压裂工程智能预警模块建设与应用

围绕高效勘探开发和智能油气田建设的目标,介绍了压裂工程智能预警模块的设计,以正常施工特征集、异常数据知识库、标准规程等压裂专业资料为基础,采用大数据监测技术、预警计算分析模型,初步实现压裂工程预警和方案优化,形成数据驱动增产模式。在某工区的示范推广应用取得了良好效果,为国内压裂生产数字化提供借鉴。

煤层气开采中压裂工程技术的基础应用研究

在煤层气开采中,压裂工程技术起着至关重要的作用。通过压裂使煤层产生裂缝,提高煤层气渗透性和流动性,进而提高煤层气产量。本文从压裂液研究与优化、压裂参数研究与优化以及压裂效果评价与预测三个方面对压裂工程技术基础应用进行研究。

测井技术在压裂工程中的应用

近年来,低孔渗储层逐渐成为海上油田的勘探重点,受条件限制,海上压裂作业较为困难。通过测井技术在压裂过程中的应用,保障压裂作业的顺利进行。以南海东部某井为例,在压裂前设计阶段,通过测井资料得到储层定量参数,选择优势压裂段。通过声波和固井数据进行储层地应力分析、岩石力学参数计算和井筒完整性评价,提供有效工程参数,最终得到压裂优化方案。施工过程中,通过破裂压力曲线优化射孔参数,保证压裂施工顺利进行。压裂结束后,应用压裂前后声波和固井质量的对比获取裂缝延伸高度、改造空间体积等参数,对压裂效果进行评价。通过压裂过程中测井技术的应用,可以有效指导压裂作业,获得更好的压裂效果。

煤层气开采中压裂工程技术的应用

近年来,中国的煤层气勘探开发工作取得了很大进展。在煤层气开采中,活性水压裂是一种十分有效的方式。古城井田为高瓦斯矿井,瓦斯问题已成为制约矿井高产高效发展的主要因素之一。针对古城井田的特点,总结了一套实效性、针对性强的压裂工程技术,在现场取得了良好的效果,为煤层气开发奠定基础。

工程化压裂远程控制系统设计研究

工程化压裂作为石油工程项目的重要环节,会直接影响石油开采成效。传统人工操作模式下,自动化水平较低,需要进行人工启闭,从而降低了作业精度。为进一步优化工程化压裂作业水平,融合先进科技手段打造远程控制系统。针对常规井远程压裂系统进行创新研发,进一步改善不同地域网络传输问题,支持远程压裂操作,为实现远程控制奠定良好基础。以某项目为例介绍了工程化压裂远程控制系统设计,包括远程压裂现场网络构建、混砂设备远程系统构建、压裂车远程控制系统构建、仪表车远程控制系统构建、实际应用成果和结论建议。

松辽盆地古龙页岩油储层压裂裂缝扩展机理与压裂工程技术

古龙页岩油储层分布广,有机质丰度高、演化程度适中,是大庆油田勘探开发重要的接替领域。由于受页岩储层层理发育等因素影响,缝高延伸受限,导致储层改造体积较小,且压裂裂缝扩展机理认识不清。在考虑页岩储层层理缝、天然裂缝发育的基础上,建立了页岩储层压裂裂缝扩展的数值模型,分析了压裂裂缝扩展规律及其主要影响因素。理论研究结果表明:提高缝内压力和施工排量能有效增加层理缝的开启数量;增大施工排量可明显提升压裂裂缝高度,最优施工排量为17 m^3/min;高黏度压裂液有利于提升压裂裂缝高度,低黏度压裂液有利于层理缝的开启;最优裂缝间距为15 m。矿场试验结果表明:采用冻胶提升裂缝高度、注入滑溜水沟通层理缝、小级差加砂的压裂工程技术能有效改善页岩储层改造效果。研究结果为松辽盆地古龙页岩油储层体积压裂工程技术研究提供了理论基础和矿场试验经验,对大庆油田可持续发展具有重要意义。

苏里格致密气水平井压裂工程参数经济性研究

水平井开发可以提高致密气等非常规气藏单井产量,但是超长水平井、细分切割压裂、体积压裂等新压裂技术增加产量的同时也大幅增加建设投资。国内外对于致密气藏水平井压裂工程参数与投资、产出、经济边界产量和经济指标等关系仍不明确,主要以理论研究为主,与生产实际结合较少。文章通过回归分析苏里格致密气水平井压裂工程参数与单井建设投资和产出的关系,建立工程参数与投资和净现值数学模型,绘制工程参数经济边界产量关系图版,并结合参数与投资、产出和经济指标关系,分析最优经济压裂工程参数。研究结果明确了水平段长度、压裂段数、改造规模是影响水平井投资和产出的主要工程因素,并依据图版估算出不同工程参数对应的经济边界产量,参考不同工程参数范围的投资、净现值、回收期、盈利指数的变化趋势以及经济敏感性,优选经济效益最佳的技术参数,为下一步致密气效益开发提供技术经济一体化决策支持。

渤南洼陷沙三下页岩储层特征对比及工程实践

21世纪,随着常规油气资源开发愈加深入,可动用资源量连年呈下降趋势,非常规油气资源在未来能源接替方面逐渐起到日益重要的作用。随着北美页岩油革命正式打响,页岩油资源已经成为了北美地区石油工业快速发展的主要资源之一,页岩油的勘探开发引起了国内外的广泛关注。胜利油田济阳坳陷是中国东部新生代典型富油陆相断陷盆地,与北美海相页岩油资源不同,其页岩油资源具有富有机质、富碳酸盐含量、成熟度低、丰度高、资源潜力大等特点。经过近10年的研究攻关,已陆续在东营、沾化等凹陷取得了多个层系、多种类型页岩油的突破,目前整体勘探开发工作在博兴洼陷、渤南洼陷、民丰洼陷、利津洼陷等深入开展,展示出了济阳坳陷页岩油良好的勘探前景。渤南洼陷是济阳坳陷沾化凹陷中部的一个次级洼陷,为北陡南缓、东陡西缓的断陷湖盆,包括四扣和渤南两个次洼,与济阳坳陷其他洼陷相比,渤南洼陷具有自身鲜明的地质特点和生产特征。本文选取了济阳坳陷内目前勘探程度较高的渤南洼陷和博兴洼陷,从地质特征、岩相组合、储层潜力、压裂实践、生产特征等方面开展对比,总结不同洼陷的特点和影响因素,为后期勘探开发提供理论依据。

沁水盆地北部古交区块煤层气压裂工程属性评价

地面煤层气的开发过程非常复杂,除了受地质条件影响外,钻井、完井工程属性以及排采制度很大程度上影响气井的产量。已有的开发实践证实,煤储层水力压裂改造是煤层气增产的主要手段之一。通过分析已有煤层气的压裂工程属性特征,揭示压裂效果对煤层气产能的影响关系,对下步制定煤层气开发方案或低产低效井治理具有重要的指导意义。

低渗致密储层三维地质力学建模与压裂工程甜点优选方法

致密储层作为一类常见的非常规油气储层,其有效开发依赖于水力压裂这一储层改造措施。高效的储层压裂改造方案,压裂位置的选择是关键。介绍了一种低渗致密储层多数据协同的三维地质与力学属性一体化建模方法及相应的压裂工程“甜点”优选方法。利用地震数据协同测井解释资料获得储层的地质构造信息完成地质构造建模,并耦合利用测井资料反演的弹性模量、泊松比、断裂韧性等力学参数以及地应力分布,获得目标储层的三维力学属性体。在此基础上,分析和识别不同尺度上影响低渗致密储层压裂效果的主要因素,提出了一种多尺度多因素的低渗致密储层可压裂性评价方法,可实现三维尺度的储层可压裂性评价。该方法在山西某低渗致密气田的现场应用结果表明,压后产量指标与所提出的压裂层段可压裂性指数均值呈现良好的正相关关系,印证了所提出方法具有较高的现场应用价值,可为压裂方案的制定提供指导。

基于正交试验设计的页岩气藏压裂敏感性分析

为分析工程压裂参数对页岩气藏开发效果的敏感性,以南川页岩气藏为研究对象,对大量的矿场试验数据进行统计分析,得出水平段长、单段长、射孔簇间距、每米液量、加砂强度、中粗砂占比等多个单因素对页岩气产量的影响效果并进行归一化处理,绘制出模糊分布函数。结合模糊分布函数,利用正交试验设计进行多因素多水平的试验分析,计算各敏感性因素对页岩气开发效果的影响大小。结果表明:1)与页岩气产量成正比的参数有水平段长、每米液量、加砂强度、中粗砂占比,成反比的参数有与最小主应力夹角、试气段中深、单段长、簇间距;且影响程度从强到弱依次为加砂强度、中砂占比、注液强度、水平段长、单段长、簇间距、试气段中深、与最小主应力夹角,前6个参数对应的影响因子分别为22.2,18.9,16.9,15.7,14.2,12.2。影响南川页岩气压裂效果的关键因素为加砂强度和中砂占比。2)多指标综合评分越高的井,无阻流量越高,日产气量越高。为后期压裂完结的井预测产能提供借鉴。

压裂工程信息系统的设计与实现

压裂生产协同运行,压裂施工数据实时远传与平台集成共享,充分释放数据价值已成为压裂生产的迫切需求和发展方向。围绕高效勘探开发和智能油气田建设,开展压裂工程信息系统建设工作,推动数据融合连接,改善目前压裂生产管理、技术革新模式。从平台共享、数据质量、安全管理等建设要点入手,重点介绍解决方案、创新性成果和推广应用情况,为压裂生产数字化应用提供借鉴。

柿庄区块钻完井工程对煤层气井产能的影响研究

为了得到柿庄区块目标区块钻完井工程因素对煤层气产能的影响规律,针对该区块220余口开发井的钻完井资料进行了统计分析,研究了钻井液体系及储层保护情况、固井质量、井径扩大率及压裂液用量、砂比、压降、煤粉等影响因素,通过对比不同类型产气井的钻完井资料及生产情况,得出这些因素对煤层气产能的影响规律。研究结果表明:钻井工程中的钻井液污染、固井质量差、井径扩大率超标等均会对煤层气排采产生不良影响;压裂工程中,煤层气产量与入井液量、砂比成正比关系,与施工压降、煤粉产出量呈反比关系。针对不同影响因素,结合分析结果对目标区块煤层气井的钻采工程提出了合理建议,建议钻井工程中采用清洁钻井液体系,如改性清水钻进、无固相盐水钻井液体系等,可减少钻井液造成的储层伤害。

鄂尔多斯盆地神府南区深部煤层气有利区预测

为了解决鄂尔多斯盆地神府南区煤储层埋深大、应力高导致压裂施工难度大难题。在分析研究区煤层气资源条件基础上,基于岩石力学理论及破裂准则,利用煤岩力学实验、测井煤体结构及地应力解释、地震属性裂缝检测对靶区煤储层压裂工程地质条件进行分析,多因素叠合预测地质工程一体化有利区。结果显示I、Ⅱ类有利区主要位于研究区西侧及东北侧,呈条带状分布,是未来深部煤层气勘探开发的有利目标。

大排量电动混砂装备的研究与认识

混砂装备是压裂工程装备的重要组成部分,大排量、电动化、智能化是目前混砂装备发展的方向。本文针对大型压裂工程中混砂装备应用问题,提出了大排量电动混砂装备的研究思路和解决的关键技术。结合装备试验数据和工程应用效果,提出未来大型混砂装备的发展方向。

沁水盆地寿阳区块和柿庄区块煤层气开发条件对比

基于沁水盆地寿阳和柿庄区块的地质和排采资料,从主采煤储层的资源性、储层流体可动性、压裂工程条件开展2个区块的对比分析,讨论寿阳区块煤层气开发的关键问题,提出下一步开发对策。结果表明:柿庄区块各煤层的资源性和流体可动性较好,具备单层排采的条件,而寿阳区块主力煤层的累计资源丰度高达1.57×10~8 m^3/km^2,解吸潜力大,3套煤层的有效解吸量均为9 m^3/t左右,流体可动性强,渗透率平均7.57×10^(–3)μm^2,吸附时间大于15 d,具备多层合采的条件;与柿庄区块相比,寿阳区块煤系中砂体发育广泛,煤系外源水供给能力更强,且实际压裂规模更大,断裂和压裂缝沟通含水层造成煤层气井高产水的风险更大。建议寿阳区块坚持以合层排采为主,在井层优选时,首先应规避断裂,其次应考虑目标煤层顶底板的岩性组合,同时要注意优化和控制压裂规模。

长7层压裂水平井初期产能影响因素分析

近几年以来,长庆油田开展了致密油藏水平井开发技术攻关与实验,实现了渗透率0.15~0.30 md致密油藏的有效开发。水平井开发单井产能达到定向井开发的7~10倍,开发效果较好,但是由于水平井单井产能受多方面因素的影响,初期产能存在较大的差异性。本文结合长庆油田地层特征,研究了油藏地质因素和压裂工程因素对水平井初期产能的影响,为下步水平井提高单井产能,提高最终采收率提供依据。