水平井压裂

摘要： 多段多簇水平井压裂技术作为页岩油藏的重要开发手段已经得到了广泛认同,压后关井能充分发挥渗吸的作用,提高单井压后产量,但目前压裂液渗吸作用区域一直是困扰油藏工程师的重要难题。本文以陇东页岩油藏多段压裂井为研究对象,基于物质平衡原理,利用渗流力学和岩石力学理论,建立了压裂施工过程中和压后关井过程中流体压力扩散数学模型,研究了压力扩散和压裂液波及体积随时间的变化关系。结果表明:压裂液波及体积随关井时间的增加逐渐增加,但增加的幅度会逐渐降低。储层渗透率越小,孔隙度越大,压裂施工时间越长,关井阶段井底压力越高,地层能量越高。该结果可为页岩油藏最佳关井时间的确定提供理论支持。

摘要： 通过对“十三五”以来国外页岩油气储集层水平井压裂技术进展的系统总结,阐述了水平井压裂技术在页岩油气储集层多层叠置立体开发、小井距密井网布井、水平井重复压裂、施工参数优化与降低成本方面的新特征;结合中国页岩油气水平井压裂技术需求,论述了水平井压裂技术在多裂缝扩展模拟、水平井压裂设计、电驱压裂装备、可溶化系列工具、低成本入井材料与工厂化作业方面的新进展。在此基础上,结合非常规页岩油气“十四五”规划对水平井压裂改造技术的需求分析,提出了7个方面的发展建议:①强化地质工程一体化联合研究;②深化页岩储集层改造基础理论及优化设计技术研究;③完善大功率电驱压裂装备;④研发长井段水平井压裂工具及配套作业装备;⑤加强水平井柔性开窗侧钻剩余油挖潜技术攻关;⑥发展长井段水平井压裂后修井作业技术;⑦超前储备智能化压裂技术。

摘要： 低渗透储层进行大规模压裂改造是获得经济产能的主要手段,对压裂水平井压裂后产能预测具有重要指导意义。为此,基于鄂尔多斯盆地长8储层的物性特点和水平井压后裂缝的真实分布,建立了水平井多级压裂的半解析模型。根据压力叠加原理和点源函数的求解方法对裂缝进行离散,求得模型在定压力生产条件下的拉氏空间解;通过Stehfest数值反演,求得了水平井的产能。通过对水平井产能的影响因素裂缝半长、簇数、级数和裂缝的导流能力分析可知:裂缝的级数和半长对最终的产量影响较大;裂缝的簇数和导流能力对水平井早期的产能影响较大;在裂缝总长不变的情况下,裂缝的分布形态对产能的影响较小。本文的研究结果对于长8储层的压裂设计和产能评价具有重要意义。

摘要： 近年来,油田行业发展迅速,伴随着油田开采技术的不断进步,很多油田的储油量和储油层的厚度都远不如从前。而低渗透油田经过长时间的开采后,原油总量极大减少,综合水面表混上升,油田规划布局等也出现不合理的问题,最终导致低渗透油田的开发工作受到影响。针对上述情况,在开发过程中要注重低渗透油田的开发效率和资源的开发程度,并结合水平井压裂等技术,促进油田行业的稳定发展。基于此,主要探究了水平井压裂技术在低渗透油田开发中的研究与应用。

摘要： 致密砂岩气藏是一种非常重要的非常规油气资源,但其储层物性差、渗透率低、开采难度大,目前开发主要依赖水平井压裂改造技术。为了准确预测裂缝起裂压力,应用岩石力学、弹性力学相关理论对致密砂岩射孔完井方式下井筒复杂的受力状态进行分析,并考虑施工注入流体压力、压裂液滤失等因素对井筒周围应力场的影响,提出了一套相对完善的储层裂缝起裂压力预测模型。现场实例验证了该模型的正确性和适用性,且对于致密砂岩气藏的现场设计与开发具有一定的指导意义。

摘要： 地质力学在油气行业有着广泛的应用,为优化油田各个开发环节和准确评估风险,工程师和地质学家从油藏勘探开始就着重考虑油藏地质力学及围岩特征,正确应用储层地质力学,对常规和非常规油气资源的有效勘探开发具有重要的意义.基于Scopus和EI库中储层地质力学文献研究,分析了目前国外研究人员对储层地质力学的不同认识,以及技术起源、研究历程和现状热点.

摘要： 致密火山岩储层天然裂缝发育差,低孔、低渗、致密、非均质性强,需要应用水平井大规模分段压裂工艺实现有效开发.随着储层物性变差,可缩小压裂裂缝间距保持单井产量;为明确最优改造裂缝间距与施工规模,基于储层孔渗特征、相渗特征、流动特征的认识以及不同裂缝间距压裂产生的干扰,确定致密火山岩储层最优改造裂缝间距.应用压裂后分段产气监测,认识分段产量与改造规模关系,明确致密火山岩储层最优改造规模,有效指导压裂方案优化,提高设计针对性与开发效益.

摘要： 受海上油气生产平台面积有限、设备作业日费高、作业安全风险大等因素影响,诸多陆地成熟的水平井分段压裂技术在海上油田无法得到应用,海上水平井分段压裂技术发展水平也远低于陆地油田.该论文详细分析了海上水平井分段压裂需求特点,明确了海上水平井分段压裂技术需求方向.广泛调研巴西、西非、北海以及国内等海上油气田水平井压裂施工情况,梳理出目前海上水平井压裂分段工艺类型、施工作业模式以及海水基压裂液、压裂船等配套技术发展情况.为更好解决海上水平井压裂经济效益不理想的现状,从压裂方案设计优化、水平井分段压裂工具改进、海水基压裂液体系升级三方面展望了海上水平井压裂技术发展趋势,对今后海上水平井分段压裂改造具有指导意义.

摘要： 常规滑溜水压裂液携砂能力弱、耗水量大,而交联胶和线性胶通常具有较高的储层伤害,因此均难以较好地适应致密砂岩气藏的开发.在四川秋林区块沙二段8号砂组初期实施的水平井压裂中,采用滑溜水组合线性胶或交联胶的压裂效果不理想.为此筛选了一种乳液型高黏减阻剂,各项指标均优于常规减阻剂:其完全水化时间小于90 s;持续高剪切15 min减阻率仍保持在74％以上;当浓度为0.05％～0.25％,黏度达到2.86～18.6 mPa·s;岩心渗透率损害率低于10％.在秋林地区5口井的应用表明,高黏减阻剂可以实现全程在线混配并通过调整减阻剂浓度实现变黏,简化了施工;携砂能力强,最高砂浓度可达到520 kg/m3;压后试气效果好,单井初期绝对无阻流量均在30×104 m3/d以上,最高达214×104 m3/d,平均绝对无阻流量为其它压裂液体系的3～5倍.高黏滑溜水高黏弹性、低伤害的特征有利于提高致密砂岩气藏压裂的增产效果.

摘要： 针对在油气藏开发利用中现实意义越来越重要的水平井压裂技术,在介绍技术现状的基础上(限流压裂和分段压裂),分析其未来发展展望,旨在为这项技术的不断提高和发展完善奠定良好基础,实现预期的压裂目标。

摘要： 通过井下微地震监测技术,实时监测、跟踪压裂过程中的裂缝形态及裂缝发育情况,准确定位改造位置并计算改造体积.昌吉油田致密油先导试验水平井压裂施工过程中,利用井下微地震监测结果,对压裂设计参数、泵注程序进行调整,与地层天然裂缝发育情况进行验证,从而更好地指导压裂施工.

摘要： 由于泥页岩属于超低渗透性储层,页岩气的开采必须实施储层压裂改造.储层压裂改造是提高页岩储层渗透率,保证页岩气顺利开采的一项关键措施.页岩气开采通常采用水平井分段压裂措施,压裂段参数设计(如分段数、分段间距)是储层改造好坏的关键.不合适的压裂段参数不仅耗时耗料,达不到储层改造效果,有时甚至将油水层沟通,形成水窜,给后续生产施工带来影响.在储层改造中,水力压裂微地事趋于在天然裂缝多,脆性大、水平应力差异(Differential Horizontal Stress,DHSR)小的地方发生,据此可以来设计压裂段参数,然后根据微地震压裂监测结果根据需要实时调整压裂方案.本文正是基于此种前提下引入一种基于地震/微地震信息的水平井压裂优化设计方法,考虑到利用地震信息来设计压裂段参数,利用微地震信息实时调整压裂.

摘要： 水平井压裂是低渗油田增产的重要措施,由于其较大的风险和较高的成本,目前还未在我国海上低渗油田广泛实施.以海上某在评价低渗油田为例,结合其地质油藏条件进行了压裂水平井的优选,采用Eclipse软件NWM模块开展了水平段压裂长度及裂缝条数的研究.研究结果发现,该井最优压裂方案是:压裂水平段长度650m、裂缝条数3条、裂缝半长50m、裂缝导流能力1000mD·m.与水平井方案相比,压裂后单井产能由80m3/d提高到106m3/d,压裂后前5年累增油量为2.8×104m3,压裂效果较好.这一研究成果将直接用于该井的压裂实施,而且为海上其他低渗油田的水平井压裂方案研究提供了技术相应的技术参考.

摘要： 水平井压裂起裂压力对压裂施工至关重要,而起裂压力又受射孔参数的影响,为了弄清射孔参数对起裂压力的具体影响,以应力分析为基础,探讨了射孔完井的水平井的起裂压力的计算方法,分析了射孔参数对起裂压力的影响,提出了适合水平井压裂的射孔参数,结合江苏油田某水平井压裂施工数据,得出水平井井筒方位角和射孔方位角是影响裂缝起裂压力大小的主要因素;对优化压裂设计具有指导作用.

摘要： 国内外油气田开发的实践表明,水平井压裂技术是开发薄储层、低渗透油气藏的最佳方式.对于致密气藏压裂水平井,由于裂缝的存在,裂缝与裂缝、裂缝与井筒耦合影响,渗流场复杂,用解析公式难以得到准确的二项式产能方程.通过利用不稳定试井解释得到压裂水平井和气藏的相关参数,建立压裂水平井的数值模型,在此基础上进行产能试井设计,模拟等时试井过程,得到压裂水平井产能试井理论曲线,进而获得了该井的二项式产能方程.

摘要： 随着水平井压裂技术的进步,全球页岩油产量快速增加.但其一次采收率非常低,只有5％～10％,仍有大量的页岩油滞留于储层中,这促使了页岩油提高采收率技术的研究.本文通过室内实验研究了济阳坳陷页岩油注CO2吞吐增油的可行性,并评价了吞吐压力、吞吐时间及吞吐次数等因素对吞吐效果的影响.实验结果表明,CO2吞吐可以有效动用页岩油,最终采收率达到23.1％ ～ 52.6％;CO2吞吐作用主要发生在前两个轮次,两个轮次后再开展吞吐效果较差;焖井时间对CO2吞吐效果的影响比较大,随着焖井时间的增加,采出程度逐渐增加.

摘要： 本文以油藏数值模拟方法为手段,建立了水平井压裂后的油藏-裂缝三维两相渗流模型和差分模型,并计算了水平井压后流入动态;应用Beggs-Brill方法对水平井的井筒压力分布进行计算,建立了压裂水平井流出动态曲线.对实例井选择井底为生产节点,通过节点系统分析方法将流入动态和流出动态结合起来,将地层和井筒作为一个整体来考虑,充分考虑两者的相互影响,对整个油气井生产系统进行优化.结果表明,在给定条件下通过本方法能确定使整个生产系统最优化生产的裂缝参数和油管参数,对指导水平井增产作业和确定合理的生产制度有一定的作用.

摘要： 水平井压裂后渗流机理比较复杂,裂缝形态是影响产能的主要因素,因此研究不同裂缝形态压裂水平井的渗流特征可为压裂水平井的基础理论研究和压裂施工中的裂缝设计提供依据.根据岩石力学的理论,分析了水平井压裂后可能产生的裂缝形态,利用电模拟实验研究了不同裂缝形态压裂水平井的等压线分布特点及实验模型的电流密度.结果表明:纵向裂缝、横向裂缝和斜交裂缝三种裂缝形态的等压线差异较大,尤其是斜交裂缝,其等压线随裂缝角度发生了扭转;而且单条纵向裂缝的电流密度高于单条横向裂缝,单条横向裂缝的电流密度高于单条斜交裂缝,但多条横向或斜交裂缝的电流密度可明显高于纵向裂缝.因此水平井压裂时尽可能压出多条横向裂缝或高角度的斜交裂缝,提高压裂水平井的产能.

摘要： 通过对致密气储层、页岩气储层、煤层气储层等不同非常规储层改造相关新技术的介绍和现场应用情况分析,展现了以水平井分段压裂为技术手段的各种新技术的设计理念与应用实践.各种新技术在实践应用过程展现出了应力叠加效应、定点起裂、变粒径变排量作业、穿层应力控制等特征.这些新技术为非常规气储层改造提出了新的选择和研究方向.

摘要： 通过对致密气储层、页岩气储层、煤层气储层等不同非常规储层改造相关新技术的介绍和现场应用情况分析,展现了以水平井分段压裂为技术手段的各种新技术的设计理念与应用实践.各种新技术在实践应用过程展现出了应力叠加效应、定点起裂、变粒径变排量作业、穿层应力控制等特征.这些新技术为非常规气储层改造提出了新的选择和研究方向.

摘要： 本发明提供一种制作压裂水平井井网模型的方法和压裂水平井井网模型。该方法包括如下步骤：从天然露头岩心中选取岩心；将所选取的岩心切割成预先设计的形状，在岩心上布置直井和水平井；在岩心上形成裂缝；向裂缝中填入具有根据裂缝无因次导流能力确定的渗透率的人造岩心；向水平井中填入具有根据水平井压降确定的渗透率的人造岩心。

摘要： 本发明提供了一种煤气层用水平井及该水平井的钻井和压裂方法。煤气层用水平井包括水平井组，水平井组包括多个水平井，各水平井均包括竖直井段和与竖直井段连接的水平井段，各水平井段平行设置。采用本发明的煤气层用水平井开采煤气层的煤层气藏，解决了现有技术中的煤层气藏的开采效率低的问题。

摘要： 本发明提供一种制作压裂水平井井网模型的方法和压裂水平井井网模型。该方法包括如下步骤：从天然露头岩心中选取岩心；将所选取的岩心切割成预先设计的形状，在岩心上布置直井和水平井；在岩心上形成裂缝；向裂缝中填入具有根据裂缝无因次导流能力确定的渗透率的人造岩心；向水平井中填入具有根据水平井压降确定的渗透率的人造岩心。

摘要： 本发明提供了一种水平井重复压裂工具和水平井重复压裂的工艺方法。其中，水平井重复压裂工具包括：管体，管体与井筒之间形成环空，且管体侧面具有供压裂液流入的入口和供压裂液流出的出口；顶部封隔器；中部封隔器；卡瓦封隔器，顶部封隔器、中部封隔器和卡瓦封隔器沿管体远离井口的方向依次间隔套设在管体外侧，顶部封隔器位于井口和最靠近井口的射孔之间，中部封隔器和卡瓦封隔器之间形成用于容纳待改造射孔的压裂区域，入口位于顶部封隔器和井口之间，出口位于压裂区域内。本发明解决了现有技术中的机械封隔方式无法满足重复压裂需要的问题。

摘要： 本发明提供了一种煤气层用水平井及该水平井的钻井和压裂方法。煤气层用水平井包括水平井组，水平井组包括多个水平井，各水平井均包括竖直井段和与竖直井段连接的水平井段，各水平井段平行设置。采用本发明的煤气层用水平井开采煤气层的煤层气藏，解决了现有技术中的煤层气藏的开采效率低的问题。

摘要： 本发明提供了一种水平井压裂装置、水平井压裂系统及其操作方法，其中，水平井压裂系统的操作方法包括：将液体注入水平井压裂装置的油管内；当油管内的压力升高至锁定压力后，水平井压裂装置的多级喷枪组件在多级喷枪组件的轴向由自转状态切换至锁定状态。本发明解决了现有技术中的水平井压裂系统在射孔作业中，无法有效地控制水平井压裂装置的喷射方向，容易导致地层出砂进入环空的问题。

摘要： 本发明涉及一种页岩气水平井分段压裂方法和页岩气水平井完井方法。该压裂方法，包括步骤一：对井内下层产层射孔并进行压裂；步骤二：将下层产层坐封；步骤三：对井内上层产层射孔并进行压裂；步骤四：将上层产层坐封；重复步骤三和步骤四，直到完成水平井压裂施工。这种压裂方法能够有效地对页岩气藏进行改造，形成具有有效导流能力的网络裂缝。

摘要： 本发明提供了一种水平井压裂装置、水平井压裂系统及其操作方法，其中，水平井压裂系统的操作方法包括：步骤S50：向油管内注入液体以提高油管内的压力，在将液体注入油管内的过程中，当油管内的压力升高至锁定压力后，水平井压裂装置的多级多簇喷枪组件在多级多簇喷枪组件的轴向由自转状态切换至锁定状态。本发明解决了现有技术中的水平井压裂系统在射孔作业中，无法有效地控制水平井压裂装置的喷射方向，容易导致地层出砂进入环空以及水平井压裂装置操作复杂的问题。

摘要： 本发明提供了一种水平井压裂装置、水平井压裂系统及其操作方法，其中，水平井压裂系统的操作方法包括：将液体注入水平井压裂装置的油管内；当油管内的压力升高至锁定压力后，水平井压裂装置的多级喷枪组件在多级喷枪组件的轴向由自转状态切换至锁定状态。本发明解决了现有技术中的水平井压裂系统在射孔作业中，无法有效地控制水平井压裂装置的喷射方向，容易导致地层出砂进入环空的问题。

摘要： 本发明提供一种基于水平井压裂后取芯分析的水平井布井间距的优化方法，包括：获取一目标工区的应力参数数据，应力参数数据包括最小水平主应力方向；根据目标区块储层改造时的预估压裂裂缝参数以及最小水平主应力方向获取两口水平井的水平井布井间距，以根据水平井布井间距钻井并利用预设压裂方案对钻得的两口目标水平井进行压裂；根据两口目标水平井的位置、最小水平主应力方向以及预设压裂方案获取取芯井的井眼轨迹及取芯参数，以根据井眼轨迹以及取芯参数进行钻井取芯，然后测量取出的岩芯的裂缝参数得到目标工区水力裂缝空间展布情况；根据目标工区水力裂缝空间展布情况优化目标工区后续钻井的水平井布井间距，提高工区布井的合理性。