二连盆地低渗碎屑岩储层低伤害压裂技术研究应用
QK-低渗透油田水平井压裂改造技术研究与应用
#技术讨论!低渗透油田水平井压裂改造技术研究与应用*闫建文1,2张玉荣3(11中国地质大学(北京)能源学院21中国石油勘探开发研究院31大庆石油学院石油工程学院)摘要围绕低渗透油田开发技术问题,为攻克水平井规模应用的瓶颈技术,突破储层改造技术难题,开展了水平井低渗透储层改造技术攻关,包括水平井对低渗透油藏的适应性研究、水平井与井网的匹配关系研究、压裂改造基础研究、水力分段射孔压裂研究、机械分段压裂技术研究、限流压裂技术研究,初步形成了水平井分段压裂配套技术,主体关键技术研究已经取得突破性进展。
现场试验63口井,最高单井改造后产量达到相邻直井的412倍,取得了很好的改造效果,积累了大量的现场经验,为在低渗透油田大规模应用水平井创造了条件。
关键词低渗透油田水平井压裂改造机械分段压裂酸化改造0引言近几年,原油新增储量的70%属于低渗透储量,低渗透油藏形成条件、孔喉特征、渗流机理等与中高渗透油藏有明显的区别,使油藏开采方式、油井生产动态也表现出特殊性[1]。
实现储量的有效动用,大幅度提高单井产量是开发低渗透油田最急需解决的问题。
水平井作为油藏开发最有效手段之一,由于其能够增大油藏的泄油面积,改变流体在油藏中的渗流机理和方式,大幅度提高单井产量,逐渐被应用于低渗透油藏的开发。
应用水平井开发低渗透油藏的关键问题是储层改造,如果储层改造技术不突破,工艺配套程度差,应用水平井开发的低渗透油田经济效益就将大幅度降低[2-5]。
1水平井储层改造存在的问题水平井储层改造的关键是如何实现水平井分段压裂。
分段压裂存在较大技术问题和风险:机械分段压裂砂卡封隔器解卡技术急需解决[6-7];储层改造滤失面积大、施工时间长、压裂液伤害大,对储层改造工作液体系提出了更高的要求;小型测试压裂、压后压力恢复试井、井温测井与微地震波测试等在直井上较为常用的诊断评估手段,在水平井中应用较困难,这样水平井压后裂缝形态评估难度大。
水平井储层改造技术的突破是低渗透油田规模应用水平井的技术瓶颈。
低渗致密储层压裂液伤害机理实验设计
2020年01月低渗致密储层压裂液伤害机理实验设计董凤龙（中油辽河油田公司勘探开发研究院，辽宁盘锦124010）摘要：“十三五”以来油田新增石油探明储量以低渗、特低渗油藏为主，储层具有孔喉细小、富含敏感性矿物、裂缝发育、界面张力大等特点，对储层伤害异常敏感，在钻完井、压裂改造等过程中易造成二次伤害，严重影响油藏有效开发。
因此，有必要开展储层压裂液伤害机理研究，文章主要阐述了针对这方面研究的室内实验设计内容。
关键词：低渗致密储层；压裂液伤害；机理研究1研究必要性及意义国内外开发实践表明，储层伤害评价、控制和补救是解决有效开发的重要课题之一。
但对低渗碳酸盐岩油藏，未建立致密储层工作液（钻完井液、压裂液）伤害评价方法，工作液对储层伤害机理及伤害程度认识不清，储层保护措施难以确定。
实验区块视碳酸盐岩油藏的主力区块，主要储集层为白云岩类，储层致密、敏感性矿物含量高，压裂后压裂液返排率和产能差异大，明确工作液对储层伤害机理对于致密储层高效开发具有重要意义。
针对致密油储层在开发过程中存在的问题，深入分析储层岩性、物性、孔隙结构、流体等特征，明确储层在钻完井、压裂过程中潜在伤害机理；建立致密油储层工作液伤害评价系统方法，明确工作液（钻完井液、压裂液）对储层伤害机理及伤害程度，提出储层保护措施建议，为致密油高效勘探开发工程设计提供依据。
2压裂液伤害机理实验设计2.1低渗致密储层伤害地质因素研究针对碳酸盐岩致密油层，在已有分析测试资料基础上，利用岩石薄片、场发射扫描电镜、氮气吸附、核磁共振等手段，系统分析研究区致密油层岩性、物性、孔隙结构、敏感性矿物及流体等特征，明确储层在钻完井、压裂过程中潜在伤害机理。
（1）储层岩性特征分析：利用大铸体薄片、X-衍射全岩分析，明确储层岩石类型和结构特征。
（2）储层物性特征分析；结合岩心分析和测井解释成果，明确研究区主力储层孔隙度、渗透率、饱和度等特征。
（3）储层敏感性矿物分析：利用X-衍射粘土矿物、场发射扫描电镜分析，明确储层中敏感性矿物含量、类型及其产状。
《低渗透储层的微观孔隙结构特征研究及应用》范文
《低渗透储层的微观孔隙结构特征研究及应用》篇一一、引言在石油工程和地球科学研究领域中，低渗透储层因其在开发过程中的独特性而备受关注。
这类储层往往由于孔隙度小、渗透率低，使得其内部的流体流动行为与常规储层相比存在显著差异。
低渗透储层的微观孔隙结构特征直接决定了流体的运动状态及开发效率，因此对其研究具有重要意义。
本文将重点探讨低渗透储层的微观孔隙结构特征及其在石油工程中的应用。
二、低渗透储层的微观孔隙结构特征1. 孔隙类型与分布低渗透储层的孔隙主要包括粒间孔、溶蚀孔和微裂隙等类型。
这些孔隙的大小、形态及分布直接影响着储层的物性特征和流体的运移方式。
一般而言，这类储层的孔隙直径较小，多以微米级为主，且在空间上分布不均，常常呈现出复杂的三维网络结构。
2. 孔喉关系及连通性在低渗透储层中，孔喉关系对流体的运移有着决定性的影响。
有效的孔喉连接不仅确保了流体的顺利流通，而且影响其渗流特性。
研究显示，这些储层的孔喉半径小、弯曲度高，连通性相对较差，这也是造成低渗透性的重要原因之一。
3. 岩石的物理性质岩石的物理性质，如矿物的成分、粒度以及孔隙间的流体状态等，也是决定储层渗透特性的重要因素。
在低渗透储层中，岩石的矿物组成通常较为复杂，不同矿物间的硬度和密度差异可能导致孔隙结构的差异，进而影响其整体的渗透性能。
三、研究方法与技术手段1. 实验技术手段针对低渗透储层的微观孔隙结构特征研究，常用的实验技术手段包括扫描电镜（SEM）观察、压汞实验、核磁共振等。
这些技术手段能够直观地观察和测量储层内部的孔隙结构及流体分布情况，为后续的模型建立和开发策略制定提供依据。
2. 数值模拟技术随着计算机技术的发展，数值模拟技术在低渗透储层的研究中得到了广泛应用。
通过建立精细的储层模型，结合流体流动的物理规律和数学模型，可以有效地预测流体的运移行为和储层的开发效果。
四、应用领域及前景1. 石油工程领域在石油工程领域中，低渗透储层的研究成果对于油田的开发和增产具有重要指导意义。
多裂缝压裂工艺在超低渗储层中的应用
多裂缝压裂工艺在超低渗储层中的应用受超低渗原油储层特点决定，超低渗油层开采难度较高，作为石油资源开采末期阶段的接替类型储层，超低渗油层开采工作成果对我国经济发展以及石油行业可持续发展有重要意义。
课题基于超低渗油层应力差值较低，各项异性异性弱、微裂缝发育、多期河道砂体等特点，分析探讨最佳化的压裂工艺。
标签：超低渗;多裂缝;压裂工艺超低渗油层在我国分布较为广泛，近年来伴随石油资源的日渐匮乏，超低渗油田的开采价值逐渐提高，业内也加强了对超低渗油田各类采油工艺的研究。
超低渗油田在开采中存在低渗、低压、低产等开采障碍，传统压裂工艺效果有限，文章提出了多裂缝压裂工艺技术，并以长庆油田为研究研究案例，进行现场实验研究。
一、超低渗储层开发难点及改造新思路（一）超低渗储层特点超低渗储层物理特性较为特殊，岩石较为粉碎，物性差，原油具有较大的渗透阻力，如长庆油田超低渗储层平均厚度为10-40m，油层深度为2000-2300m。
储层岩石多为砂岩石，石英以及长石含量较高。
根据对应的渗透率以及物理特性分析，该油层符合低渗透油层各项参数范围，属于低渗透油层。
西峰油田油层平均厚度为25m，平均深度为2100m。
油层岩石结构多由粒径小于0.1mm的细小黑色岩石颗粒组成，平均孔隙度为10.9%，也符合超低渗油层特征。
（二）开发难点首先，超低渗油层具有明显的非达西渗流特征，岩石粒径较小导致其出现多孔隙介质特征，流体此类岩层中流动状态较为特殊，无法向常规油层一样建立高效驱替压力系统流体渗透困難，对启动压力梯度要求较为苛刻。
需要有针对性的开采以及压裂手段。
其次，低渗透油田产量波动较大，不够稳定。
油井产量受渗透率影响上下浮动，但普遍较低，投产初期平均产量约为2t，随后普遍发生递减现象，中后期产量较低，原油含水量较高。
（二）储层改造新思路压裂施工主要是针对油藏的岩石储层结构进行压裂改良，让岩石结构特点符合开采需求。
超低渗油层岩石物理渗透性较差，平面非均质性较强的特点。
低渗透油田堵水转向压裂新技术研究与应用
口高含水在生产井 , 平均单井 日产液
, 含水
耐 , 日产油
, 具有较大 的治理空间 。另外 , 仍有
口水淹井计划关井 , 可 以利用堵水转向压裂技术摸 索复产的规律 , 恢复油井的产能 。
堵水 转 向压 裂技术 原理
堵水转向压裂工艺技术主要是针对靖安长 油藏 高含水油井进行重复改造的一种工艺技术 , 结合了选 择性堵水技术和转 向压裂工艺技术 , 其基本原理就是 首先对见水油层进行选择性堵水 , 封堵原有裂缝深部 或储层 由于微裂缝发育而含水饱和度升高 的部位 , 然
卜熙州 ` ”
际薰赎间 … 井 `
图 裂缝性堵水模 拟图
图
裂缝转 向示意 图
堵水转向压 裂技 术延伸
高含 水油 井堵水 转 向压裂 潜力 分析 靖 安 油 田部 分 油 井 已 进 人 高 含 水 期 乃 至 水 淹 ,
图 堵水转 向压裂示 意图
工艺 参数优 化设 计
堵 剂 系列产 品
见水 原 因复杂 , 但 主要是 由于储层 复杂 的微裂缝 系 统 、 压 裂 投产 措施 规模 较 大 、 超 前注 水等 因素 综合 影响 。
前端形成高强度滤饼 , 迫使后续压裂液选择另外 的通 道进人 ,从 而实现了裂缝转向 。 由于不同区域 、 不同单 井的差别 , 暂堵剂的加人量测算存 在较大 的不可控性 , 给裂缝 内能否实现转 向带来了诸多未知因素 。 新老缝并用含 水保持较高 缝 内转向压裂技术 中暂堵 剂实 现暂 堵后 , 为 了减 少对 油层 造 成二 次 污染 , 在生产过程会随着原油一同吐出地层 。 转向压裂后 ,原
固化 后 耐 酸 耐 碱 , 老 化 时 间 大 于 一
低渗透储层岩石气压致裂机制与增透效果研究
博士学位论文低渗透储层岩石气压致裂机制与增透效果研究Fracturing Mechanism and Permeability Enhancements Effect Induced by Gas Fracturing in Low Permeability Reservoir Rocks作者：侯鹏导师：谢和平院士高峰教授中国矿业大学二○一八年五月中图分类号 TE3 学校代码 10290UDC 密级公开国家重点研发计划（2016YFC0600705）国家自然科学基金项目（51604260，51574219，51404250）中国矿业大学博士学位论文低渗透储层岩石气压致裂机制与增透效果研究Fractuing Mechanism and Permeability Enhancements Effect Induced by Gas Fracturing in Low Permeability Reservoir Rocks作者侯鹏导师谢和平院士高峰教授申请学位工学博士培养单位深部岩土力学与地下工程国家重点实验室学科专业工程力学研究方向深部岩体力学与工程答辩委员会主席凌祥评阅人匿名盲审二○一八年五月致谢光阴似箭，转眼间五年的直博生学习生涯即将结束，人生长卷即将展开新的篇章。
蓦然回首，这五年来，得到太多人的指导和帮助，谨在博士论文完成之际，向大家表示最诚挚的感谢。
首先，衷心感谢导师谢和平院士、高峰教授以及指导小组成员鞠杨教授。
无论是学习还是生活上，恩师都给予了我无微不至的关怀，为我创造了非常优越的学习环境和学习氛围，使我能够心无旁骛，潜心学习。
在本论文的选题、研究思路、研究条件以及论文撰写等环节，倾注了恩师大量的心血。
恩师前瞻的战略眼光，深刻的科学见解，严谨的治学态度，传道授业、诲人不倦的高尚师德，严以律己、宽以待人的崇高风范，朴实无华、平易近人的人格魅力等等皆是我终身学习的榜样，也使我明白了许多从事科研、待人接物与为人处事的道理，这将对我产生深远影响。
《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、引言随着全球能源需求的持续增长，低渗/致密油藏的开发变得越来越重要。
这类油藏由于渗透率低、储层致密，传统开采方法往往难以有效开发。
为了提高采收率，分段压裂技术应运而生，尤其是分段压裂水平井技术，其在低渗/致密油藏开发中取得了显著的成效。
本文将就低渗/致密油藏分段压裂水平井的补充能量技术进行研究，探讨其技术要点和实际应用。
二、低渗/致密油藏的特点低渗/致密油藏是指渗透率较低、储层致密的油藏。
这类油藏具有以下特点：1. 渗透率低：储层中的流体流动阻力大，开采难度高。
2. 储层致密：储层中含油量丰富，但岩石结构紧密，导致采收率低。
3. 储量丰富：尽管单井产量较低，但整体储量巨大，具有较大的开发潜力。
三、分段压裂水平井技术分段压裂水平井技术是一种针对低渗/致密油藏的有效开发方法。
该技术通过在水平井段内进行分段压裂，形成多条裂缝，扩大油藏的泄流面积，从而提高采收率。
其主要技术要点包括：1. 水平井轨迹设计：根据油藏地质条件，设计合理的水平井轨迹，使井眼能够穿越多个有利区域。
2. 分段压裂：将水平井段分成若干个区间，进行分段压裂，形成多条裂缝。
3. 裂缝扩展与监测：通过优化压裂参数，使裂缝向储层深处扩展，同时利用监测技术实时掌握裂缝扩展情况。
四、补充能量技术研究为了进一步提高低渗/致密油藏的开发效率，需要进行补充能量技术研究。
主要研究内容和方法包括：1. 注气/注水技术：通过注气或注水的方式，向油藏中补充能量，提高油藏的采收率。
注气可以增加油藏的压力，使原油更容易流动；注水则可以扩大储层的泄流面积，提高采收率。
2. 优化注采比：根据油藏实际情况，合理确定注采比，使注气/注水与采油保持平衡，达到最佳的开发效果。
3. 智能开采技术：利用现代信息技术和智能控制技术，实现油藏的智能开采和监测，提高开采效率和降低开发成本。
五、实际应用与效果分析低渗/致密油藏分段压裂水平井的补充能量技术在国内外多个油田得到了广泛应用。
低压低渗透油气田的低伤害压裂液研究
低压低渗透油气田的低伤害压裂液研究一、概述随着能源需求的日益增长，低压低渗透油气田的开发与利用显得愈发重要。
这类油气田往往具有储层物性差、渗透率低、原油粘度高等特点，给开采工作带来了极大的挑战。
如何有效地提高低压低渗透油气田的采收率，一直是石油工程领域的研究热点。
压裂技术是低压低渗透油气田增产增效的重要手段之一。
通过向储层注入高压流体，压裂液能够形成裂缝网络，从而提高储层的渗透性和原油的流动性。
传统的压裂液在使用过程中往往会对储层造成一定的伤害，如堵塞孔道、降低渗透率等，这不仅影响了压裂效果，还可能导致储层产能的下降。
研究低伤害压裂液对于提高低压低渗透油气田的开采效率和经济效益具有重要意义。
低伤害压裂液不仅能够有效降低对储层的伤害，还能提高裂缝的导流能力，从而进一步提高原油的采收率。
低伤害压裂液还具有环保性好的优点，符合当前绿色、可持续的能源发展理念。
本文将围绕低压低渗透油气田的低伤害压裂液展开研究，通过介绍低伤害压裂液的原理、性能评价方法、应用实例等方面，为该类油气田的开采提供新的思路和方法。
同时，本文还将对低伤害压裂液的发展趋势和前景进行展望，以期为推动石油工程领域的科技进步和产业发展做出贡献。
1. 低压低渗透油气田的特点及开发难点低压低渗透油气田以其独特的地质特性及复杂的开发环境，在石油工业中占据了举足轻重的地位。
其特点主要体现在以下几个方面：低压低渗透油气田的储层渗透率低，使得油气流动能力受到严重限制。
由于渗透率低，油气在储层中的流动速度缓慢，导致油井自然产能低下，难以满足工业生产的需求。
储层压力普遍偏低，地层能量不足，进一步加剧了油气开采的难度。
低压低渗透油气田的油气层隐蔽性强，勘探开发难度大。
由于其地质结构复杂，油气分布不规律，使得勘探工作难以精确定位油气层。
同时，由于储层物性较差，油气开采过程中易发生储层伤害，增加了开发的难度和风险。
再者，低压低渗透油气田的渗流规律复杂，缺乏规律性。
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二连盆地低渗碎屑岩储层低伤害压裂技术研究应用
【摘要】二连盆地储层渗透率一般在1×10-3u㎡，有的甚至只有0.1×10-3u㎡。
孔隙度平均10%，岩心实验表明80%吼道在0.1um，粘土含量在10-20%，且主要以蒙脱石为主，粘土膨胀性大，储层低孔、低渗特征明显，80%探井需压裂改造来认识储层。
以往国内外研究表明针对该类储层低伤害的压裂技术成为该类储层改造的关键。
通过多年的研究与实践，逐步形成了新型的综合低伤害压裂技术，具体表现在液体材料上的低伤害特征，压裂施工参数低伤害特征以及压后措施优化低伤害特征。
通过利用该技术压后效果获得显著提高。
【关键词】二连盆地低伤害变粘性液体低前置液
1 探区储层特征描述
华北油田二连探区储层主要以低渗透油藏特征为主，储层为滨浅湖水下沉积体，近物源、成熟度低。
储层物性差、储层非均质性强，岩性复杂如赛汉凹陷以砂砾岩、砂岩、混合为主，乌里雅斯太主要以砂砾岩为主，岩性孔隙度一般为5%-13%，平均孔隙度8%，渗透率多低于1×10-3μm2，最低小于0.1×10-3μm2，粘土含量在
10-20%，且主要以蒙脱石为主，粘土膨胀性大，储层低孔、低渗特
征明显，80%探井需压裂改造来认识储层。
因此，针对探井勘探而言，压裂改造的成功与否成为勘探工作的关键所在，而针对该类储层如何提高低伤害压裂特点成为压裂改造成功的关键，因此研究低伤害压裂技术具有重大的意义。
2 低伤害液体体系研究2.1 低浓度压裂液体系研究
压裂液的性能在作业中起到至关重要的作用。
大量的调研结果表明，目前国内仍是以聚合物增粘剂为主的水基体系，其他压裂液体系如清洁压裂液、羧甲基压裂液体系及新型原油基压裂液等等也有一定的应用。
二连探区主要以水基压裂液为主，压裂液存在伤害主要有以下几个方面：压裂液残渣会堵塞岩石孔隙和裂缝，降低填砂裂缝支撑带的导流能力和油气层的渗透率。
实验表明瓜胶压裂液对岩心渗透率损害率为26.06%，压裂液对油层的污染均较为严重。
压裂液破胶性能的好坏将直接影响压裂液返排特性，而压裂液的返排程度直接影响支撑裂缝导流能力及压后增产效果。
若压裂液破胶时间比较长，破胶程度低，则压裂施工后返排不彻底，造成滞留，将对地层造成损害，降低油层的渗透性。
因此，采用低浓度弱交联的压裂液体系有利于降低对人工裂缝和储层的伤害，提高压后效果。
2.2 新型低伤害清洁压裂液体系
清洁压裂液为一种无固相体系，具有低伤害、易破胶返排等特点。
与常规的压裂液相比清洁压裂液的优点主要体现在以下方面：清洁压裂液依靠胶束互相缠绕并形成空间网状结构，流体呈现出粘弹性，能有效的携带支撑剂量，不需要交联剂；粘度25mpa. s的流体即能非常有效的携砂。
图2采用的新型低伤害清洁压裂液在50℃时的变剪切性能及耐温耐剪切试验，可以看出清洁压裂液在高剪切下仍能保持很高的粘弹性。
不需要破胶剂，能高效返排。
针对储层的特点，进行清洁压裂液体系适应性分析。
优化出新型清洁压裂液体系，通过设计优化和现场施工达到了低伤害的目的，效果对比见表1。
表1 新型清洁液压裂施工参数表
由于二连储层粘土含量略高水敏性较强，因此需要在提高压裂液防膨的同时提高压裂施工的低伤害技术，通过近年来的研究和现场实验，在压裂工艺上低伤害有很大的突破。
3.1 低前置液百分比技术
前置液量决定了在支撑剂达到端部前可以获得多少裂缝的穿透
深度。
另一方面，太多的前置液在某些情况下甚至可能引起更多的
伤害，图1表明通过近6年的施工工艺研究前置液量由原来的55%降低到了36%，降低19%，大大降低了对储层的伤害。
3.3 高砂比施工技术
对于低渗储层，较高的导流能够提供更长久的渗流通道。
因此在上述低伤害的同时，如能保证较高的砂比施工，则在前置液与携砂液上都起到了进一步低伤害的目的。
3.4 欠顶替技术
在压裂瞬时停泵后，裂缝仍将继续延伸。
如按常规方法顶替到压裂目的层顶部，则停泵后随着裂缝的继续延伸，本来是近井筒高导流的支撑裂缝，会变得不可控制，对近井筒处支撑剖面更为不利了，甚至可能完全没有支撑，出现通俗的“包饺子”现象。
这种现象对产量的影响很大。
4 现场应用效果
通过上述低伤害的综合配套技术，施工的50多口井对比。
利用该技术后施工效果有了大幅度提高。
增液、增油效果均很明显。
压后平均增液达到20m3/d，增加近一倍。
增油平均达到16m3/d，增
加近三倍。
5 结论
（1）瓜胶伤害对压裂裂缝有着较大的影响，通过近5年的研究与应用，使得瓜胶浓度大幅度降低，由05年的0.55%降到09年的0.42%。
（2）新型液体体系的针对性应用进一步提升了低伤害空间，使得低伤害的应用领域得到较大提升。
（3）通过综合低伤害工艺技术研究使得低伤害压裂技术得到实现和逐步提升。
（4）通过该技术应用使得效果得到很大提高。
压后平均增液达到20m3/d，增加近一倍，增油平均达到16m3/d，增加近三倍。
（5）需要进一步加强低伤害压裂技术研究与应用，进一步提升低伤害压裂技术。
参考文献
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