂缝均匀起裂扩展,获得复杂裂缝和更大的改造体积,其中簇间暂堵压裂工艺获得复杂缝网的效果最好。形成并完善了体积压裂多簇裂缝均衡起裂与延伸控制技术,有助于提高非常规致密油气藏整体改造、立体动用程度。

水平井多簇起裂影响因素分析及控制起裂方法探讨

水平井分段多簇压裂技术已经成为致密低渗油气藏有效开发的重要手段。针对多簇压裂裂缝起裂及延伸机理复杂的难点,以泾河油田为例,从多簇起裂应力预测模型着手,分析影响多簇起裂的相关因素,利用限流原理,通过优化射孔参数来实现多簇段均衡起裂以及有效延伸。结果表明:射孔方位在0°或180°时,破裂压力最小;井眼方向沿最大主应力方向时,簇间破裂压力差最小;当簇间距为10 m左右时,产生的诱导应力对破裂压力影响最大;结合泾河油田储层特点,采用16孔/m的孔密,每簇射1~1.5 m,施工排量达到5 m^3/min以上,能够保证两簇射孔均衡起裂和有效延伸。所形成的理论和方法在致密低渗油藏水平井分段多簇压裂中具有推广应用价值。

吉木萨尔页岩油水平井大段多簇压裂技术

吉木萨尔凹陷芦草沟组页岩油储层物性差,非均质性强、原油流动性差,水平井精准改造优势储层的难度大,分段压裂方式增产效果有限,压裂投入高、产出低的矛盾突出。针对这些问题,采用非均匀极限限流布孔技术改善段内各簇的压裂液进液分布,通过缝口暂堵和缝内暂堵提高净压力以形成复杂缝网,优化压裂施工参数促进段内多簇裂缝均衡起裂,最终形成了适用于吉木萨尔页岩油藏的水平井大段多簇压裂技术。现场应用效果表明,该技术可有效提高页岩油储层的改造程度和生产效果,为吉木萨尔页岩油经济有效开发提供有力支撑。