低滲透、特低滲透油藏非達西滲流整體壓裂優(yōu)化設(shè)計

低滲透油藏開發(fā)需要克服油藏能量不足的問題,通過提高油藏的驅(qū)替能量,達到油藏開發(fā)的效果.

水力壓裂是勝利油田深層低滲透油藏增產(chǎn)的一項主要技術(shù)。通過對深層低滲透油藏壓裂技術(shù)的攻關(guān),取得了一定的突破,但也發(fā)現(xiàn)壓裂工藝存在一定的問題。為此,選用勝利油田深層低滲透儲層改造常用的2種壓裂液體系,通過實驗,針對纖維對壓裂液體系成膠和破膠性能的影響、纖維在壓裂液中的分散性以及纖維與原油混合是否發(fā)生反應(yīng)等方面進行了評價。在此基礎(chǔ)上,對選定的bf-2型纖維對支撐劑導(dǎo)流能力的影響進行了測試。實驗結(jié)果表明,該工藝可以應(yīng)用到勝利油田深層低滲透油井壓裂。對該工藝的適用性進行了分析,指出了其存在的不足,并提出了今后攻關(guān)的方向。

莫北油田莫116井區(qū)屬于低孔低滲儲層,需壓裂方可投產(chǎn).通過布井前儲層地應(yīng)力的研究,分析了壓裂裂縫的方向,并通過數(shù)值模擬研究了與之相匹配的井網(wǎng)方位.在機理模型的基礎(chǔ)上,對并排距、裂縫穿透率及裂縫導(dǎo)流能力進行了優(yōu)化,確定了不同井網(wǎng)類型下最優(yōu)參數(shù)組合方案.最后在區(qū)域地質(zhì)模型上對2井網(wǎng)組合方案下的累計產(chǎn)油量、綜合含水率和采出程度等指標進行了對比分析,篩選出最終目的工區(qū)的最優(yōu)井網(wǎng)與裂縫組合方案為與裂縫垂直的五點排狀注水井網(wǎng),井排距為350m×200m,油井的穿透率為0.8,水井穿透率為0.4,裂縫導(dǎo)流能力50μm2·cm.

;蘇北阜寧組油藏為低滲透油藏,壓裂改造成為該油藏提高儲量動用程度和保證開發(fā)效果的根本措施.對該油藏壓裂效果的影響因素和效果進行分析,可為國內(nèi)其它類似油藏提供一定的參考.

壓裂是低滲透油田投產(chǎn)必不可少的一項措施。針對低滲透油藏壓裂改造開發(fā)的效果評價方法進行了分析。

壓裂是低滲透油田投產(chǎn)必不可少的一項措施.針對低滲透油藏壓裂改造開發(fā)的效果評價方法進行了分析.

壓裂改造地層進行是提高油井產(chǎn)量行之有效的手段之一，目的是達到增加地層滲流通道、清理堵塞、擴大滲流截面積，最終實現(xiàn)產(chǎn)液產(chǎn)油目標。壓裂過程中經(jīng)常出現(xiàn)因各種原因造成管柱砂卡，傳統(tǒng)的處理方法很難奏效。通過分析壓裂管柱砂卡原因，結(jié)合現(xiàn)場實際，采用組合解卡工藝技術(shù)，有效地解決了現(xiàn)場生產(chǎn)難題，加快修井施工進度，同時縮短修井時間，降低生產(chǎn)成本。

水力壓裂技術(shù)是低滲透油藏增產(chǎn)改造的主要措施。矩形井網(wǎng)由于注采井數(shù)比高、注水強度大等特點,可以提高油井產(chǎn)能和注水井注水能力,是目前油田開發(fā)的有效井網(wǎng)形式之一。針對低滲透油藏的地質(zhì)特點,對矩形井網(wǎng)在低滲透油田水力壓裂中的適應(yīng)性進行了研究。結(jié)果表明,對低滲透油田,采用矩形井網(wǎng)開發(fā)能獲得較好效果。研究了矩形井網(wǎng)在不同井距和排距條件下裂縫長度和導(dǎo)流能力變化對壓裂井產(chǎn)能等開發(fā)指標的影響。研究結(jié)果表明:對于矩形井網(wǎng),井距一定,壓裂效果并非排距、縫長比和導(dǎo)流能力越大越好,而是存在一個合適的范圍。

介紹了水平井壓裂裂縫的形態(tài)、壓裂水平井的滲流特征、壓后產(chǎn)能預(yù)測;探討了裂縫條數(shù)、裂縫長度和裂縫導(dǎo)流能力的優(yōu)化以及不同的裂縫布局和不同位置的裂縫對壓后產(chǎn)量的影響.通過x井水加噴砂壓裂位置測井數(shù)據(jù)進行壓裂裂縫模擬,優(yōu)化設(shè)計與現(xiàn)場施工的加砂量和排量比較一致.

國內(nèi)在低滲透石油資源的開采過程中因為低滲透油田有著較低的滲透率,同時油田的孔喉也比較細小而且對受到的壓力非常的敏感,所以低滲透的石油資源相比較于高滲透的石油資源其滲流的規(guī)律比較特殊并且具有油氣田的開發(fā)特點。針對石油資源特點的注采系統(tǒng)對開采石油資源的工作效率上有很大的影響,大大減少了石油產(chǎn)量下降的情況并且使開采油井的見水時間得到推遲從而大大提高了石油資源的開采效率。本文通過對石油資源工程方法的運用對低滲透油田的注采系統(tǒng)進行了相關(guān)研究,同時根據(jù)實際數(shù)據(jù)對注采系統(tǒng)的幾種方法進行了比較。最后通過計算了解到實際的石油資源擁有較低的地層壓力,并且開采石油的速度和注采比也不是很高。

對低滲透薄互層砂巖油藏的大型壓裂開發(fā)時,由于低滲透薄互層砂巖油藏中隔層巖層比較薄、強度低,對裂縫高度方向上的擴展抑制作用較小,往往會出現(xiàn)裂縫長度與高度之比小于4,導(dǎo)致只考慮縫內(nèi)流體一維流動的擬三維裂縫擴展模型不再適用。根據(jù)低滲透薄互層砂巖油藏大型壓裂的特點,在適當假設(shè)的基礎(chǔ)上,應(yīng)用線彈性斷裂理論,建立考慮縫內(nèi)流體沿著裂縫高度和長度方向流動的擬三維裂縫擴展模型,并用解析法得到壓裂過程中裂縫擴展尺寸和縫內(nèi)流體壓力的精確解;利用visualbasic計算機語言編制二維流動的擬三維裂縫擴展模型求解程序,并對某低滲透薄互層砂巖油藏壓裂過程中裂縫擴展情況進行了求解分析。計算結(jié)果表明:二維流動的擬三維裂縫擴展模型能夠很好地預(yù)測低滲透薄互層砂巖油藏大型壓裂過程中裂縫的擴展,可以滿足工程需求。

裂縫性低滲透油藏由于裂縫的發(fā)育程度、產(chǎn)狀、力學(xué)性質(zhì)及充填性的不同,在水力壓裂中會表現(xiàn)出不同的壓力行為。老新地區(qū)地層隱性裂縫發(fā)育,是導(dǎo)致壓裂施工難度大的主要原因。裂縫性低滲透油藏水力壓裂并不需要高砂比,適當?shù)卦黾右?guī)模,有效地溝通儲層的天然裂縫是保證油井高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的關(guān)鍵。裂縫性低滲透油藏水力壓裂需解決的關(guān)鍵性問題是有效控制壓裂液向天然裂縫的濾失,有效的降濾措施(加大降濾失劑的量)、控制排量施工、增加前置液量可以提高施工成功率。通過研究,結(jié)合現(xiàn)場施工情況,對裂縫性低滲透油藏施工機理進行分析,對施工參數(shù)進行優(yōu)化,取得了較好的效果。

坪北區(qū)塊屬于低壓、低滲透油藏，為提高壓裂開發(fā)效果，于1998～2000年進行了壓裂整體改造研究工作。通過地應(yīng)力方向測試、地應(yīng)力剖面測試等措施，取得地層巖石力學(xué)性質(zhì)參數(shù)，以油藏研究為基礎(chǔ)，以數(shù)字模擬為手段，采用三維壓裂設(shè)計軟件，優(yōu)化施工設(shè)計，確定了“小排量、高砂比、深穿透”的壓裂施工方案。經(jīng)過三年的實踐證明，裂縫與井網(wǎng)匹配合理，開發(fā)效果良好。

通常情況下在油藏開采中，主要采用游梁式抽油機。然而，這種設(shè)備在使用的過程中，由于經(jīng)常需要維修，導(dǎo)致成本的增加。因此，存在很大的缺陷。鑒于此，提出了一種新的工藝，即螺桿泵采油技術(shù)。實踐證明，該技術(shù)應(yīng)用在油田開采中，能夠延長油泵的使用壽命，而且大大提高了喲泵的工作效率。

針對低滲透多層油藏分層注水時水嘴易堵塞問題,研制了小水量防堵塞水嘴。利用flu-ent軟件對水嘴的節(jié)流原理進行了數(shù)值模擬分析,并對水嘴的節(jié)流效果進行試驗研究。數(shù)值模擬分析和試驗結(jié)果表明,小水量防堵塞水嘴通過繞流增加流道長度以增加沿程損失,改變水嘴內(nèi)流體的流動方向和擴大流道截面積來增加水嘴的局部壓力損失,在不降低水嘴節(jié)流效果的前提下,既滿足小水量注水的要求,又大幅度擴大了水嘴通流面積,有效防止了水嘴堵塞。

針對我國許多低滲透油氣田儲層天然裂縫發(fā)育的現(xiàn)狀,提出了一種新的裂縫優(yōu)化方法:首先對區(qū)域地應(yīng)力進行分析,得到能使微裂縫張開的臨界凈壓力;根據(jù)凈壓力與施工砂液比的關(guān)系確定平均砂液比;根據(jù)平均砂液比確定裂縫導(dǎo)流能力;最后根據(jù)導(dǎo)流能力優(yōu)化裂縫長度。采用該方法進行裂縫優(yōu)化時,一是需要結(jié)合室內(nèi)方法和現(xiàn)場測試方法獲取準確的最大最小主地應(yīng)力;二是需要獲取準確的支撐劑導(dǎo)流能力數(shù)據(jù),建議進行裂縫長期導(dǎo)流能力實驗。將該方法應(yīng)用到我國某低滲透油氣田,取得了好的應(yīng)用效果,同時也進一步驗證了該方法的可行性。

由于國內(nèi)目前的低滲透油氣田儲層其天然的裂縫生長狀況不具備十足的油氣開采條件,因此需要研究出一種較為合理的方案來支持生產(chǎn)工作的進行。

本文以勝利油區(qū)低滲透砂巖油藏巖心為研究對象,利用cms-300巖心自動分析儀進行了應(yīng)力敏感性實驗,通過分析不同凈上覆壓力下的滲透率與凈上覆壓力的實驗數(shù)據(jù),確定了低滲透砂巖油藏滲透率與凈上覆壓力的關(guān)系——對數(shù)函數(shù)關(guān)系,并建立了判斷應(yīng)力敏感性強弱的參數(shù)——應(yīng)力敏感性系數(shù)以及勝利油區(qū)低滲透砂巖油藏的滲透率與凈上覆壓力間的經(jīng)驗公式。低滲透砂巖油藏巖石滲透率與凈上覆壓力關(guān)系的確立,對于低滲透油藏開采方式的選擇、合適的試油壓差及生產(chǎn)壓差的確定、滲流模型以及數(shù)值模擬的建立具有重要意義。

王盤山定43110井區(qū)長8儲層屬于典型的鄂爾多斯盆地特低滲透砂巖油藏,儲層內(nèi)部存在著天然裂縫和人工裂縫。針對王盤山目前注水井網(wǎng)為矩形井網(wǎng),且有裂縫的存在,使得注水開發(fā)中,油井見水早、易被水淹,最終開發(fā)效果差等問題,本文運用數(shù)值模擬方法,通過經(jīng)濟評價分析,并結(jié)合現(xiàn)場經(jīng)驗,研究了適合該井區(qū)裂縫性特低滲透砂巖油藏合理開發(fā)的井網(wǎng)系統(tǒng)。最終,推薦王盤山定43110井區(qū)最佳的井網(wǎng)形式為:菱形反九點法,注水井排方向為北東75°,井網(wǎng)排距為150m,井距為480m,井網(wǎng)密度為14.7口/km2。

借助區(qū)域地質(zhì)背景和巖心資料對研究區(qū)的沉積體系、沉積微相進行精細的研究,總結(jié)了研究區(qū)點壩和廢棄河道的識別方法;通過現(xiàn)代沉積理論模型,根據(jù)夾層建筑結(jié)構(gòu)的參數(shù)提取方法,利用已有資料,對研究區(qū)fⅰ71時間單元點壩參數(shù)進行提取;以單砂體內(nèi)部三維非均質(zhì)性為指導(dǎo)思想,結(jié)合點壩內(nèi)部側(cè)積體垂向和平面上的切疊模式,建立了三維儲層模型,為更好地挖潛剩余油和更好地開采點壩砂體提供了新的理論指導(dǎo)。

基于低速非達西滲流基本公式,運用單元分析法及流線積分方法推導(dǎo)出了矩形井網(wǎng)與壓裂一體化模式的產(chǎn)量和啟動系數(shù)計算公式,簡稱為nd-ⅱ法。分析了裂縫長度、井排距對產(chǎn)量及儲層動用狀況的影響,從理論上闡明了對于低滲透儲層采用矩形井網(wǎng)與壓裂一體化開發(fā)模式比傳統(tǒng)的面積井網(wǎng)更加有效,明確了壓裂不單是一種增產(chǎn)措施更是一種改變滲流場的開發(fā)手段。文中所建立的計算方法可應(yīng)用于低滲透儲層矩形井網(wǎng)與壓裂一體化開采模式的井網(wǎng)幾何參數(shù)設(shè)計、產(chǎn)量計算以及儲層動用程度評價。

針對低滲透油藏注水壓力高,常規(guī)注水工藝技術(shù)無法完成配注要求的情況,本文著重介紹了江漢油田超高壓注水工藝管柱的結(jié)構(gòu)、工作原理,分析了超高壓注水管柱的現(xiàn)場應(yīng)用情況,對存在的問題提出了改進和完善建議。