径向井立体压裂裂缝扩展数值模拟

基于有限元-无网格法,考虑压裂液流动与岩石基质变形的耦合作用,建立了径向井压裂裂缝扩展数值模型,模拟了径向井压裂裂缝形态,定量表征了径向井对裂缝的诱导作用,揭示了方位夹角、水平主应力差与岩石基质渗透率等对裂缝形态演化的影响机制。研究表明,同层双分支径向井压裂时径向井间存在挤压作用,当径向井沿最小水平主应力方向对称分布且方位夹角大于15°时,挤压作用减小了径向井的裂缝引导长度,当径向井沿最大水平主应力方向对称分布时,挤压作用增大了径向井的裂缝引导长度。裂缝形态由径向井的纠偏作用、径向井间的挤压作用与最大水平主应力的偏转作用共同控制。当径向井沿最小水平主应力方向对称分布时,径向井的裂缝引导长度随着方位夹角的增大逐渐减小,当径向井沿最大水平主应力方向对称分布时,径向井的裂缝引导长度随着方位夹角的增大先减小后增大。径向井的裂缝引导长度随水平主应力差的增大而减小。岩石基质渗透率增大,径向井周围基质的孔隙压力增大,对裂缝的诱导作用增强。

页岩油储层径向井立体压裂产能预测模型研究

页岩储层页理发育,常规水平井体积压裂纵向穿层能力不足导致改造程度受限。本文根据径向井立体压裂开发页岩油新思路,给出了径向井立体压裂的缝网形态描述方法,建立了页岩油三维基质-裂缝-井筒跨尺度流动模型,对比分析了水平井压裂和径向井立体压裂2种开发模式下的页岩油产能,研究了天然裂缝对页岩油产能的影响。结果表明:径向井立体压裂可打破裂缝层高限制,增强了储层改造效果,径向井层数和主井数越大,产能越高。以松辽盆地古龙页岩油藏为例,有天然裂缝条件下3井3层4分支径向井立体压裂缝网直接相交的水力裂缝是水平井压裂的1.35倍,第三年产油速率和总产油量均为水平井压裂的2.2倍以上,研究结果可为径向井立体压裂高效开发页岩油提供理论依据。

准噶尔盆地石炭系长直井段井网立体压裂参数优化研究

准噶尔盆地九区M井区石炭系油藏储层纵向跨度大、层多动用差、综合产能低,常规直井压裂技术难以实现区块高效开发。为增大改造体积和提高单井产能,基于工区储层物性特征和生产动态特征,建立了三维地质模型和三维地应力模型,通过水力压裂数值模拟分析,借鉴水平井体积压裂概念,提出了石炭系长直井段立体井网体积压裂设计方法,并分析了排量、砂量、簇间距等工程因素对储层裂缝的影响规律。现场试验表明,根据此优化方法对井区10口直井进行压裂改造,生产180 d后,综合产能比压裂前提高了40%以上。

非均质气藏水平井非对称立体压裂优化方法

SF气田蓬莱镇组非均质性强,受河道影响,砂体横向变化大,水平井有效储层钻遇率低,常规均质储层水平井分段压裂实施效果差,投产率低,严重影响了气田开发效果.文章在气藏渗流特征研究的基础上,建立了非均质储层地质模型,提出了渗流阻隔带的确定方法,划分了均质独立渗流单元,在独立渗流单元内采用均质模型进行优化设计,从而形成了非均质水平井非对称立体压裂优化设计方法.运用该方法,可充分动用水平井段地质储量、减少无效裂缝、降低储层伤害,通过现场应,分段压裂改造效果提高了41%.

深层砂砾岩水平井组立体缝网压裂优化技术

深层致密砂砾岩储层盐227区块为厚层特低渗常压油藏，常规直井压裂效果差、建产难，单一水平井开发难以实现纵向厚层有效动用。借鉴国外页岩气工厂化开发理念，发展了“三层楼”工厂化整体压裂开发模式，即1套层系、3层开发，8口水平井组作为一个整体进行压裂，第一层为3口井，第二层为3口井，第三层为2口井，水平段长900～1400m，三层之间纵向跨度为80m。综合考虑平面上同层井间、纵向上层间裂缝参数匹配，建立层间立体体积缝网，提高储量控制程度。通过优化施工参数，应用新型实时混配压裂液技术，配套泵送桥塞分段压裂工艺、裂缝实时监测技术，完成4个井组8口井87段的集中压裂，裂缝监测显示立体缝网基本形成。工厂化整体压裂平均施工周期比单一水平井压裂缩短50％，单井投产费用减少395.5万元。压裂后单井平均产油量11.8t/d，为同区块直井的4倍以上，取得了良好的改造效果，为今后同类致密油储层的经济开发积累了经验。

非常规油气藏新一代体积压裂技术的几个关键问题探讨

体积压裂技术是实现非常规油气藏高效开发的关键,围绕有效改造体积及单井控制EUR最大化的目标,密切割程度、加砂强度、暂堵级数及工艺参数不断强化,导致压裂作业综合成本越来越高。为此,开展了新一代体积压裂技术(立体缝网压裂技术)的研究与试验,压裂工艺逐渐发展到“适度密切割、多尺度裂缝强加砂、多级双暂堵和全程穿层”模式。为促进立体缝网压裂技术的发展与推广应用,对立体缝网的表征、压裂模式及参数界限的确定、“压裂–渗吸–增能–驱油”协同提高采收率的机制、一体化变黏度多功能压裂液的研制、石英砂替代陶粒的经济性分析及“设计–实施–后评估”循环迭代升级的闭环体系构建等关键问题进行了探讨,厘清了立体缝网压裂技术的概念、关键技术及提高采收率机理,对于非常规油气藏新一代压裂技术的快速发展、更好地满足非常规油气藏高效勘探开发需求,具有重要的借鉴和指导意义。

提升川南地区深层页岩气储层压裂缝网改造效果的全生命周期对策

为了实现深层页岩气的规模高效开发,以四川盆地川南地区泸州—渝西区块上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组深层页岩气储层为研究对象,系统分析了涵盖井位部署、钻完井、排采生产阶段的页岩气井全生命周期中影响页岩气储层压裂缝网改造效果的地质和工程因素,进而提出了有针对性的技术对策及下一步的技术发展方向。研究结果表明:①应力状态和断裂体系是影响缝网扩展程度的首要因素,不等时靶体及其钻遇率是形成复杂缝网的先决条件,发育的天然弱面区带是诱导裂缝延伸的重要介质,优质页岩储层厚度是衡量资源纵向上能动性的地质依据;②液体携砂效率与密簇是提升水力裂缝复杂程度的工艺保障,精细分段射孔工艺是实现储层横向上充分动用的技术核心,一体化压裂方案设计是避免井下复杂情况产生、实现储层得到最大限度改造的创新流程,合理的焖井与排采制度是保证气井长期高位稳产的必要措施;③提升深层页岩气井压裂缝网改造效果的全生命周期对策的内涵包括确定适宜的储层纵横向动用模式以实现对优质储层的充分改造、有效识别断层与弱面以减少井下复杂情况的产生、优化簇间距和砂液体系以保证水力裂缝网络规模达到最大化、通过制订合理的生产制度以保证气井最大估算最终开采量(EUR)的获取;④开展长水平段气井精细压裂方案设计、持续优化砂液体系、簇间距与施工强度、研究多层立体压裂技术是深层页岩气储层缝网压裂技术下一步的发展方向。

非均质储层水平井分段压裂设计及应用

针对河道砂、透镜砂及砂泥岩互层等非均质性储层压裂布缝难度大,储量难动用的问题,以最小阻隔层厚度划分渗流单元,每个渗流单元轴向上优化裂缝条数充分动用不同砂体,横向上优化裂缝长度控制砂体,垂向上控制缝高或穿越多个层段,形成基于独立渗流单元的水平井立体压裂设计优化技术,实现了人工裂缝参数与砂体展布、储层渗流能力相匹配。现场应用效果显著,对国内致密砂岩气藏难动储量开发有较好的借鉴作用。

中国石化页岩油工程技术新进展

随着中国石化页岩油勘探开发的不断深入,目前已初步形成了钻井、测录固井和压裂等一系列特色技术。总结分析了“十四五”期间中国石化在页岩油工程技术方面取得的进展及成绩,梳理了当前页岩油开发工程技术存在的问题及挑战,提出了地质工程一体化、钻完井提速、立体开发和超长水平井等方面的技术对策和发展建议,为推动中国页岩油工程技术的发展及实现页岩油资源的低成本、规模化和效益化开发提供有益的借鉴。