[中国非常规油气网]低渗透油气藏体积压裂技术.
体积压裂技术在油田开发中的适用性分析
体积压裂技术在油田开发中的适用性分析体积压裂技术是一种常用的油田开发技术，其适用性取决于多个因素，包括地质条件、油藏特征和经济因素等。
本文将从这些方面进行分析。
一、地质条件：1. 储层岩性：体积压裂技术适用于岩石疏松、孔隙度高、渗透率低的储层，如砂岩和碳酸盐岩等。
对于非疏松储层如页岩等，压裂效果较差，适用性较低。
2. 差异性储层：体积压裂技术适用于具有水平、倾斜和弯曲井筒的储层。
通过水平井和多级压裂，可以最大限度地延伸裂缝，提高油气产能。
3. 快速排水储层：体积压裂技术适用于高渗透储层和对水敏感的快速排水储层。
通过压裂，可以提高渗透率，增大流动面积，加快采油速度。
二、油藏特征：1. 气候条件：体积压裂技术适用于气候温暖、气温变化不大的地区，以确保压裂液成分和性能的稳定性。
在极端气候条件下，如极低温或高温，压裂液的稳定性会受到很大影响，降低压裂效果。
2. 油藏压力：体积压裂技术适用于压力较高的油藏，可以有效地增加裂缝面积和渗透率，提高采收率。
对于低压油田，压裂效果较差，适用性较低。
3. 油藏温度：体积压裂技术对于高温油藏适用性较低，因为高温会导致压裂液流动性下降，增加压裂施工风险。
对于常温储层，适用性较高。
三、经济因素：1. 资金投入：体积压裂技术需要大量的资金投入，涉及到设备采购、作业费用和维护成本等。
只有对于有较高开发潜力和回报的油田才具备经济可行性。
2. 油价：高油价下，体积压裂技术的适用性较高，因为可以将更多的资源开采出来，提高经济效益。
低油价下，对于一些成本较高的油田，可能并不适合使用体积压裂技术。
3. 地区基础设施：体积压裂技术对基础设施的要求较高，包括供水、输油管道和天然气处理设施等。
如果地区基础设施不完善，可能会增加开发难度和成本，降低体积压裂技术的适用性。
体积压裂技术在油田开发中具有广泛的适用性，但需要根据具体地质条件、油藏特征和经济因素等综合考虑。
在选择使用体积压裂技术时，应做好技术评估与经济评估，确保其能够实现经济效益最大化。
非常规油气藏压裂新技术
− 北美的非常规作业每3个中就 GULFCOAST
33%
有1个(33%)
ROCKIES
32%
− 国际市场中每5个中就有1个 WILLISTON/BAKKEN
30%
(20%)
MARCELLUS/UTICASHALE
25%
PERMIANBASIN
22%
▪ 总结出：“蛮力”不是解决
EAGLEFORDSHALE
18% 14%
施工人员缺乏经验/人为错误
13%
4 地面设备问题
12%
胶液没有破胶
1%
提高储层认知度
我们看到了什么– Barnett 案例
70%的产气量 30%
生产剖面
½ 的射孔
20%
10%
0% 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1
SPE 103202
应力
3.5
H3
2.5 2
• 在中等盐度水中性能优越 • 高浓度盐水中性能较好
总悬浮固体(TSS)
25 m (limits to be further defined)
总溶解固体 (TDS)
10,000 mg/L
20,000 mg/L
大于100,000 mg/L
(还未确定上限)
总多价阳离子
(e.g. Ca2+ + Mg2+ + Fe3+)
案例#1 – Seneca Resources
SPE 159681 – 2012ATCE
案例#1 – Seneca Resources
84,000 ft3/ft
132,000 ft3/ft
SPE 159681 – 2012ATCE
非常规油气藏新一代体积压裂技术的几个关键问题探讨
第 51 卷 第 4 期石 油 钻 探 技 术Vol. 51 No.4 2023 年 7 月PETROLEUM DRILLING TECHNIQUES Jul., 2023doi:10.11911/syztjs.2023023引用格式：蒋廷学. 非常规油气藏新一代体积压裂技术的几个关键问题探讨[J]. 石油钻探技术，2023, 51（4）：184-191.JIANG Tingxue. Discussion on several key issues of the new-generation network fracturing technologies for unconventional reservoirs [J].Petroleum Drilling Techniques，2023, 51(4)：184-191.非常规油气藏新一代体积压裂技术的几个关键问题探讨蒋廷学1,2,3（1. 页岩油气富集机理与有效开发国家重点实验室, 北京 102206；2. 中国石化页岩油气钻完井及压裂重点实验室, 北京 102206；3. 中石化石油工程技术研究院有限公司, 北京 102206）摘 要: 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。
低渗透油藏整体压裂方案设计内容及方法(word版)
低渗透油藏整体压裂设计内容和设计方法摘要在低渗透油田的开发过程中，压裂技术成为低渗透油气田开发的主导工艺，在设计思想上也由单井增产措施的优化向区块压裂方案的优化、整体改造开发方案的优化发展。
迄今为止，低渗透油藏压裂技术已伴随着整体压裂技术的发展而进入到一个新的阶段，朝着优化支撑剂、提高压裂液效率、大型整体优化压裂设计的方向发展。
本文介绍了整体压裂的基本特征及设计原则，详细介绍了整体压裂设计的内容及方法，并用G43断块油藏的整体压裂研究进行的整体压裂设计内容的说明。
关键字低渗透，整体压裂，水力压裂，优化设计随着我国石油勘探和开发程度的深入，低渗透油田储量所占比例愈来愈大。
低渗透油田的高效开发对迎接石油工业面临着严峻的挑战、缓解石油供需矛盾有着重要的作用。
在低渗透油田开发方面，相当多的油井采不出、注入井注不进，形成低产低效的半瘫痪状态。
同时相当多的低渗透油田储量仍然难以动用。
油层水力压裂作为低渗透油藏改造的主要措施，随着对压裂技术在认识上的深化，进入八十年代中、后期，在设计思想上有了新的突破：把原来的以单井产量或经济净现值为准则的单井优化设计扩展为以油藏（区块）作为总体单元、以获得最大的油藏经济净现值或采收率（扫油效率和波及系数）为准则的整体压裂优化设计。
油藏整体压裂的工作对象（工作单元）是从全油藏出发，就是将压裂缝长、缝宽、导流能力与一定延伸方位的水力裂缝置于给定的油藏地质条件和注采井网之中，然后反馈到油藏工程和油田开发方案中，从而优化井网、井距、井数及布井方位，以取得好的开发效果和效益。
上述研究成果从整体压裂方案的基础上再做单井的优化压裂设计；通过方案设计实施与评价，全面提高油藏的开发水平与经济效益。
从这个意义上来说，水力压裂已从一项单纯提高单井产量的战术手段，而发展成为经济有效地开采低渗透油藏不可或缺的战略措施，故整体压裂又称油田开发压裂。
制定低渗透油藏整体压裂方案不仅是编制采油工程方案所必需的，也是油田开发（或开发调整）方案的重要组成部分[1]。
《2024年低渗-致密油藏分段压裂水平井补充能量研究》范文
《低渗-致密油藏分段压裂水平井补充能量研究》篇一低渗-致密油藏分段压裂水平井补充能量研究一、引言在油气开发过程中，低渗和致密油藏因其特殊的储层特性，常常面临开发难度大、采收率低等问题。
为了有效开发这类油藏，分段压裂水平井技术应运而生。
本文将探讨如何通过分段压裂水平井的方式为低渗/致密油藏补充能量，旨在为油气田开发提供新的技术方法和理论依据。
二、低渗/致密油藏的特殊性低渗/致密油藏指的是具有低渗透率和致密结构的储层。
其特性主要表现在储层物性差、油品黏度高、流动性差、采收率低等方面。
这些特性使得传统的垂直井开发方式难以有效开发这类油藏，因此需要寻求新的技术手段。
三、分段压裂水平井技术概述分段压裂水平井技术是一种针对低渗/致密油藏的开采技术。
该技术通过在水平井段进行分段压裂，形成多条裂缝，扩大储层的接触面积，从而提高采收率。
该技术具有以下优点：一是能够显著提高油藏的开采效率；二是可以降低开发成本；三是能够适应各种复杂的储层条件。
四、分段压裂水平井的补充能量机制为低渗/致密油藏采用分段压裂水平井技术进行补充能量的机制主要包括以下几个方面：1. 扩大储层接触面积：通过分段压裂形成多条裂缝，增加储层与井筒的接触面积，提高储层的开发效率。
2. 降低流体流动阻力：裂缝的形成降低了流体在储层中的流动阻力，提高了油气的采收率。
3. 补充地层能量：通过分段压裂，可以沟通更多的地层能量，使油气藏保持较高的压力，有利于油气的开采。
五、研究方法与实验结果本研究采用数值模拟和实验室模拟相结合的方法，对低渗/致密油藏分段压裂水平井的补充能量效果进行研究。
数值模拟主要关注分段压裂过程中裂缝的形成与扩展、流体的流动规律等方面；实验室模拟则通过模拟实际油藏条件下的实验，验证数值模拟结果的准确性。
实验结果表明，采用分段压裂水平井技术能够有效提高低渗/致密油藏的采收率，并显著降低开发成本。
六、结论与展望本研究表明，低渗/致密油藏采用分段压裂水平井技术进行补充能量是可行的，且具有显著的效果。
低渗油藏压裂技术研究与应用
低渗油藏压裂技术研究与应用一、低渗油藏概述低渗油藏是指渗透率小于1mD（1毫达西）的油藏，通常被认为是非常难以开采和开发的类型，因为油和天然气在渗透率较低的地层中难以流动。
低渗油藏的开发需要特殊的技术和方法，这也是科技进步不断带来的新挑战之一。
二、压裂技术概述压裂技术是一种利用高压将液态流体喷射到井口以达到裂缝形成的作用。
通过高压向地层岩石注入水、液化石油气或压实空气等流体，将地层岩石产生裂缝，从而使油和天然气得以流动。
压裂技术不仅应用于陆地和近海油气藏的开采，也广泛应用于煤层气开采。
三、低渗油藏压裂技术研究1. 压裂液配方研究低渗油藏与高渗油藏的最大区别在于，由于低渗油藏的渗透率非常低，因此需要使用低粘度的压裂液才能够充分渗透进入岩石中，并形成裂缝。
此外，还需要使用一些添加剂来提高压裂液在岩石中的效率，从而提高压裂效果。
例如，聚合物添加剂可以增加压裂液的黏度，提高在地层中的分散度，从而让压裂液更容易渗透进入岩石。
2. 井技术参数研究压裂技术需要精细的操作和调节，包括注入压力、注入速度和注入量等井技术参数的控制。
这些参数的调节非常重要，因为不同的压裂条件会导致不同的压缩力和破裂情况，从而影响产油率和破裂宽度等指标。
为了获得最佳的压裂效果，需要进行大量的研究和实验，以优化井技术参数的调节。
3. 岩石力学特性研究在进行压裂操作前，需要先对地层进行详细的岩石力学特性研究，以了解地层的破裂特性和裂缝的形成情况。
构建地层模型和岩石力学特性模型，可以帮助确定最佳的井技术参数，以获得最佳的压裂效果。
四、低渗油藏压裂技术应用压裂技术在低渗油藏中的应用成效显著。
当合适的压裂技术被应用时，生物源压裂剂能够适应各种岩性，同时对环境也更友善。
经过压裂后，通过水流的作用，地下棕色能够产出更多的油气。
压裂在审计和优化岩石性质上扮演了重要角色。
不同的压裂技术可以影响压缩率和裂缝宽度，从而达到最佳的采收率。
五、结论总之，低渗油藏是一个重要的资源开发领域，需要利用先进的技术和方法进行开发。
长庆油田超低渗透油藏体积压裂技术研究与试验
优 化 选择 雄腹 人
中图 分 类 号 ： Ｅ Ｔ Ｓ 文献 标 识 码 ： Ａ 文 章编 号 ：０ ８ ９ ５ （０ ） — ０ ０ ０ １ ０ — ２ Ｘ２ １ ０９ ０ ５ — ２ ２
摘要 ： 长庆油 田超低渗透油藏是指油层平均渗透率为（．— ． １ － １ ２的油藏 ， 鄂 尔多斯盆地分布 广泛 ， Ｏ１ １ ）Ｘ ０ ３ ｍ ０ ＊ 在 储量 资源
减快 ，储层非达 四渗流特征 明 ， 启动压 力梯度大 ， 从而影响单 储 层 转 化 ． 层 的 渗 透 率 已经 达 到 Ｔ ０３ ０３ｎ２ 储 ． Ｌｌ、目前 压 裂 ｒ 艺 １ ￣ ＂产世 ， Ｈ渗透率越低 ． 油井产量降低 幅度越大 非均质性对驱 已经不能适应超低渗透油藏 开发的需要 ．为 ＿ ｒ 解决新 投油井单
参考文献 ： ［ 催旺来． １ ］ 政府海洋管理研究 ［］ Ｍ． 北京 ： 海洋 出版社 ，０ ９ ２０ ［《 ２ 浙江省 舟山市土地利 用总体规划 （ ０ ６ ２ ２ ）． ］ ２ ０ — ００ ｝舟山市
人 民政府 ．０ ０ ２ １ ３ 适度控制 围垦指标 、 『 俞树彪． ３ １ 舟山群岛新 区推进 海洋 生态文明建设 的战略思考 填海造地 、围海造 田曾为国家经济 的发展作 出了很大 的贡 Ｊ未来与发展 ，０ ２ １ ． 】 ２ １（） 献 ．但大 面积的填海 围垦给海 洋 自然生态带来毁 灭性的破坏也 ［． ［ 俞燕 ． 于舟 山海 洋生 态文 明的若 干思考 ［ ＿ ４ 】 关 Ｊ 商业文 化 ， 】 是不争 的事实 舟山市沿海滩涂 资源丰富． 滩涂围垦是缓解土地 资源 紧缺的重要手段 未来几 年舟 山市 围填海规模 将达 到 １０ ２ １ （ ） ０ ０ ２ １．
体积压裂技术在石油开发中的应用
根据相关统计，发现我国低渗低压油气藏占量非常多，实现对其的开采和利用，能够有效缓解我国目前石油资源的紧张局面，该类石油开发存在一定难度，可以在开发当中积极应用体积压裂技术，全面提高石油开发效率。
一、体积压裂技术概述常规压裂增产理念主要是在压裂时抑制次生裂缝的扩展，主要形成一条主裂缝，产能源自裂缝的高渗流能力；体积压裂与常规压裂改造理念相反，压裂时通过各种工艺形成更多的裂缝，沟通更大的渗流区域，充分发挥主裂缝和天然裂缝增产优势。
当水力压裂时人工裂缝中产生的裂缝延伸净压力大于储层本身存在的最大最小应力差值，以及储层天然裂缝或者胶结面张开需要的临界压力时，人工裂缝就有极大机会在储层中出现多个分支缝，人工主裂缝和分支缝相互穿过，扭曲，交叉，形成初步的缝网结构。
这种结构类似与多裂缝形态，但比多裂缝稍显复杂，缝网仍然以主裂缝为主体，分支缝分布在主裂缝周围。
当主裂缝延伸一定长度以后，其缝内净压力小于应力差时，其分支裂缝会闭合，或者张开一些与主裂缝成一定角度的分支缝，裂缝形态会回归到主裂缝形态。
形成的这种主裂缝与分支缝不断交错分布的裂缝形态就叫做缝网，实现这种裂缝形态的压裂技术被称作体积压裂技术。
二、体积压裂技术在石油开发中的应用1.裂缝封堵压裂技术裂缝封堵技术包括缝内封堵以及缝口封堵。
缝内封堵与“端部脱砂”压裂技术核心机理类似，均是通过一定的裂缝封堵来增加裂缝中的净压力。
缝内封堵相对更加注重微观，天然裂缝发育储层，压裂时一般会开启多条裂缝并同时延伸，裂缝之间相互作用，裂缝狭窄，不利于加砂压裂提高砂比，对支撑剂颗粒大小要求较高，同时还增加了液体的滤失作用。
其一般采用粉砂或者缝内暂堵剂对主裂缝进行封堵，缝内净压力逐渐升高，达到一定程度便可改变原有裂缝走向，产生分支裂缝。
采用缝内暂堵进行缝网压裂时，缝网系统由人工主裂缝与天然裂缝或弱面形成的次生网络组成。
缝口封堵，常常也叫缝口暂堵压裂，其技术伴随着多簇射孔压裂而发展，通过北美页岩气生产测井分析，大约50%的射孔簇无效，29%的射孔簇低效，而21%的射孔簇贡献了70%的产量。
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3、大型滑溜水压裂技术
技术特点为大排量、大液量、大砂量、小粒径、低 砂比。主要施工参数为：排量10m3/min以上，每段压裂 液量1000-1500m3，每段支撑剂量100-200t，支撑剂以 40/70目为主，平均砂比3%-5%。 施工步骤为：
“体积压裂”理念的提出，颠覆了经典压裂理论，体 积改造形成的已经不再是双翼对称裂缝，而是复杂的网状 裂缝系统，裂缝的起裂与扩展不简单是裂缝的张性破坏， 而且还存在着剪切、滑移、错段等复杂的力学行为。
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体积压裂技术在美国Barnett页岩气的开发中最具代表性，储 层改造的主体技术有：水平井套管完井+分段多簇射孔+快速 可钻式桥塞+滑溜水多段压裂。 储层改造技术关键体现在一下几个方面：
一、体积压裂的提出及概念 二、体积压裂作用机理 三、体积压裂在美国Barnett页岩气田的应用 四、我国体积压裂开展状况
五、总结
*随着低渗、超低渗油气藏的开发，由于受到储层条件、
注采井网、压裂工艺等多重限制，单一增加缝长来提 高超低渗油藏产量效果不明显，常规压裂工艺改造难 以实现该类油气藏的商业开采，所以必须探索研究新 型的压裂改造技术，“体积压裂”的提出具有深刻意 义，国外已将此工艺技术应用于致密页岩气藏的成功 开发，其必将逐渐成为低渗、超低渗油气藏、致密气、 煤层气、页岩气经济有效开发的关键技术。
SRV： 改造 体积，106ft3
*
“体积压裂”改造对象：
体积压裂改造对象是基质孔隙性储层，天然裂缝不发 育，低渗、超低渗油气藏。这类油气藏的压裂裂缝仅 扩大了井控面积，但由于垂直于人工裂缝壁面方向的 渗透性很差，不足以提供有效的垂向渗流能力，导致 压裂产量低或者压后产量递减快等问题。通过体积压 裂在垂直于主裂缝方向形成人工人工多裂缝，改善了 储层的渗流特性，提高了储层改造效果和增产有效期。
“分段多簇”射孔技术
快速可钻式桥塞工具
大型滑溜水压裂技术
* 1、“分段多簇”射孔技术
分段多簇射孔的特点是：一次装弹+电缆传输+液体输送+桥 塞脱离+分级引爆，每级分4～6 簇射孔，每簇长度0.46～ 0.77m，簇间距20～30m，孔密16～20孔/m，孔径13mm，相 位角60°或者180°
* 2、快速可钻式桥塞工具
水力压裂过程中,当裂缝延伸净压力大于两个水平主应力 的差值与岩石的抗张强度之和时,容易产生分叉缝,多个分叉缝 就会形成“缝网”系统,其中,以主裂缝为“缝网”系统的主干, 分叉缝可能在距离主缝延伸一定长度后,又恢复到原来的裂缝 方位,最终形成以主裂缝பைடு நூலகம்主干的纵横“网状缝”系统。
*
常规压裂技术是建立在以线弹 性断裂力学为基础的经典理论的技 术，该技术是假设人工裂缝起裂为 张开型，且沿井筒射孔层段形成双 翼对称裂缝，以一条主裂缝为主导 实现改善储层渗流能力，主裂缝的 垂向上仍然是基质向裂缝的长距离 渗流，主流通道无法改善储层的整 体渗流能力，后期研究中尽管研究 了裂缝的非平面扩展，但也仅限于 多向缝、弯曲裂缝、T型缝等复杂裂 缝的分析与表征，但理论上未有突 破。
*
通过运用微 地震裂缝诊 断技术，证 实水平井分 簇射孔分段 压裂形成网 络裂缝，提 高了压裂体 积。
井下微地震波裂缝监测结果
*
压裂改造效果： 压裂改造后4 个月的累计产量 随着改造体积的 增加而增加，压 后3年增加的幅度 更大，这充分说 明体积改造对页 岩气压后产量的 重要作用。
*
长庆油田从“体积压裂”理念出发，提出水平井 分簇多段压裂思路，在国内外首次采用双级喷射器开 展了“分簇多段”压裂，一趟管柱可连续施工4簇8段， 施工效率大幅提升，促进了超低渗储层水平井的有效 开发。目前已累计试验的9口井，最高实现了10簇20段 压裂施工，其中3口水平井压后自喷，试排日产纯油最 高达122.4吨，已投产井与直井相比增产3.2倍至4.8倍， 实现了超低渗油气藏水平井开发的突破。 * 2010年12月13日，华北油田煤层气分公司在郑村 区块首次实施体积压裂施工，首次把“整体压裂”理 念引入到煤层气压裂领域。
*体积压裂具体作用方式为： *通过压裂的方式对储层实施改造，在形成一条或者多条主
裂缝的同时，通过分段多簇射孔、高排量、大液量、低粘 液体、以及转向材料及技术的应用，使天然裂缝不断扩张 和脆性岩石产生剪切滑移，实现对天然裂缝、岩石层理的 沟通，以及在主裂缝的侧向强制形成次生裂缝，并在次生 裂缝上继续分支形成二级次生裂缝，以此类推。让主裂缝 与多级次生裂缝交织形成裂缝网络系统，将可以进行渗流 的有效储层打碎，使裂缝壁面与储层基质的接触面积最大， 使得油气从任意方向的基质向裂缝的渗流距离最短，极大 的提高储层的整体渗透率，实现对储层在长、宽、高三维 方向的全面改造，提高初始产量和最终采收率。
1）第一段采用油管或连续油管传输射孔，提出射孔枪； 2）从环空进行第一段压裂；3）凝胶冲洗井筒；4）用 液体泵送电缆＋ 射孔枪＋ 桥塞工具入井；5）电引爆 座封桥塞，射孔枪与桥塞分离，试压（约过射孔段 25m）；6）拖动电缆带射孔枪至射孔段，射孔，拖出 电缆；7）压裂第二层，重复步骤4～7，实现多层分段 压裂。
*
*
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“体积压裂”是有效改造超低渗储层的有效方法和途 径， 我国石油储层渗透率动用下限不断降低，从20世 纪80年代末的5md到目前不断攻关的0.3md，而致密气大 多在0.01md以下，研究推广体积压裂技术，是不断提高 储量动用率的最佳技术途径。 近年来，我国低渗透油气藏压裂技术取得了长足进 步，但与国际先进水平仍有较大差距，还需转变观念， 紧跟国外压裂技术发展趋势，全力推动低渗透油气藏压 裂增产技术上的创新进步。
体积压裂概念：
所谓“体积压裂”就是指在水力压裂过程中， 使天然裂缝不断扩张和脆性岩石产生剪切滑 移，形成天然裂缝与人工裂缝相互交错的裂 缝网络，从而增加改造体积，提高初始产量 和最终采收率。
数值模拟研究表明，储层改造的体积越大（以页岩气为 例），压后增产效果越明显，储层改造体积与增产效果具有 显著的正相关性。