超深裂缝性砂岩气层体积压裂的可行性分析

对于超深裂缝性气层由于研究及认识程度不够而难以确定合理的压裂改造工艺。为此,以塔里木盆地大北、克深气田的储层天然裂缝分布规律为基础,采用理论和室内分析以及现场实验相结合的方法进行相关研究:通过实验及地应力建模等来确定区块符合走滑应力机制;应用莫尔库伦准则分析研究天然裂缝剪切破裂机理,建立施工压力与天然裂缝孔隙压力增量之间函数关系;结合现场实例进行数值模拟,对发育不同程度的多条天然裂缝开启及扩展规律进行定量研究。结果表明:作用在天然裂缝孔隙上的压力与地面施工压力呈正相关关系,该压力增量达到临界应力值后,天然裂缝易发生剪切破坏,但无法实现全部开启;目前工况的条件下,压裂不能实现岩石本体破裂,人工裂缝只能沿着部分能够开启的天然裂缝扩展,而部分处于有利方位的天然裂缝也无法开启,天然裂缝不发育储层难以进行加砂压裂。最后,以最新研究成果优化分层压裂工艺,确定合理压裂参数,取得了较好的现场应用效果。

超深裂缝性厚层改造效果影响因素分析与高效改造对策

针对塔里木油田超深裂缝性厚层改造效果不理想问题,分析确定了影响储层改造效果的主要因素及其影响规律,提出了储层高效改造对策。地质力学研究结果认为影响裂缝开启的因素主要有储层天然裂缝产状、储层地应力、改造时引起的孔隙压力增量、天然裂缝走向与最大主应力方向夹角、裂缝内聚力等。高角度天然裂缝容易发生剪切破坏开启;改造时孔隙压力增量越大、最大最小主地应力差越大,天然裂缝就越易剪切破坏开启;天然裂缝走向与最大主应力方向夹角越小,天然裂缝就越易剪切破坏开启;裂缝内聚力对裂缝开启率的影响较大,降低裂缝内聚力可大幅度增加裂缝开启率,裂缝内聚力从14MPa降低到0MPa,天然裂缝开启率从11.5%增加到71.2%,裂缝开启率增加59.7%。油藏数模研究表明提高储层纵向动用程度比提高储层横向动用程度更有利于提高单井产能。现场通过暂堵和大排量泵注提高井底压力,前置酸酸化降低裂缝内聚力,利于增加天然裂缝的开启率、加入可降解暂堵材料提高储层动用程度、改善增产改造效果,实现了储层高效改造的目的。