压裂水平井

摘要： 为了准确得到非均质储层水平气井井筒内压力分布情况,结合水平井筒变质量流的压降公式、裂缝渗流的产能公式和产剖测试分析。建立了水平气井非均匀产剖储层-井筒压降耦合模型,通过微元法将非均质储层转化为均质储层求解模型。该模型将井筒水平段压降分为环空回流段和套管变质量流段两部分压降进行计算,同时考虑了摩擦压降、加速度压降和重力压降的影响。结果表明:油管鞋为井筒水平段压力最低点,从油管鞋位置向水平段两端压力逐渐增加。随着油管下深和产气产水量的增加,水平段油管内压力逐渐增加,环空及无油管段压力也随之增加,即生产所需的最低压力逐渐升高。利用F页岩气田气井真实数据进行实例计算验证了模型的正确性,可以用于指导现场实际开发。

摘要： 为了科学高效开发延长油田陆相页岩气藏,针对页岩气藏存在的表面吸附解吸特征、气体扩散和气体渗流等多尺度渗流机理,构建了页岩气藏压裂水平井三维多尺度渗流数学模型,模拟了页岩气藏水平井的生产动态,并研究了吸附解吸系统、人工裂缝间距、Langmuir体积和人工裂缝导流能力等因素对页岩气藏压裂水平井生产动态的影响。研究结果表明:1)不考虑页岩气藏表面吸附解吸特征会低估日产气量,产量误差可达56%以上;2)人工裂缝间距对于页岩气初期产量影响很小,间距越小,缝间干扰越强,产量降低更快;3)Langmuir体积、人工裂缝导流能力和人工裂缝长度参数越好,初始产量越大,但在进入稳产阶段后,日产气量几乎趋于一致,对于实际生产井,人工裂缝参数存在一个经济最优取值。该研究成果为页岩气藏压裂水平井的压裂优化设计及进一步预测页岩气藏产气量提供了理论依据,对合理开发延长油田陆相页岩气藏具有重要的理论价值和现实意义。

摘要： 非常规油气藏压裂水平井投产后,储层压力变化导致压裂缝产生形变,表现出动态缝网特征,对油气井产能具有重要影响。为准确模拟动态缝网对非常规油气藏开发的影响,提高开发方案设计水平,首先构建了描述裂缝宽度时变性及裂缝宽度非均匀分布的裂缝形变数学模型,可同时模拟裂缝宽度和长度的变化;然后采用传导率修正技术,将裂缝形变数学模型与离散裂缝数值模拟模型进行耦合,形成了可模拟动态缝网的油藏数值模拟器;最后将模拟器应用于典型模型和实际压裂水平井模型的模拟,构建了不同生产时期的动态缝网模型,明确了动态缝网对生产井产量的影响规律。模拟结果表明,考虑动态缝网的数值模拟生产动态与实际生产动态符合率更高。

摘要： 如何在试井分析模型中考虑体积压裂次生裂缝的分布特征,成为了制约其解释精度的重要技术难题。现有常规渗流理论一般不考虑页岩气藏的多重运移机制及次生裂缝的形态特征,为了有效诊断次生裂缝的复杂程度,文章考虑裂缝具有树状分支特征,耦合吸附、扩散等多重运移机制,建立了页岩气藏压裂水平井流动数学模型。通过点源函数、局部坐标变换、Laplace变换、Duhamel原理和Stehfest数值反演等方法对模型进行半解析求解并进行典型试井曲线绘制和流动阶段划分。提出利用拟压力导数的斜率曲线对次生裂缝发育情况进行诊断的方法,并分析了树状分支裂缝的流量分布特征,最后对一口实际页岩气井进行了解释分析应用。结果表明:通过裂缝干扰段的斜率特征能有效诊断次生裂缝的发育程度,其斜率值在裂缝干扰流动段的值越大、曲线上翘越高则次生裂缝越发育。该研究对于指导页岩气藏压力动态特征分析具有重要意义。

摘要： 致密油藏将是中国今后相当长一段时间内增储上产的重要资源基础。长水平井多段压裂是高效开发致密油藏的重要手段,由于长水平井往往穿越多个不同渗透率区域,多段压裂形成了多裂缝系统,从而对准确模拟和预测储层产量也提出了更高要求。基于矩形区域拉普拉斯空间Green函数的基本解,离散人工裂缝和不同渗透率分区边界,建立非均质储层压裂水平井边界积分方程,利用Stehfest数值反演方法求解得到定井底流压条件下的产量模型。结果表明:此模型可用于研究裂缝穿透比、裂缝导流能力、渗透率级差对产能的影响;也可用于描述不同流动阶段储层压力场、流线分布。通过建立大庆油田某致密油藏水平井单井模型,进行产量拟合,拟合精度较高,此预测模型可有效指导非均质致密油藏多段压裂长水平井的压裂优化设计及产能预测。

摘要： 玛湖油田为典型的致密砾岩油藏,常用“密切割、长水平段、水平井+体积压裂”的开发方式进行投产,整体具备三线性流模型特征,但砾岩基质独特的复模态结构,导致其又与常规的三线性流模型有所差异。因此,从砾岩油藏的复模态结构出发,分析其基质渗流特征,同时以压裂水平井的三线流模型为基础,建立考虑基质复模态结构下的渗流数学方程,并利用换元变换、Pedrosa变换、摄动变换等方法联合对数学模型求解后进行了流态划分、敏感性参数分析及现场应用。研究表明:受改造区基岩中基质与未改造区供液双重影响,本文模型双线性流特征更加明显;同时储容比、窜流系数、启动压力梯度及应力敏感对曲线影响阶段不同,其中储容比、应力敏感越大,压力曲线局部越向上偏移,窜流系数、启动压力梯度越大,压力曲线局部越向下偏移。矿场应用表明:该模型与实际数据拟合较好,符合储层实际情况,可为砾岩储层压裂水平井的动态监测提供一定的指导意义。

摘要： 压裂水平井开采海上低渗油气田具有直井无法比的优势,但海上压裂作业成本高、风险大,对压裂产能预测的精度要求也高。所以本文将每条裂缝和水平段分成若干微元段,每个微元段看作一个点汇或线汇,并考虑气体紊流、井筒摩阻、启动压力梯度、压敏等影响,将水平井筒流动和裂缝渗流耦合,建立多裂缝压裂水平井产能模型并实际应用。研究结果表明本文产能模型预测结果较为准确,并且通过产能预测能进行裂缝参数优化,便于改进水平井压裂方案。

摘要： 页岩油藏原始渗透率极低,自然条件下无经济产能,实践表明大型水力压裂是高效开发页岩油藏的最有效手段.然而,目前鲜有关于页岩油藏压裂水平井裂缝簇数优化研究的报道.针对这一问题,利用不稳定渗流理论建立了多段压裂水平井多井数值模型,在储量动用充分的原则,提出了一套页岩油藏多段压裂水平井裂缝簇数优化方法,并进行了实例应用分析.结果发现,当昌吉油田页岩油藏多段压裂水平井裂缝簇数大于80条,累计产油量的增长趋势趋于平缓,可确定其合理的裂缝簇数为70~80,簇间距范围在15~20 m左右.由最优裂缝簇数为75的理论模型进行产量预测,计算发现昌吉油田页岩油藏压裂水平井的累计产油量为25150 m 3,此工作可为新疆昌吉油田页岩油藏的压裂水平井裂缝簇数设计提供理论参考.

摘要： 致密气藏常采用多段压裂水平井技术进行储层改造以实现商业开发,目前主要有三种致密气藏动态分析方法:解析法、半解析法和数值模拟法。解析法和半解析法运算速度较快但仅适用于均质储层,数值模拟法可以准确地计算非均质储层的复杂几何形状井(如压裂水平井)但费时费力。为提高致密气藏动态分析的准确性和高效性,提出一种针对致密气藏压裂水平井的动态分析半解析新方法,即快速推进法(Fast Marching Method,简称FMM)。首先考虑气体的高度压缩特性,建立致密气扩散方程。然后根据快速推进法求解压力波的传播时间,进一步结合几何近似法量化泄气体积随时间的变化关系。接着采用商业数值模拟软件CMG验证了新方法的准确性和可靠性,结果表明,基于快速推进法的动态分析方法比常规动态分析方法准确,比商业软件计算速度提升了10%以上。最后阐述了快速推进法开展致密气藏压裂水平井动态分析的工作流程。快速推进法对构造条件简单的致密气藏生产动态分析,具有很好的应用价值。

摘要： 苏53区块自2010年实施水平井整体开发以来,主产区已基本完成井位部署及产能建设,水平井开发正从富集区转向接替区;而东南区储层物性变差,储量丰度减小,原有的井网井距、裂缝参数及压裂方案必然难以继续适应。针对东南区的地质特征,通过气藏精细描述和数值模拟手段,开展了压裂水平井井网优化设计,并优选出最佳井网部署方案:菱形平行水平井井网,井数83口,水平段长度1200 m,井距600 m,单井8条横切缝,裂缝半长220 m,裂缝导流能力20 D·cm。该优化设计成果已应用于苏53区块东南接替区域的开发实践,对同类致密气藏的开发也具有一定的参考和指导意义。

摘要： 河道叠合储层平面砂泥交互,以往利用渗流理论方法计算气井泄气半径的假设条件--储层均匀连续不再成立,因此需要新的方法来准确计算河道叠合储层压裂水平井泄气范围.文章首先确定水平井井控范围内有效渗流体积占比:如果有密井网解剖下的精细地质建模,可直接统计井控范围内砂、气、泥比重,得到含气储层体积占比;另外一种方法用水平段含气钻遇率代替井控范围内有效渗流体积占比.然后利用动态生产数据,采用物质平衡方法或解析模型方法,评价气井动态储量,获得气井有效渗流体积大小,根据有效渗流体积占比,得到平面非均质储层压裂水平井更加真实的井控范围,从而确定气井的泄气半径.

摘要： 压裂水平井是低渗透气藏重要的增产技术手段,针对矿场实测试井曲线与理论分析存在一定差异的问题,通过理论模型分析及计算,将压裂水平井流态划分为5个主要阶段,明确与水平井的差异.理论计算结果表明表皮系数、水平段长度及裂缝参数不影响试井曲线后期系统径向流特征,但表皮系数及多参数共同作用是影响曲线前段的主要因素.近裂缝储层受到压裂液污染是导致矿场实测双对数曲线与理论曲线存在差异的重要原因.施工规模较大形成近井缝网可能导致压裂水平井与水平井的试井特征一致.

摘要： 页岩气藏基质渗透率极低,因此多采用压裂直井或压裂水平井对其进行开发.页岩气藏多级压裂水平井压力动态研究是获取页岩储层参数的重要手段之一,也是页岩气井产能评价的基础.然而,目前的压裂水平井模型忽略了页岩气藏的非均质性和页岩有机质纳米孔隙中的渗流机理,未考虑不同赋存空间气体流动特征的差异性.为此,本文将DGM和GMS相结合,计算考虑黏性流、Knudsen扩散、表面扩散和解吸附的表观渗透率;并将其引入宏观渗流模型,建立考虑储层非均质性、应力敏感效应的页岩气藏多级压裂水平井压力动态解析模型.基于五线性流模型,本文将储层分为两个上部储层区域,两个内部储层区域,两个外部储层区域及人工裂缝区域.分析不同区域流动特征,并运用Laplace变换和正规摄动方法对模型进行求解.根据模型解析解绘制压力动态曲线和产量动态曲线,并进行流动区域划分和敏感性分析.研究结果表明,本文模型与实际生产数据吻合度较高,具备可靠的理论支撑,能较好的描述页岩气井开发过程中的压力动态变化.

摘要： 利用Eclipse数值模拟软件建立了致密气藏不同井控面积压裂水平井单井模型,引入了有效应力系数、孔隙压缩系数以及孔渗幂指数分别研究有效应力、孔隙体积变化和孔裂隙特征对压裂水平井产量的影响.研究结果表明:有效应力系数越大,孔隙压力变化对渗透率影响越大,对产量的影响越大;孔渗幂指数越大,渗透率应力敏感性越强,对产量影响越大;孔隙压缩系数越大,裂缝导流能力下降越快,此时应力敏感对井控面积大的压裂水平井产量影响较大,对井控面积小的压裂水平井在生产后期由于压实驱动作用可保持相对较高的生产能力.

摘要： 低渗气藏水平井实际生产过程中,不同的气藏会有不同比例的水产出,但目前水平井气水两相的非稳态变质量流特征的发表成果少,针对此现状,本文利用多段井数值模拟技术,建立了低渗气藏压裂水平井变质量多相流数值模性,着重分析低渗气藏压裂水平井气水两相非稳态变质量流特征及水平井筒沿程水气比、持液率等参数变化特征,研究成果对低渗气藏压裂水平井排水采气工艺优选有一定指导作用.

摘要： 由于致密油藏"微纳米孔隙-天然裂缝-人工压裂缝"多场耦合多尺度非线性渗流规律的复杂性,利用常规产量递减模型预测致密油藏压裂水平井的实际生产规律存在一定的局限性.本文考虑致密油藏压裂水平井可能存在的不稳定流动,通过修正的不稳定流动模型建立了一种新的产量递减模型,作为常规递减分析方法的补充.以吉木萨尔芦草沟组致密油实际生产情况为例,早期高产快速递减型压裂水平井生产特征符合考虑不稳定流动的新递减模型,预测误差可控制在10％以内;低产稳产型压裂水平井生产特征满足Arps模型的双曲递减规律,预测误差可控制在5％左右.

摘要： 徐深气田火山岩气藏直井单井产量低,储量动用差,探索了应用水平井开发火山岩气藏并取得了成功.大部分水平井采用压裂方式,急需开展火山岩气藏压裂水平井产能影响因素分析.基于气体单相稳定渗流规律,复位势理论和叠加原理,考虑缝间干扰和应力敏感,建立了火山岩气藏压裂水平井产能模型,同时分析了裂缝长度等对产能的影响.结果表明,随着裂缝半长的增加,气井产能逐渐增加,但是当裂缝半长小于50m,单位缝半长产能增加百分数降低较快;当裂缝半长大于50m,单位缝半长产能增加百分数降低减缓;压裂水平气井产能随裂缝条数的增加而增加,但当裂缝条数增至一定数量后,气井产能增加缓慢.最终确定合理的裂缝间距范围为5～8条.

摘要： 对于页岩储层,压裂改造效果好坏对井距的确定有决定性作用.本文建立了基于页岩气多段压裂水平井渗流理论的压裂改造效果评价技术,通过线性流特征线诊断进行压裂参数解释,并对解释过程中参数的不确定性问题进行了分析.在此基础进行均匀压裂气井井距优化研究,并分析了压裂改造参数对井距确定的影响.研究表明压裂效果评价准确程度随着气井生产时间的延长而增加,当进入边界控制流后能准确确定裂缝半长,且井距很大程度上受其影响.

摘要： 国内外页岩气田大量采用水平井组开发模式,在提高了生产效率同时也降低了管理成本.基于页岩气藏特殊渗流机理及解吸扩散规律,建立并分析了页岩气藏压裂水平井不稳定产量递减规律,结合平台式水平井组生产方式,模拟了平台内多井生产情况并分析了多井干扰对于平台生产效果的影响.通过优选对比,提出了页岩气水平井组产量递减分析方法,在此基础上进一步完善了页岩气水平井组动态监测方法.该研究结果可以对页岩气水平井组参数优选以及动态分析方法评价带来探索和推进的意义.

摘要： 页岩气井在生产中表现出与常规油气藏不同的生产特征,具有长期非稳态线性流特点.文章采用数值模拟手段,对各种不同流态的物理条件进行模拟研究,认为裂缝存储在主裂缝渗透率较高时会短暂出现,双线性流在裂缝渗透率较低时维持时间较长,线性流则普遍存在且持续时间长.同时对流动状态划分方法进行总结,并进行实例计算,对深入了解页岩气井流动机制、流态划分、压裂效果评价、EUR计算均有实际意义.

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。

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。