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鄂尔多斯盆地神府区块深部煤层气体积压裂实践与认识

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煤炭学报 2024年第5期49卷 2376-2393页

作者：安琦杨帆杨睿月黄中伟李根生公衍瑾于伟中联煤层气有限责任公司北京100015 中国石油大学(北京)油气资源与工程全国重点实验室北京102249 德克萨斯大学奥斯汀分校奥斯汀78712

鄂尔多斯盆地东缘神府深煤层大气田探明地质储量超千亿方,实现该地区深部煤层气高效开发对保障国家能源供应具有重要意义。但是,由于深煤层地质环境复杂,具有高地应力、中高温度、特低渗透、强非均质性、割理/裂隙发育等特点,导致现有... 详细信息

鄂尔多斯盆地东缘神府深煤层大气田探明地质储量超千亿方,实现该地区深部煤层气高效开发对保障国家能源供应具有重要意义。但是,由于深煤层地质环境复杂,具有高地应力、中高温度、特低渗透、强非均质性、割理/裂隙发育等特点,导致现有中浅煤层压裂改造技术难以完全适用于深煤层,其施工规模与参数仍处于探索阶段。为了探究与深煤层地质条件相适应的增产改造技术,以鄂尔多斯盆地神府区块为地质背景,以深煤层大规模体积压裂为工程实践,围绕“极限动用+均衡扩展+有效支撑”的设计理念,提出“少段多簇适度密切割+等孔径深穿透限流射孔+复合液造缝(高黏液体破岩+低黏液体造复杂缝)+大排量高强度加砂+前置酸液降低破裂压力+多粒径组合支撑剂”为核心的体积压裂技术,并引入地质−工程−智能一体化压后评估方法,通过压裂−产能双重智能拟合校正,精细刻画了储层改造体积(SRV)和气体泄流体积(DRV),预测了不同压裂规模及井型条件下的最终可采储量EUR。最后,通过统计神府区块深煤层压裂井地质、工程和产量特征数据,采用随机森林算法量化分析了影响深部煤层气产能的主控因素。实践结果表明:采用上述大规模体积压裂技术,已投产的直/定向井最高日产气量超过1×10^(4) m^(3),水平井最高日产气量超过2×10^(4 )m^(3),说明深煤层可压性良好、开发潜力巨大;深部煤层气峰值产气量的主要影响因素为:煤层含气量、煤层厚度和加砂强度;累积产气量的主要影响因素为:煤层含气量、加砂强度和总砂量。

关键词：神府区块深部煤层气体积压裂地质−工程−智能一体化产能主控因素

水平井体积压裂高速冲蚀套管内井下行为特征研究

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石油钻探技术 2024年

作者：吕振虎张羽鹏石善志席岳董景锋中国石油新疆油田分公司工程技术研究院中国石油新疆油田分公司玛湖勘探开发项目部中国石油新疆油田分公司工程技术部

为水平井体积压裂设计优化，降低压裂工具下入阻卡风险提供理论依据，采用自主研发的大型孔眼冲蚀现场试验模拟系统，进行了高速携砂液冲蚀下套管及压裂材料的变化试验，基于试验数据建立了动态描述孔眼内壁冲蚀形态模型。试验结果表明... 详细信息

为水平井体积压裂设计优化，降低压裂工具下入阻卡风险提供理论依据，采用自主研发的大型孔眼冲蚀现场试验模拟系统，进行了高速携砂液冲蚀下套管及压裂材料的变化试验，基于试验数据建立了动态描述孔眼内壁冲蚀形态模型。试验结果表明，携砂液加砂浓度增大，冲蚀后孔眼内壁最大直径与泵送压降幅度逐渐增大；套管内壁支撑剂附着层厚度由井筒跟端至趾端呈逐渐增大的趋势，可使下级管柱内径减少35 mm，随着加砂浓度逐渐增大，套管跟端附着量逐渐增加，但趾端附着量逐渐减小；随着携砂液加砂浓度增加，冲蚀后的支撑剂破碎程度逐渐变强，碎屑占比提升11%，冲蚀后压裂液黏度降低幅度先升高后降低，压裂液黏度最大降幅可达52%。建立了高速冲蚀套管内支撑剂运移数值模型，分析了套管内支撑剂颗粒运移的规律，验证了试验得出的动态描述孔眼内壁冲蚀形态模型。研究结果为水平井压裂优化施工参数和降低工具下入阻卡风险提供了依据。

关键词：水平井体积压裂高速冲蚀支撑剂压裂液加砂浓度模拟试验

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页岩油藏体积压裂后返排数值模拟方法

大庆石油地质与开发 2024年

作者：赵国翔姚约东齐银薛小佳陶亮陈文斌拜杰孙居正中国石油大学(北京)石油工程学院油气资源与探测国家重点实验室中国石油长庆油田公司油气工艺研究院中国石油新疆油田公司采气一厂

大规模体积压裂技术是目前实现页岩油藏高效开发的关键，而如何描述、表征体积压裂形成的复杂裂缝网络并深入认识压裂后的返排特征是页岩油藏开发亟待解决的问题。针对页岩油藏压裂后返排特征的表征问题，考虑压裂液注入及返排过程中的... 详细信息

大规模体积压裂技术是目前实现页岩油藏高效开发的关键，而如何描述、表征体积压裂形成的复杂裂缝网络并深入认识压裂后的返排特征是页岩油藏开发亟待解决的问题。针对页岩油藏压裂后返排特征的表征问题，考虑压裂液注入及返排过程中的裂缝张开-闭合特征及基质非线性渗流特征，定量评价了储层物性参数及复杂裂缝形态对压裂后返排特征的影响。结果表明：采用三维复杂裂缝网络可由裂缝中心点坐标、裂缝倾角、裂缝方位角及边界形状进行刻画，并可通过随机模拟及连通性识别生成连通裂缝网络，同时，考虑裂缝张开-闭合特征是实现压裂液注入―返排全流程有效模拟的关键，孤立的天然裂缝对压裂后返排特征的影响可以忽略，且裂缝形状的变化对压裂后返排动态有明显影响。研究成果能够较好地表征流体在复杂裂缝形状缝网中的压裂后返排特征，可以应用于体积压裂页岩油藏的开发动态模拟。

关键词：页岩油藏体积压裂复杂缝网裂缝张开-闭合机理压裂后返排

玛湖深层致密砾岩油藏体积压裂关键技术研究与应用

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断块油气田 2024年

作者：陈小璐吕振虎路宗羽吴虎孔明炜张羽鹏中国石油新疆油田分公司工程技术研究院

为探索玛湖地区深层砾岩油藏水平井体积压裂改造效果，提高储层动用程度，以地质建模与数值模拟为手段，建立地质工程一体化模型，开展水平井体积压裂关键技术研究，综合考虑压后生产效果、井间地应力干扰、天然裂缝发育程度等因素，确... 详细信息

为探索玛湖地区深层砾岩油藏水平井体积压裂改造效果，提高储层动用程度，以地质建模与数值模拟为手段，建立地质工程一体化模型，开展水平井体积压裂关键技术研究，综合考虑压后生产效果、井间地应力干扰、天然裂缝发育程度等因素，确定了最优布缝方式、簇间距、加砂规模、压裂顺序与泵注工艺，形成了深层砾岩油藏平台井体积压裂关键技术。研究表明：采用交错50%布缝方式，优化簇间距、加砂规模与泵注工艺，以“先压两边+后压中间”为压裂顺序原则，进行水平井协同平齐推进拉链体积压裂，可显著降低深层砾岩油藏平台井压裂成本、提升储层改造效果。现场应用15井次，SRV较单井提升10%、压裂费用降低5%，采收率由18%提升至20.1%，为深层砾岩油藏水平井体积压裂改造提供了技术借鉴。

关键词：深层致密砾岩体积压裂地质工程一体化地应力干扰

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页岩油体积压裂后合理焖井时间模拟研究

油气藏评价与开发 2024年第05期 749-755页

作者：廖凯张士诚谢勃勃中国石油大学(北京)克拉玛依校区石油学院中国石油大学(北京)石油工程学院中国石油新疆油田分公司工程技术研究院

针对页岩油藏压裂开发过程中，焖井效果井间差异大、焖井有效性和时效性不明确等问题，建立了考虑裂缝闭合、油水渗吸置换以及压裂液滞留多效应协同的压裂—焖井—生产一体化数值模型，并验证了模型的可靠性，探究了页岩油井压后焖井期... 详细信息

针对页岩油藏压裂开发过程中，焖井效果井间差异大、焖井有效性和时效性不明确等问题，建立了考虑裂缝闭合、油水渗吸置换以及压裂液滞留多效应协同的压裂—焖井—生产一体化数值模型，并验证了模型的可靠性，探究了页岩油井压后焖井期间地层油水运移规律以及合理焖井时间。研究结果表明：(1)焖井期间地层油水运移特征在时间上呈现阶段性变化，依次可分为裂缝闭合、渗吸置换和能量平衡3个主控阶段，同时也在空间上与水力裂缝的复杂程度密切相关；(2)在毛管渗吸作用下，适当延长焖井时间有利于压裂井初期见产，但压裂液在基质中的滞留量增多也会加剧油相相渗伤害，结合累增油量变化规律，明确了合理焖井时间宜在30～45 d；(3)考虑真实工况对焖井作用的影响，提出了以“压裂+焖井时间”作为焖井优化的指标，提高时间效益的同时可以减少井间差异。研究提出了体积压裂水平井焖井作用评价方法和模拟流程，其结果对页岩油压裂后合理焖井时间优化具有指导作用。

关键词：页岩油体积压裂合理焖井时间裂缝闭合渗吸置换数值模拟

体积压裂气井出砂防治研究——以四川盆地A气田为例

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中国石油和化工标准与质量 2024年第4期44卷 127-129页

作者：黄超中国石化西南油气分公司采气三厂四川德阳618100

体积压裂技术大幅提升气井产量,但加砂强度的大幅增加,也导致气井普遍出砂,进而带来井筒砂埋、设备刺漏等一系列危害。本文以四川盆地A气田体积压裂气井为对象剖析出砂原因,针对性地提出压裂源头防砂、合理配产控砂、连续油管冲砂、地... 详细信息

体积压裂技术大幅提升气井产量,但加砂强度的大幅增加,也导致气井普遍出砂,进而带来井筒砂埋、设备刺漏等一系列危害。本文以四川盆地A气田体积压裂气井为对象剖析出砂原因,针对性地提出压裂源头防砂、合理配产控砂、连续油管冲砂、地面流程除砂等气井出砂综合防治技术。压裂施工时添加新型纤维材料及稳定剂等配套减少压裂砂回流返出,生产过程将配产控制合理区间内减少气井出砂,试气过程连油扫塞冲砂,生产过程砂埋后连续油管扫塞冲砂,排液阶段或投产初期在高压流程配套旋流除砂器、高压分离器除砂,对气井出砂防治具有指导借鉴意义。

关键词：体积压裂气井出砂压裂防砂连油冲砂生产控砂

体积压裂技术在海上超高温裂缝性变质片麻岩凝析气藏中的应用

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中国石油和化工标准与质量 2024年第4期44卷 165-167页

作者：张雪峰中海石油(中国)有限公司天津分公司天津300450

对低渗油气田进行针对性的压裂储层改造是被国内外多个低渗、致密油气田项目所广泛证实有效的开发手段。受限于海上作业空间和压裂作业成本,我国海上大型压裂虽然起步早,但仍不具规模。为了解决渤海某大型整装潜山凝析气田增产难的问题... 详细信息

对低渗油气田进行针对性的压裂储层改造是被国内外多个低渗、致密油气田项目所广泛证实有效的开发手段。受限于海上作业空间和压裂作业成本,我国海上大型压裂虽然起步早,但仍不具规模。为了解决渤海某大型整装潜山凝析气田增产难的问题,开展了体积压裂地质和工程可行性系统研究,通过力学分析和模拟计算优化了分层改造方法、压裂液体系及工艺参数,为超高温裂缝性变质片麻岩储层高效开发提供了有效技术支撑,也为其他地区同类油气藏增产改造提供了借鉴。

关键词：超高温体积压裂海上裂缝花岗片麻岩凝析气藏

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海上低渗油藏体积压裂可行性研究

非常规油气 2024年第3期11卷 130-138页

作者：江锚张丽平周俊彭成勇邹剑中海油研究总院有限责任公司北京100028 中海石油(中国)有限公司天津分公司天津300459

随着海上新发现的常规油气资源量越来越少,低渗油气储量的动用问题是决定海上油气增储上产的关键,低渗油气储量的动用依赖于适合岩性构造的水力压裂工艺。为了搞清海上低渗油藏的压裂可行性,针对3H水平井所在层位的构造特征、物性特征... 详细信息

随着海上新发现的常规油气资源量越来越少,低渗油气储量的动用问题是决定海上油气增储上产的关键,低渗油气储量的动用依赖于适合岩性构造的水力压裂工艺。为了搞清海上低渗油藏的压裂可行性,针对3H水平井所在层位的构造特征、物性特征和岩性特征复杂的特点,开展了岩石力学参数、综合脆性指数及三维地应力参数计算,并评价了3H水平井段体积压裂可行性。结果表明:1)沙四段至中生界杨氏模量为31.80~35.66 GPa,泊松比为0.20~0.23,地层抗压强度为26.8~30.3 MPa,内摩擦角为42.7°~44.8°;2)3H水平井综合脆性指数高于40%,水平主应力差为3.30~3.65 MPa,整体偏小,具备形成复杂缝网的地质和工程方面的条件。以上成果认识,对海上砂岩储层低渗储量的有效动用具有重要的意义。

关键词：沙河街组天然裂缝脆性指数体积压裂水平应力差

四川盆地ZJ气田致密砂岩气藏体积压裂井应用效果分析

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当代化工研究 2024年第10期 89-91页

作者：薛洪刚中国石化西南油气分公司采气三厂四川618100

体积压裂工艺给ZJ气田带来了新一轮上产高潮,但体积压裂井投产时间相对较短,生产动态规律不清晰,同时存在出砂、腐蚀等问题。针对上述问题,本文对体积压裂井开发特征进行了分析研究,总结生产规律及异常。结果表明:对于储层品质较差气井... 详细信息

体积压裂工艺给ZJ气田带来了新一轮上产高潮,但体积压裂井投产时间相对较短,生产动态规律不清晰,同时存在出砂、腐蚀等问题。针对上述问题,本文对体积压裂井开发特征进行了分析研究,总结生产规律及异常。结果表明:对于储层品质较差气井,体积压裂工艺能大幅提升气井产能;体积压裂稳产能力较差,调整气井生产制度,易破坏气井稳定生产状态;体积压裂出砂及腐蚀风险高,生产过程中应密切关注相关监测参数;气井平稳生带压下油管有助于气井携液,增强气井稳产能力。

关键词：致密砂岩体积压裂动态特征异常及对策