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致密砾岩油藏水平井分段多簇压后效果评价及主控因素研究

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致密砾岩油藏水平井分段多簇压后效果评价及主控因素研究

作者：王莉娟中国石油大学(北京)

学位级别：硕士

水平井分段多簇压裂技术使得玛湖区块致密油气得以有效开发。目前,玛湖区块的水平井体积压裂后,井间开发效果差异大,单井压后效果和产能主控因素不明确,压裂参数优化设计困难,措施调整缺少依据。为了明确研究区块储层改造效果和产能影... 详细信息

水平井分段多簇压裂技术使得玛湖区块致密油气得以有效开发。目前,玛湖区块的水平井体积压裂后,井间开发效果差异大,单井压后效果和产能主控因素不明确,压裂参数优化设计困难,措施调整缺少依据。为了明确研究区块储层改造效果和产能影响因素,开展压后效果评价和主控因素研究,为合理设计压裂参数提供依据,以指导后续水平井压裂。通过典型井分析,各压裂段受地质和工程因素综合作用,动用程度和裂缝规模存在明显差异。通过区块压后效果影响因素定性分析,段间距是否合理直接关系到其他压裂参数的影响程度,进一步影响压裂改造的有效性以及簇的贡献能力。采用熵值法、灰色关联法及层次分析法,综合主观和客观方面分析影响产能的主控因素,得出储层物性因素重要性排序为Ⅰ类油层占比、钻遇油层长度、平均含油饱度,储层改造因素重要性排序为段间距、加砂强度、水平段改造长度、簇间距、用液强度。基于主控因素运用随机森林方法建立产量预测模型,对现场M井压裂参数组合进行优选,通过正交设计得出25组方案并预测对应的一年累产油量,最终结合经济效益评估选出最优结果为段间距90m、簇间距15m、用液强度40m/m和加砂强度2.0m/m。

关键词：致密砾岩油藏分段多簇压裂效果主控因素参数优化

致密砾岩油藏体积压裂水平井产量预测及影响因素研究

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致密砾岩油藏体积压裂水平井产量预测及影响因素研究

作者：张野中国石油大学(华东)

学位级别：硕士

致密砾岩油藏由于储层低孔特低渗、近物源、岩石粒度分布区间跨度大、总体分选性差的特性,所以开发难度很大。为解决这一难题,采用水平井分段压裂的方法,大大提高储层的动用程度。但准确预测生产井的产量刻不容缓,借鉴北美地区巴肯地层... 详细信息

致密砾岩油藏由于储层低孔特低渗、近物源、岩石粒度分布区间跨度大、总体分选性差的特性,所以开发难度很大。为解决这一难题,采用水平井分段压裂的方法,大大提高储层的动用程度。但准确预测生产井的产量刻不容缓,借鉴北美地区巴肯地层的开发和产量预测的经验,对影响产量的因素进行分析排序,这为整个开发方案的部署提供参考价值。本文基于玛湖油田实际开发资料,研究油井全生命周期驱动阶段及递减规律,综合运用数理统计法、理论推导法对产量递减阶段的数据进行分析并预测。利用数值模拟方法,建立考虑启动压力梯度和应力敏感的体积压裂水平井产量预测概念模型,分析影响产量的主要因素,开展并完善水平井井网、优化并研究压裂水平井的参数。分析玛湖153＿HB井递减阶段的生产数据,对不同经验方法进行应用,SEPD法和Duong法预测误差较小,利用组合方法进行预测,划分不同流态后,其预测的误差较小。其中,SEPD法+Arps指数递减法预测的误差最小。对可采储量进行预测,累积产量大致为1.39×10-3.49×10t,为实际生产提供参考价值。利用解析法和数值模拟方法分析不同影响因素对产量的影响。取不同的地层参数、压裂水平井参数、裂缝参数,对单因素进行分析,得出不同参数下,对压裂水平井的产量影响。多因素分析时,采用Minitab软件进行正交设计试验,并通过极差分析法,得到不同影响因素的排序,即:储层厚度>储层渗透率>裂缝条数>裂缝半长>水平段长度。形成致密砾岩油藏水平井网设计的理论支撑,为其它新区块的投产建产提供指导作用。

关键词：致密砾岩油藏递减方法产量预测数值模拟影响因素

玛湖致密砾岩油藏水平井体积压裂技术适应性分析

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中国石油勘探 2019年第2期24卷 250-259页

作者：李建民吴宝成赵海燕承宁黄佳玲中国石油新疆油田公司工程技术研究院 834000 中国石油大学(北京)

细分切割体积压裂技术已在玛湖11个致密砾岩油藏应用118井次,验证了工艺的针对性和可操作性,压裂工程参数指标不断取得突破,水平井生产效果显著提升,但合理压裂工程参数与最优生产效果间的匹配关系仍不确定。为了优选合理的工程技术参... 详细信息

细分切割体积压裂技术已在玛湖11个致密砾岩油藏应用118井次,验证了工艺的针对性和可操作性,压裂工程参数指标不断取得突破,水平井生产效果显著提升,但合理压裂工程参数与最优生产效果间的匹配关系仍不确定。为了优选合理的工程技术参数范围以指导后续水平井压裂设计,也为了提高致密砾岩油藏开发综合效益,开展体积压裂技术适应性研究。通过数据统计和趋势预测等分析手段,将水平井压后产量、压力等生产数据与体积压裂方式、完井压裂工艺、裂缝参数、压裂规模、压裂材料选型等压裂工程参数相对应开展分析。研究表明,针对物性较差的常压油藏,合理的压裂裂缝间距为25~35m,合理改造规模为加砂强度1.2~1.5m^3/m、砂液比(1:17)^(1:20);针对物性较好的异常高压油藏,合理的压裂裂缝间距为40m左右,合理改造规模为加砂强度1.0~1.2m^3/m、砂液比(1:15)^(1:17)。同时证明,精准定点有控压裂可在同等条件下将改造效果提高20%以上;在油藏埋深小于3500m、闭合应力低于55MPa的区块,石英砂可有效替代陶粒,具备进一步扩大应用规模的条件。

关键词：玛湖油田致密砾岩油藏体积压裂适应性评价

玛湖致密砾岩油藏水平井体积压裂技术探索与实践

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中国石油勘探 2019年第2期24卷 241-249页

作者：许江文李建民邬元月丁坤江洪中国石油新疆油田公司工程技术研究院 834000 中国石油新疆油田公司开发公司

玛湖油田致密砾岩油藏油气富集、开发潜力巨大,但成藏条件复杂、岩性致密、储层物性差、非均质性强、砂体跨度大,压裂面临着起裂困难、裂缝复杂程度低、有效支撑难度大、稳产能力差等挑战。针对油藏地质特征与改造难点,秉承"缝控储量"... 详细信息

玛湖油田致密砾岩油藏油气富集、开发潜力巨大,但成藏条件复杂、岩性致密、储层物性差、非均质性强、砂体跨度大,压裂面临着起裂困难、裂缝复杂程度低、有效支撑难度大、稳产能力差等挑战。针对油藏地质特征与改造难点,秉承"缝控储量"的理念,拓宽非常规油藏体积压裂认识,通过5年的探索与实践,集成了以细分切割为主要特点的致密砾岩油藏水平井体积压裂技术系列。通过速钻桥塞分段、小裂缝间距分簇射孔、大排量逆混合注入相结合,确保段内多簇裂缝高效起裂延展;组合加砂工艺与大液量滑溜水替代瓜尔胶入井相结合,在改善裂缝纵向及远端支撑剂铺置效果、提高裂缝导流能力的同时,实现地层增能蓄能;从而实现了致密砾岩储层的体积改造,确保了压裂改造的长期有效。该项技术目前已在玛湖全区的勘探、评价与产能建设领域推广应用,累计在11区块实施水平井86井次,改造后水平井增产稳产效果显著提升,取得了玛湖致密砾岩油藏效益开发的突破,有效推动了玛湖油田的整体开发和规模效益动用。

关键词：玛湖油田致密砾岩油藏水平井细分切割体积压裂

玛湖致密砾岩油藏水平井生产动态分析及产能预测——以玛131小井距立体开发平台为例

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新疆石油地质 2022年第4期43卷 440-449页

作者：曹炜鲜成钢吴宝成于会永陈昂申颍浩中国石油大学(北京)非常规油气科学技术研究院北京102249 中国石油新疆油田分公司工程技术研究院新疆克拉玛依834000

为厘清玛131小井距立体开发平台的产能水平和生产动态特征,进行了生产特征、不稳定产量及产能预测,构建了动态分析及产能预测工作流程,确定了等效地层渗透率、有效裂缝半长等预测单井产能的关键参数。目标油藏原油易脱气,早期下入井下... 详细信息

为厘清玛131小井距立体开发平台的产能水平和生产动态特征,进行了生产特征、不稳定产量及产能预测,构建了动态分析及产能预测工作流程,确定了等效地层渗透率、有效裂缝半长等预测单井产能的关键参数。目标油藏原油易脱气,早期下入井下气嘴可有效减轻脱气现象;返排前期油嘴过大,会导致裂缝体积大幅减小,需要控压返排;基于递减曲线和解析模型的P50产能预测结果可以互为补充,提供更为准确合理的产能预测区间;百三段水平井的平均有效裂缝半长大于百二段一亚段,其井距存在优化的空间。

关键词：玛湖油田致密砾岩油藏有效裂缝半长等效地层渗透率单井控制储量动态分析产能预测

玛湖致密砾岩油藏水平井开发动态分析与合理开发对策

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玛湖致密砾岩油藏水平井开发动态分析与合理开发对策

作者：王淼迪中国石油大学(北京)

学位级别：硕士

玛湖致密砾岩油藏油气资源丰富,开发潜力大。但在勘探开发过程中发现初期产油和压力下降速度快,下降幅度大。且不同层位间差异性大,具有强非均质性、强应力敏感性、强水敏性的特点。压裂水平井的生产动态特征复杂,产能主控因素分析不清... 详细信息

玛湖致密砾岩油藏油气资源丰富,开发潜力大。但在勘探开发过程中发现初期产油和压力下降速度快,下降幅度大。且不同层位间差异性大,具有强非均质性、强应力敏感性、强水敏性的特点。压裂水平井的生产动态特征复杂,产能主控因素分析不清,缺少合理预测EUR的方法和流程,同时不合理的开发对策影响压裂改造和压后产能。本论文以玛湖凹陷上乌尔禾组压裂水平井为研究对象,研究水平井生产动态特征和产能影响因素,探索合理预测EUR的方法并提出合理开发对策。取得的主要成果如下:（1）分析研究区三个层位的累产油量,结合流动物质平衡法,得到研究区Pw～1层和Pw～2层位的产油能力和单井控制储量较高,最具改造潜力。（2）系统分析了10种（Arps、Duong、SEPD、YM-SEPD、短历史预测、Fetkovich、Blasingame、累产-双曲、Duong-双曲、解析模型）预测产能的方法和适用范围,并对研究区水平井进行了EUR预测。得到首先运用累产-双曲法和Duong-双曲法进行预测,最后运用解析模型进行结果验证。针对生产历史在1年左右的短历史井,运用解析模型可以进行比较合理的预测。（3）从地质参数、工程参数和工作制度三个角度分析影响因素与首年累产的关系,首先运用层次分析法和熵值法计算综合权重,最后运用加权的灰色关联法分析主控因素,采用非平权的处理方法,更符合实际情况中各产能影响因素的复杂性和不均衡性。地质参数方面的主要影响因素为粘土矿物含量;在工程参数方面的主要影响因素为加砂强度和用液强度;在工作制度方面的影响因素为油嘴制度和闷井时间。（4）结合生产动态分析和储层特征,提出应首选Pw～1层位进行改造,再对Pw～2层位进行改造,最后选择性开发Pw～1层位。Pw～1层位由于黏土矿物含量低,水敏性弱,可以进行大规模压裂改造,对提高长期产能来说不适合压后闷井;Pw～2层位由于黏土矿物含量高,水敏性强,容易发生膨胀、分散或絮凝等不稳定现象,易造成裂缝变窄影响产能,不适合大规模压裂和压后闷井。（5）分析投产后180天的裂缝体积损失率,由于玛湖砾岩储层具备强应力敏感性,裂缝体积损失率整体较大。其中Pw～1层位的裂缝体积损失率最小,Pw～1层位的裂缝体积损失率最大。为避免造成裂缝体积损失率的增加,排采初期应使用1.5mm～3mm小油嘴,最好可以持续半年及以上,之后再换用3.5mm及以上的大油嘴加大生产压差提高产能。

关键词：致密砾岩油藏生产动态分析产能主控因素合理开发对策

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玛湖致密砾岩油藏水平井重复压裂技术研究

玛湖致密砾岩油藏水平井重复压裂技术研究

作者：侯代稳中国石油大学(北京)

学位级别：硕士

致密砾岩油藏需要通过压裂来获得工业石油产量,重复压裂技术可以改造储层,恢复产量和提高采收率。玛湖致密砾岩油藏部分油气井压裂改造后产量递减快,需要进行重复压裂改造。因此对于该区块的重复压裂潜力分析,改造方式优选,裂缝参数及... 详细信息

致密砾岩油藏需要通过压裂来获得工业石油产量,重复压裂技术可以改造储层,恢复产量和提高采收率。玛湖致密砾岩油藏部分油气井压裂改造后产量递减快,需要进行重复压裂改造。因此对于该区块的重复压裂潜力分析,改造方式优选,裂缝参数及施工参数优化亟待研究。本文结合玛湖油田的M1,M2两口水平井开展了以下研究:通过裂缝参数反演、施工压力双对数曲线和压裂施工曲线对初次压裂效果进行了分析评价;建立了两口压裂水平井的油藏数值模型,通过油藏数值模型分析了M1,M2两口水平井所在储层经过初次压裂生产后储层中的剩余油分布及压力分布,并结合初次压裂效果明确了两口井的重复压裂潜力及井段;在此基础上,通过分析补压新缝、重压老缝、新老缝同时改造三种方式的增产效果确定最佳改造方式;通过产能预测模型模拟分析最佳改造方式下的不同裂缝参数的增油效果,确定最优裂缝参数;以优化出的最优裂缝参数为目标,通过Fracpro PT设计软件对现场即将开展重复压裂施工的M2井进行施工参数优化和泵注设计,形成单井施工方案,为现场施工提供理论参考并验证结论在该区块的适用性。

关键词：致密砾岩油藏重复压裂潜力改造方式参数优化

低渗油藏烃气驱防气窜二次交联凝胶的制备与性能评价

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精细石油化工 2024年第4期41卷 1-5页

作者：赵勇李凯杜洁谢辉原凤刚唐可中国石油新疆油田分公司实验检测研究院新疆克拉玛依834000 中国石油天然气集团公司砾岩油气藏勘探开发重点实验室新疆克拉玛依834000

新疆油田玛湖致密砾岩油藏采用体积压裂衰竭式开发产量递减快,常规注水开发不适合。通过注烃类气转换开发方式,但由于压裂裂缝的存在易导致气窜。基于玛湖井区油藏条件和气体窜流规律,制备了一种二次交联凝胶体系,具体组成为1.0%聚合物+... 详细信息

新疆油田玛湖致密砾岩油藏采用体积压裂衰竭式开发产量递减快,常规注水开发不适合。通过注烃类气转换开发方式,但由于压裂裂缝的存在易导致气窜。基于玛湖井区油藏条件和气体窜流规律,制备了一种二次交联凝胶体系,具体组成为1.0%聚合物+0.01%一次交联剂+1.0%二次交联剂,对其性能进行了室内评价。结果表明:二次交联凝胶体系成胶强度达到H级,具有良好的抗剪切性和长期稳定性。封堵率均达到95%以上,最大突破压力梯度超过30 MPa/m,并且对基质伤害率较低,封堵后气驱提高采收率8%以上。

关键词：致密砾岩油藏压裂裂缝二次交联凝胶气窜通道提高采收率

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水平井膨胀管井筒重构技术研究及现场试验

钻采工艺 2024年第5期47卷 67-73页

作者：张利伟李杰于会永周毅游红娟易勇刚熊启勇刘尚红中国石油新疆油田公司采油工艺研究院中国石油集团工程技术研究院有限公司

针对新疆玛湖强非均质致密砾岩油藏低产水平井精准重复压裂工艺不成熟的难题,开展了膨胀管井筒重构技术的研究及现场试验。通过膨胀管抗内压、环空密封等系列室内全尺寸物理模拟实验,验证了膨胀管各项指标均满足高压重复压裂工况的要求... 详细信息

针对新疆玛湖强非均质致密砾岩油藏低产水平井精准重复压裂工艺不成熟的难题,开展了膨胀管井筒重构技术的研究及现场试验。通过膨胀管抗内压、环空密封等系列室内全尺寸物理模拟实验,验证了膨胀管各项指标均满足高压重复压裂工况的要求,同时验证了桥射作业的有效性;开展了膨胀管有限元数值仿真模拟,明确膨胀过程Mises应力、应变及接触应力的变化规律,膨胀管在膨胀锥作用力下发生径向塑性变形,膨胀压力稳定在40~42 MPa。通过水平井膨胀管井筒重构工艺设计,支撑了玛湖地区试验井完成现场试验,试验井原127 mm套管经膨胀管井筒重构后内径达到85 mm,重构长度1041 m,重复压裂施工最高承压83 MPa,压后测井显示膨胀管完整性良好。经过室内研究及现场试验,验证了水平井膨胀管井筒重构重复压裂技术的可行性,为非常规油气藏低产井提产提供了技术借鉴。

关键词：致密砾岩油藏水平井膨胀管井筒重构井筒完整性

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