压裂水平井产能影响因素的实验研究

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低渗透油藏压裂水平井产能预测与应用研究

低渗透油藏压裂水平井产能预测与应用研究

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通过理 论分 析 , 可得  ̄ j t C F D 与f ( C F D ) 关 系 曲线( 如图 1 ) 。 因此在进 行产 能 评价 时 , 可 以把利 用普通 直井 来等效 有 限导流垂 直裂 缝直井 , 从 而更 快捷 的计 算 得到压 裂 井的裂 缝产 能 。 2 . 压 裂水 平井 产能 预测 2 . 1产 能预 测公式 的建 立 设定 无限导 流压 裂水 平井 中, 压力 均匀分 布于 水平井 井筒 , 压 裂裂缝 具有 无 限导流 能力 , 储层渗 流模型 中存在5 条间距相 等 的裂缝 , 如图Z 所示 。 根据拟 稳 态 当量 井径 模型 , 籽 每条 裂缝 等效 为一 口直井 , 则其 等效半 径 分别为 :
应 用技 术
l I N- " C h i n a s c i e n c e a n d T e c h n o l o g y R e v i e w
低 渗 透 油 藏 压 裂 水 平 井 产 能预 测 与 应 用研 究
李 秀伟
( 胜 利 石油 工程 有 限公 司井 下 作业 公 司 邮编2 5 7 0 7 7 ) [ 摘 要] 压 裂 改造 工艺 是 国内 外油 田在勘 测 、 开 采及 开 发过程 中被广 泛 采用 的重 要 的增产 手段 之 一 , 一般 在实 际生产 中 , 随 着地 质条 件的 不 同及各 油层 的 特点 , 该 工艺 也就随之 改变 。 压 裂改造 工艺 的完善 和普及 , 有 助于扩 大产 能 、 提 升产 量 , 使有 限的石 油资源 得到最 充分 的利用 。 当前 典型 薄互层 低渗透 油藏 水平 井压 裂技 术得到 了广泛应 用 , 压 裂后水 平井产 能 的预测对 于压裂施 工及油 田开发 具有重 要的指 导意义 。 本 文结合压 裂水平 井中裂 缝形态分 布及裂 缝 中油 气的渗 流机理 , 利用 当量 井径 模型 建立 了压 裂水 平井 的产 能预 测公 式 , 计 算 得到 了压 裂水平 井 的产量 , 为 同类 油藏 的开 发提供 了借鉴 。 [ 关键 词] 压裂 ; 水 平井 ; 产能 预测 ; 导 流 能力 ; 增 产 原理 中图分 类号 : F 3 2 5 . 2 7 文献 标识 码 : A 文 章编号 : 1 0 0 9 —9 1 4 X( 2 0 1 4 ) 0 1 - 0 5 9 0 - 0 1

致密砂岩气藏分段压裂水平井产能预测方法研究与应用_李陈

致密砂岩气藏分段压裂水平井产能预测方法研究与应用_李陈

[ 1] SPENCER C W. Review of Characteristics of Low Permea. AAPG bility Gas Reservoir in Western United States[J] Bulletin, 1989 , 73 ( 5 ) : 613 - 629. [ 2] MASTERS J A. Deep Basin Gas Trap, Western Canada [ J] . AAPG Bulletin, 1979 , 63 ( 2 ) : 152 - 181. [ 3] ROSE P R. Possible Basin Centered Gas Accumulation, Roton Basin, Sourthern Colorad[J] . Oil&Gas Journal, 1981 , 82 ( 10 ) : 190 - 197. [ 4] 国家能源局. 致密砂岩气地质评价方法 ( SY / T6832 - S] . 2011. 2011) [ [ 5] ARPS. Analysis of Decline Curves[ C] . AIME, 1944 : 228 - 247. [ 6] D. ILK, J. A. Rushing, Exponential vs. Hyperbolic Decline in Tight Gas SandsUnderstanding the Origin and Implications for Reserve Estimates Using Arps ' Decline Curves. SPE 116731 , 2008. [ 7] DUONG. An Unconventional Rate Decline Approach for Tight and FractureDominated Gas Wells, SPE 137748 , 2010. [ 8] KUPCHENKO et al. Tight Gas Production Performance USPE 114991 2008. sing Decline Curves, [ 9] 刘立峰, 冉启全, 王欣, 等. 致密油藏水平井不稳定渗流 J] . 石油钻采工艺, 2014 , 36 ( 5 ) : 65 - 68. 压力分布[ [ 10] 胡永全, . J] . 大庆 任书泉 水力压裂裂缝高度控制分析[ 1996 , 15 ( 2 ) : 55 - 58. 石油地质与开发, [ 11] 陈汾君, 汤勇, 刘世铎, 等. 低渗致密砂岩气藏水平井分 J] . 特种油气藏, 2012 , 19 ( 6 ) : 85 - 87 段压裂优化研究[ + 145. 本文收稿日期: 2015 - 11 - 13 编辑: 王 军

斜井及水平井在不同构造应力场水力压裂起裂研究

斜井及水平井在不同构造应力场水力压裂起裂研究

COO ( OSS 一I S三O 。 2 S s ) 1 Cio  ̄ sni Ci n n 卢 ] C j C s O S
井擘应力分布只考虑由原地应力场以及井筒液
体 压力 引起 的附加应 力 两个 主要应 力 场 的叠加 。对 于致 密低 渗透 储层 , 考虑 由 于井 筒 高 粘 度 压 裂 液 不
轴 线 的夹 角可 以通 过式 ( )式 ( ) 7 、 8 确定 :
1 — 2 1
- T诅 n
z :
手+ t~  ̄c a T n o z :
( 7 )
() 8
。、
对应 了处 ,以外 的 另 外 两 个 主应 力 的
方 向 。其最 高 张应 力 方 向可 以通过 式 ( ) 8 确定 :
F( ): 一 ( 一 ) o2 2 口 c sy一4 &i2 s y n
断层应力控制区域, 即 > > 。储层岩石最初 处于一种应力平衡状态 。当储层被钻开或压裂时 , 井筒 附 近局 部应 力 区域会 发生 改 变 卜 J 。
1 坐标 系选 择 .
模 型假 设 :1 岩 石 均 匀 各 向 同性 ;2 岩 石 是 () () 处 于线 弹性 状 态 的 多孔 介 质 ;3 不 考 虑 岩 石 与 压 () 裂 液 的物理 化 学 反应 。为 了计算 方 便 , 取 与 主 地 选 应 力方 向( , , ) 致 的直 角 坐标 系 与井 筒 方 一
随着 钻 井工 艺 技 术 发展 , 井 和 水平 井 在 低 渗 斜
Hale Waihona Puke 向一 致 的柱坐 标 系( , ,) r0z 。
透储层开发 中得 以广泛应用。但在致密储层 中, 仅
采 用斜 井 和水平 井 技 术 难 以达 到 经 济 开发 的 目的 , 因而辅 以相 应 的增 产改造 措施 显 得尤 为 紧要 。国 内 外 学者 对 斜 井 和 水 平 井 水 力 压 裂 做 了一 些 机 理 研 究 ¨ J但 对 于低 渗储 层 , 同类 型 构 造 应力 场作 卜 , 不 用 下 , 井 和水 平井 破 裂 压 力 及 裂 缝 起 裂 方 向研 究 斜

济阳坳陷页岩油水平井压裂技术研究

济阳坳陷页岩油水平井压裂技术研究

济阳坳陷页岩油水平井压裂技术研究摘要:济阳坳陷页岩油储量丰富,是胜利油气资源接替的重要阵地。

其储层具有埋藏深,物性差,泥质含量高,塑性较强,原油粘度大的特点,前期压裂后存在产量递减快,单井产能低的问题。

本文针对页岩油的压裂改造难点,借鉴国外先进经验,在开展“地质-工程”双甜点可压性评价的基础上,以水平井密切割分段分簇均衡压裂技术为核心,通过裂缝和施工参数优化,配套研发高效防膨剂、全悬浮压裂液等新型压裂材料,形成以“体积缝”和“高导缝”有机结合为基础的胜利页岩油水平井密切割及多尺度组合缝网压裂工艺技术。

义页平1井的现场试验表明,压裂改造后裂缝复杂程度高,改造体积大,增油效果好,为下步胜利页岩油的勘探开发打下了坚实的基础。

关键词:页岩油压裂甜点水平井密切割组合缝网压裂材料一、前言济阳坳陷页岩油资源丰富,目前已在40口探井获工业油气流,勘探开发潜力巨大,是胜利可持续发展的重要战略资源。

其纵向上主要分布在沙三下、沙四上段,平面上主要分布在沾化凹陷和东营凹陷,具有储层埋藏深、物性差、泥质含量高、塑性较强和原油粘度大等特点。

图1济阳坳陷泥页岩探井分布图“十二五”以来,为了突破胜利油田页岩油压裂改造增产技术瓶颈,持续开展技术攻关研究。

2012-2016年间,胜利油田开展了页岩油气勘探及评价,通过技术引进及自主研究,实施了4井次的现场应用,分别采用套管固井泵送桥塞-射孔联作分段压裂技术、裸眼完井多级分段压裂技术及二级组合缝网压裂技术,取得了一定的增产效果。

为进一步提高页岩油勘探效果,落实储量,2019年开展页岩油水平井压裂技术研究,但目前胜利页岩油水平井分段分簇依据不足,且受储层非均质性和射孔等因素的影响,每簇裂缝改造程度差异大,无法实现均衡改造;此外,同地质条件下改造体积与主裂缝长度合理优化存在一定盲目性,如何进一步增加裂缝的复杂程度,需要继续加强研究。

通过对比分析国外页岩和胜利页岩的特点,胜利页岩在沉积类型、矿物成份、力学特征等方面与国外存在着巨大的差异,因此不能完全照搬国外技术。

低渗透油藏压裂水平井井网优化方法研究

低渗透油藏压裂水平井井网优化方法研究



f L 轶

力 梯度 与渗 透率 、 流体 视黏 度 的关 系式 为

生产时间『 月
图1 裂 缝 半 长 对 单 井产 量 的影 响
o- o 3・

从 图 l中可 以看 出 ,初始 产能 随裂 缝半 长 的增 大
式 中: G 为 地层 最 小 启 动 压 力 梯 度 , MP a ・ I T I ~ ; K。 为 地
根据 数值模 型 , K。 和 Ki 均取 5  ̄ 1 0 m , 取 2
mP a ・ s 。由式 ( 1 ) 求得 G 。 = 0 . 0 1 8 MP a ・ m- , 由式 ( 2 ) 求 得
=0. 0 3 2 MPa - 。
又会产 生较 强 的缝 间干扰 , 降低 各条 裂缝 的增 产 效果 。
量 的影 响 见 图 2 。
l 6 0
2 压 裂 水 平 井 产 能影 响 因 素
用常 规手 段开 发低 渗 、 特 低 渗油藏 。 产 能偏 低 。用
压裂 水平 井开 发 , 首 先需 要满 足一 定 的产 能 , 较 高 的单 井产 能是 压 裂水平 井井 网稳 产 的重要 保证 。在特 定储 层 条件下 。影 响 压裂 水平 井产 能 的裂缝 参数 主要 有 裂
而增 大 , 但 增大 的趋 势逐渐 变缓 。 为保 证压 裂水 平井 的 产 能要 求 。 实 际 裂缝 半 长 不 应 小 于 3 0 r n , 具 体 的裂 缝
半长 应根 据井 网优 化结 果确 定 。
2 . 2 裂 缝 间距
层 渗透率 , 1 0 m ; / x为 流体 黏度 , m P a ・ s 。

基于裂缝形态和产能的水平井分段压裂优化研究

基于裂缝形态和产能的水平井分段压裂优化研究

数 , 缝 条数 过 多 , 造 成 施 工 成 本 高 或 裂 缝 问 相 裂 会
互 干 扰 的 问 题 , 至 会 引 起 施 工 失 败 ; 缝 条 数 甚 裂
2期
张广清 , : 于裂缝形 态和产能的水平井分段压裂优化研究 等 基
过少 , 法 达 到 最 大 的 单 井 产 能 。 因 此 需 要 综 合 无 考 虑 多种 因 素 , 立 水 平 井 水 力 裂 缝 条 数 的优 化 建


根 据低 渗透 油藏 的特 点, 基于 固体应力平衡和 多相 流体 流动 , 立 了水平 井水力裂 缝分段优 化的模 型。采用有 限元 建
模 拟和油藏模拟研究 了在避免复杂水力 裂缝的前提下 , 水平 井水 力裂缝优 化的影响 因素。研究发 现 , 平井筒 与最小水 平地 水
应 力方位存在夹角 时, 段水力裂缝 出现弯 曲转向, 分 多个弯 曲裂缝 之 间的相 互干扰形 成复 杂 的裂 缝形态 ; 当水平 井筒 与最小
全 性 和最 终经 济效 益 ¨2。水 平井 分 段 水 力 裂 缝 的 1j I
形 态受 到 多种 因 素 的影 响 , 例如 地 应 力 、 身 方位 、 井
岩 石非 均质 、 裂 施 工 参 数 等 。施 工 和 室 内模 拟 实 压 验 证 明水 平井 水力 裂 缝 十 分 复 杂 , 形 成 沿 井 筒 的 可
而成为油气藏 开发的重要手 段。为了更加高效 开 发 低渗 油气 藏 , 水平 井 分 段 压 裂 技 术 已经 开始 取 得
大 范 围 的应 用 。水 平 井 分 段 压 裂 技 术 是 通 过 沿 着 水 平井 筒形 成 多条 水 力 裂 缝 , 个 水 力 裂 缝 相互 独 各
立, 没有 相 互干 扰 ; 而 大 幅 度 改善 渗 流条 件 , 高 从 提

致密砂岩油藏压裂投产水平井产能分析

致密砂岩油藏压裂投产水平井产能分析

2 0 1 3年 5月






P E T R OL E UM GE O L O GY A N D E N G I N E E R I N G
第2 7卷 第 3 期
文章编 号 : 1 6 7 3—8 2 1 7 ( 2 0 1 3 ) 0 3—0 0 8 8 —0 2
致 密 砂 岩 油 藏 压 裂 投 产 水 平 井 产 能 分 析
2 压 裂 水 平 井 产 能 方 程
假设 油 层 中心 有 一 口水 平井 , 其 与 供 给边 界距 离为 R , 井筒 长度 为 L, 井筒半径为 r 。水 平 段 进 行 压裂 , 压 出 N 条 垂 直 裂缝 , 裂缝 等 距 离 分 布 并 且
穿过 整个 油层 厚 度 , 裂 缝 半 长 为 X , 裂 缝 的 宽 度 为
满 足致 密砂 岩油藏 压裂 水平 井产流 动模 型
对 于裂 缝 内的流 动 , 不 同学者 有不 同 的观 点 , 有 的把裂 缝 内的流 动 近似 为 单 向 渗流 , 有 的把 裂 缝 内 流动近 似为平 面径 向流 。对 于 水平 井 的 垂 直裂 缝 ,
2 z r Kf WL …\ 2 r / 2 J
导 出适 合致 密砂 岩 油藏 压 裂 水 平 井 的产 能 方 程 。研 究 结 果表 明 , 致 密砂 岩 储 层 的 启 动 压 力梯 度 和 应 力 敏 感 对 水 平 井 的 产 能影 响显 著 , 同时计算结果显示, 推 导 的 产 能 方 程预 测 结 果 准确 , 能 够 指 导 水 平 井 的 开发 。
则取 该 圆的径 向流 为 流 动半 径 更 为贴 近 实 际 情 况 。 同时裂缝 流动模 型还 要考 虑裂缝 汇 聚效应额 外增 加

致密油藏分段多簇压裂水平井电模拟实验研究

致密油藏分段多簇压裂水平井电模拟实验研究
第1 3卷
第 1 2期
2 0 1 3年 4月

Байду номын сангаас






V o 1 . 1 3 No . 1 2 Ap t .2 01 3
1 6 7 1 -1 8 1 5 ( 2 0 1 3 ) 1 2 _ 3 2 6 7 _ 0 4
S c i e n c e T e c h n o l o g y a n d En g i n e e r i n g
溶 液 呈半 固体 状 , 采 用 康 铜 丝 模 拟 油井 井 筒 , 用 紫
铜片 模 拟 人 工 压 裂 裂 缝 , 用 超 细 铜 丝 模 拟 天 然 裂
簇 压 裂水平 井 产能影 响 因素进 行 了分 析 。
缝, 人 工裂 缝 与天然 微 裂 缝 耦 合形 成 不 同裂 缝形 态 的体 积压裂 区 , 在体 积 压 裂 区 中置人 不 同导 电 能力
水 电模 拟 方 法 , 在考 虑天然裂缝 的基础上 , 研 究 了 致 密储 层及 近 井 区域 的压 力 分 布特 征 , 并 对 分 段 多
电模 拟实 验 的装 置 包 括 油藏 模 拟 系 统 、 低压 电
路 系统 和测量 系统 。
油藏模拟系统 为一盛有 ( C H 0 m ) 电解 质的 电解槽。电解槽为一 圆形有机玻璃容器 , 在其内部 安放 薄 的紫铜 带 , 模 拟 圆形 供 给 边界 。( C H 0 m) 凡
@ 2 0 1 3 S c i . T e c h . E n g r g .
致 密 油 藏 分 段 多簇 压 裂 水 平 井 电模拟实验研究
杜保健 程林松 黄世 军
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