Application of Hydraulic Fracturing Technology to Bonan Oilfield

The reservoir depthi ranges from 2300 m to 3950 m.It is of 14 sand formations that consist of 28 layers,of which 24 layers have a thickness of 5-20 m.Mainly composed of feldspar.quartz silt and fine sandstones.the reservoir is affected by com-paction,leading to poor physical properties.Core analysis indicates that the S:interval has a porosity of 17.4%.an air permeability of 50X 10 pμm’,a shale content of 7.2%.carbonate content of 5.3%,and median grain diameter of 0.19 mm.

Numerical Simulation Study on the Effect of Horizontal Well Reservoir Stimulation for Gas Hydrate Production

A new gas hydrate reservoir stimulation method of in-situ fracturing with transient heating is proposed, in line with analysis of the technological bottlenecks faced by marine gas hydrate production. This method injects the developed chemical reagents into a hydrate reservoir through hydraulic fracturing, releasing heat during the chemical reaction to increase the hydrate decomposition rate. The chemical reaction product furthermore has a honeycomb structure to support fractures and increase reservoir permeability. Based on the geological model of natural gas hydrate in the South China Sea, three development methods are simulated to evaluate hydrate production capacity, consisting of horizontal well, fractured horizontal well and in-situ fracturing with transient heating well. Compared with the horizontal well, the simulation results show that the cumulative gas production of the fractured horizontal well in one year is 7 times that of the horizontal well, while the cumulative gas production of in-situ fracturing with transient heating well is 12 times that of the horizontal well, which significantly improves daily efficiency and cumulative gas production. In addition, the variation patterns of hydrate saturation and temperature-pressure fields with production time for the three exploitation plans are presented, it being found that three sensitive parameters of fracture conductivity, fracture half-length and fracture number are positively correlated with hydrate production enhancement. Through the simulations, basic data and theoretical support for the optimization of gas hydrate reservoir stimulation scheme has been provided.

“多尺度高密度”压裂技术理念与关键技术——以川西地区致密砂岩气为例

四川盆地致密砂岩气资源丰富,是增储上产和规模化开发的重要对象。为了解决砂体展布非连续、河道宽度窄、平面和纵向非均质性强等问题导致的传统压裂改造模式效果不理想的难题,基于对四川盆地西部地区(以下简称川西地区)致密砂岩气藏地质工程特征的剖析,从渗流力学理论出发,充分借鉴川西地区致密砂岩气前期多轮储层改造的经验以及非常规油气体积压裂技术,提出了致密气“多尺度高密度”的压裂技术理念,阐明了其理念内涵、关键技术与实施效果。研究结果表明:(1)渗流特征决定了增加裂缝密度和改造体积是实现致密气储量高效动用的必然选择;(2)“多尺度高密度”压裂强调高密度布缝合理性以及多尺度裂缝流动能力匹配性,目标是通过压裂在致密储层内构建有效支撑和长效流动的多级裂缝体;(3)采用“广、密、撑、稳、精”五位一体改造技术措施,提高单井产量和EUR;(4)在ZJ气田侏罗系沙溪庙组、三叠系须家河组致密储层开展了“多尺度高密度”压裂系统性工程实践,单井平均测试产气量达到15.6×104m^(3)/d,较之前增产1.96倍,有力支撑了ZJ气田千亿立方米储量大气田的建设。结论认为,“多尺度高密度”压裂技术理念与关键技术的形成,有效支撑了川西地区致密气的高效开发,为致密气储层改造下一步攻关指明了方向,相关认识为我国致密气规模效益开发提供了参考和借鉴。

海拉尔油田沉凝灰岩储层岩石稳定乳化压裂液的研制及应用

在对海拉尔油田碱性沉凝灰岩储层压裂改造过程中,经常出现前置液造缝顺利但加砂时发生砂堵的早期砂堵现象。对碱性沉凝灰岩岩石矿物学和岩石的水化实验研究发现,碱性沉凝灰岩储层具有强烈的水化作用。分析了常规水基压裂过程中水化作用导致早期砂堵的原因,研制了防止碱性沉凝灰岩水化的岩石稳定乳化压裂液。现场应用于24口井40个压裂层位,压裂施工均获成功。利用这种压裂液不仅解决了早期砂堵问题,而且油藏改造也取得良好效果。

页岩气井水力压裂技术及其应用分析

页岩储层孔隙度小、渗透率低,页岩气井完井后需要经过储层改造才能获得理想的产量,而水力压裂是页岩气开发的核心技术之一。在研究水力压裂技术开发页岩气原理的基础上,剖析了国外的应用实例,分析了各种水力压裂技术(多级压裂、清水压裂、水力喷射压裂、重复压裂以及同步压裂技术)的特点和适用性,探讨了天然裂缝系统和压裂液配制在水力压裂中的作用。研究表明,中国现阶段页岩气勘探开发水力压裂应从老井重复压裂和新井水力压裂两个方面着手,对经过资料复查、具有页岩气显示的老井可采用现代水力压裂技术重复压裂;埋深在1500m以浅的有利储层或勘探浅井可采用氮气泡沫压裂,埋深在1500～3000m的井可采用清水压裂,埋深超过3000m的储层暂不考虑开发。

海拉尔盆地复杂岩性储层压裂增产技术

海拉尔盆地是一个多断块、多储集类型的油田,储层物性条件差,岩性变化复杂,常规水力压裂技术不能适应复杂多变储层类型的需要。针对兴安岭群含凝灰质储层早期砂堵的问题,在研究其水力压裂裂缝启裂与延伸特征的基础上,开发成功了水基冻胶外相油内相乳化压裂液体系,具有与兴安岭群含凝灰质储层配伍性强、乳化与破乳完全、低滤失、流变性能好、地层伤害程度低、可降低支撑剂嵌入等特点,使压裂成功率和压裂增油效果大幅度提高;针对布达特群古潜山变质岩储层裂缝孔洞多储集介质发育、厚度大、储隔层应力差异小的特点,研究成功将储层地质条件、地应力条件和压裂液性能等紧密结合,在压裂施工风险分析基础上进行施工参数优化,根据测试压裂分析结果完善、确定主压裂施工设计的方法,实现了真正的个性化设计。同时,应用切实可行的现场控制技术,实现了微裂缝数量、裂缝高度、压裂液滤失量和施工摩阻的可控性,提高了布达特群储层压裂施工的成功率。

胡尖山油田水力压裂效果模糊综合评判模型

针对鄂尔多斯盆地胡尖山油田油层复杂、水力压裂措施效果不理想的问题,在统计分析胡尖山油田水力压裂历史数据的基础上,借助各因素对措施效果的影响权重灰色关联分析,建立了水力压裂措施效果模糊综合评判模型,并研发了应用软件。经胡尖山油田2004年至2007年水力压裂措施的448井次数据分析对比,该模型对措施效果预测的符合率为83.71%。对40口新井进行措施效果评判,预测结果符合率为80%。研究表明,该技术具有较强的针对性和学习性,可为该油区水力压裂的参数优化提供辅助。

喇嘛甸油田特高含水期厚油层挖潜工艺

针对喇嘛甸油田特高含水期厚油层不同结构界面的情况和剩余油分布的类型，提出了3种厚油层精细挖潜的采油工艺：①长胶筒封隔器细分注水、堵水工艺，胶筒长1～3m，封卡薄隔层及附近的炮眼，封卡结构界面厚度为0．2m；②层内水力割缝射孔工艺，该工艺定位控制精度高，割缝无震动，对薄夹层及水泥环不产生损伤，试验的最小隔层厚度达到0．2m；③层内定位平衡压裂工艺，利用6种工艺管柱，可保护上、中、下结构界面及压裂层上、下结构界面，实施的结构界面厚度达到0．4m。这3种精细挖潜工艺均得到了应用，对特高含水期厚油层挖潜有较好效果。

劈裂法压裂技术在牛东火山岩油藏中的应用

牛东火山岩油藏岩性、储集结构的复杂性以及物性、含油性和力学性质在分布上的强非均质性,决定了压裂改造机理不同于砂岩油藏,表现为高应力、高滤失、高缝内扭曲、难控缝等技术难题。依据该油藏开发压裂的大量资料,介绍了该油藏储集体特征的研究成果和压裂技术机理;引入岩体力学观点,提出并实施了火山岩劈裂法压裂技术,论述了火山岩劈裂法压裂造缝的特殊机理及施工模式。在该油藏应用结果表明,有效解决了火山岩压裂增产难题,效益显著。

坪北特低渗透油田压裂工艺技术的研究与应用

针对坪北油田低孔、低压、特低渗、低含油饱和度、低产、低温、浅层的中型岩性油藏特点 ,通过大量室内及现场试验 ,优选出了与其相适应的低温压裂液及裂缝支撑半径 16 0m、前置液百分数 15 %～ 2 0 %、平均砂液比35 %～ 4 0 %、加砂程序 15 %～ 2 5 %～ 35 %～ 5 5 %等压裂施工参数 ;实施“深穿透、细分层、快排液”的试油压裂方法 ,增产效果显著。现场应用 5 18井次 713层 ,工艺成功率 99 4 %。这一压裂工艺技术充分挖掘了油层潜力 ,保证了油井正常投产。

苏德尔特油田裂缝型油藏体积改造技术应用与分析

苏德尔特油田布达特群裂缝型油藏是海拉尔盆地的主力产油层之一,采用常规规模压裂工艺,油井措施有效期短,增产效果不理想.通过分析储层天然裂缝发育特征和变质岩岩石力学特性,确定了体积改造压裂方式,现场应用了滑溜水混合缝网压裂、大规模冻胶体积压裂等2种压裂工艺,效果显著.分析结果证明,扩大改造规模并提供有效支撑是裂缝型油藏增产改造的发展方向.

海域天然气水合物开采增产理论与技术体系展望

从量级尺度大幅度提高产能是实现天然气水合物(以下简称水合物)产业化开采的关键,而水合物开采能否产业化又取决于原地可采储量能否支撑产业化开采所需要的基本开采周期,以及开采产能能否达到当前产业化开采的标准。为了给水合物开发技术研究提供参考,从海域水合物增产理论与技术学科体系建设的角度,结合国内外水合物实验模拟和数值模拟研究成果,分析了潜在的水合物增产技术,提出了水合物开采增产的基本原理、评价方法及目前存在的技术瓶颈。研究结果表明:①复杂结构井、多井井网、新型开采方法、储层改造是实现天然气水合物增产的主要途径,其增产机理可归纳为扩大泄流面积、提高分解效率、改善渗流条件等三个方面;②复杂结构井和井网是提高水合物产能的根本,基于复杂结构井和井网系统辅助加热或进行储层改造,能从量级尺度提高水合物的产能;③制样技术、储层监测技术和力学场耦合技术是目前水合物增产基础研究的主要技术瓶颈,建议“十四五”期间国家水合物应用基础研究的重点应关注上述技术瓶颈。结论认为,以水平井或多分支井为代表的复杂结构井、以多井簇群井开采为代表的井网开采模式、以降压辅助热激发为主的开采新方法、以水力造缝为代表的储层改造技术的联合应用等,是实现水合物产能量级提升的关键。

液态高能压裂技术的原理及应用

液态高能压裂技术是利用高能量液态药剂在井底迅速爆燃，产生近１００ Ｍ Ｐａ 压力和２ ５００ ℃高温的高速气流，使井壁地层产生多条径向裂缝，改善油层渗流能力，解决低渗透油层和高含水油层堵塞，提高采收率。通过濮城油田１５ 口油井试验，施工成功率１００ ％ ，单井平均增产３ 倍～８ 倍。文中分析了液态高能压裂改造油层增产原理、选井原则、施工步骤和现场应用效果分析。

川口油田长6油层注水解堵开采研究

川口油田属特低渗透油田,平均空气渗透率为0.79×10-3～0.96×10-3μm2,储层物性差,油藏压力低,渗透率特低,基本无自然产能,水力压裂求产后产能下降快。1998年油田开始注水,随着注水时间的延长,油田开发矛盾也在逐渐暴露,主要表现为水淹井多、吸水剖面不均匀、部分油井见效缓慢。为最大限度地发挥油层潜力,根据油藏地质特征和油水运动规律,进一步完善注采井网,完善注采对应关系,以反九点法井网为主的川口油田注水开采,取得了突破性的发展;严格控制注水参数,解决了水质超标、注水井注不进水、注水井堵塞、油井水淹等技术难题。油井增产明显,取得了一定的经济效益和社会效益,逐步确定了一套适合川口油田注水开发的工艺流程和工艺技术。为特低渗透油田提高资源利用率,提高原油采收率闯出了一条新的路子。

Ф38.1mm连续管压裂技术在青海油田的现场试验

为了拓宽连续管作业的应用范围,在青海油田切六9-15井进行了连续管压裂技术试验,并使用连续管进行水力喷砂射孔和环空压裂施工。试验时依据作业的最大深度和允许的最高施工压力确定了连续管长度及最高施工压力;针对连续管环空压裂施工排量大,采用常规的直角单通道注入会对管体造成伤害的问题,设计了Y形四通;为保证最大限度扶正和最短工具组合,对试验工具串进行了优化配置。连续管喷砂射孔环空压裂试验的成功,大大缩短了作业时间,减轻了劳动强度,为高原油气田井下作业的提速、提效提供了新的思路和模式。

水平井分段分簇压裂缝间干扰和段间干扰建模——以昌吉油田吉7井区八道湾组油藏为例

昌吉油田吉7井区八道湾组油藏开发过程中直井水力压裂的储集层改造效果有限,产能受到限制,需要开展水平井多级压裂。针对吉7井区八道湾组的地质力学特征,采用扩展有限元法编制了非平面人工裂缝扩展模型,模型考虑了多簇裂缝同时扩展时的缝间干扰和分段压裂时邻近段的段间干扰,表征了吉7井区八道湾组水平井非平面裂缝扩展特征。结果显示,段内缝间干扰会抑制中间簇裂缝半长,使得外侧裂缝的缝宽更大、裂缝半长更长;缝间干扰和簇间干扰使得裂缝扩展呈现非平面特征,在几何形态上具有一定曲率。通过与压裂施工数据和微地震监测数据对比,认为裂缝数值模拟结果与现场数据拟合程度较好,模型在目标区域的应用效果较好。在吉7井区八道湾组开展水平井多级压裂实验,单井日产油量达到了同井区直井的7.8倍,取得明显成效。

水力喷射重复压裂工艺在西峰油田三叠系中高含水井的应用

针对西峰油田三叠系某区块定向井产能衰减较快,中高含水井比例逐年增加的现状,开展了水力喷射重复压裂工艺技术研究。根据现有水力喷射压裂技术特点和该区块中高含水油井的具体情况,进行水力喷射压裂适用性分析,以及喷射压裂参数优化等相关技术研究,通过现场试验,应用效果达到了降水增油的目的,单井平均日增油1.73 t,平均含水下降15.4%,形成适应于西峰油田中高含水油井的水力喷射重复压裂工艺技术。

渤海A油田水力喷砂射孔压裂增产技术

渤海A油田储层中低孔渗、储层薄、隔层长、产能低,开发难度大。为实现高质高效开发,采用水力喷砂射孔压裂增产技术在A40井进行先导性探索应用。基于伯努利原理,通过喷嘴喷射的高速流体加上石英砂喷射开套管,带来局部负压,实现层间动态封隔;通过钻杆加砂环空同时补液,实现喷砂射孔和水力压裂一体化。在A40井实际应用,避免了常规射孔对地层的压实作用,改善了近井筒摩阻,减少了储层污染。油井实际产能较钻后配产提高60%,实现了一趟管柱完成两层射孔和压裂作业;水力动态封隔代替机械和化学封隔,降低井下作业复杂情况发生概率,节省器材费用。该技术实施风险低、工艺简单、择井范围宽、效益高,具有较好的推广价值。

自然选择甜点暂堵体积重复压裂在新疆油田的成功应用

水力压裂作为各大油田老井增产的主要手段之一,能够达到一定的增产目的,但随着油田开发步入中后期,初次压裂失效,采取常规的重复压裂技术存在压裂改造波及体积小、有效期短、效果差等问题,围绕新疆油田开发中后期剩余油分布,针对不同类型储层改造难点,开展自然选择甜点暂堵体积压裂技术研究与运用,利用其压裂液自动选择地质甜点的特性,配合使用高强度暂堵剂,达到有效层断层内、层间多次转向,形成复杂体积缝网,提高水力压裂效果,提升经济效益。有效解决了老井压裂存在的技术问题,为老井措施增产稳产提供了可靠的技术支持。

大港南部难采油田整体压裂技术研究与应用

大港南部难采油田Y21区块储层具有物性差、泥岩含量高、自然产能低等特点,需要通过压裂改造才能获得工业油流。针对该类储层,为提高储层改造规模和施工成功率,开展了整体压裂技术研究。整体压裂技术就是结合油藏地质条件和开发井网,借助水力裂缝、油藏和经济模型,使其达到最佳优化组合,保证油藏经整体压裂后能获得最大的开发效果和经济效益。整体压裂技术主要包括:整体压裂方案的优化设计、压裂材料的评价优选、水力裂缝的测试诊断和压裂后评价。经现场试验,取得了显著的增产效果,证明该技术能满足大港南部难采油田的开发需求。