体积压裂与缝网压裂技术
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体积压裂技术在油田开发中的适用性分析体积压裂技术是一种常用的油田开发技术,其适用性取决于多个因素,包括地质条件、油藏特征和经济因素等。
本文将从这些方面进行分析。
一、地质条件:1. 储层岩性:体积压裂技术适用于岩石疏松、孔隙度高、渗透率低的储层,如砂岩和碳酸盐岩等。
对于非疏松储层如页岩等,压裂效果较差,适用性较低。
2. 差异性储层:体积压裂技术适用于具有水平、倾斜和弯曲井筒的储层。
通过水平井和多级压裂,可以最大限度地延伸裂缝,提高油气产能。
3. 快速排水储层:体积压裂技术适用于高渗透储层和对水敏感的快速排水储层。
通过压裂,可以提高渗透率,增大流动面积,加快采油速度。
二、油藏特征:1. 气候条件:体积压裂技术适用于气候温暖、气温变化不大的地区,以确保压裂液成分和性能的稳定性。
在极端气候条件下,如极低温或高温,压裂液的稳定性会受到很大影响,降低压裂效果。
2. 油藏压力:体积压裂技术适用于压力较高的油藏,可以有效地增加裂缝面积和渗透率,提高采收率。
对于低压油田,压裂效果较差,适用性较低。
3. 油藏温度:体积压裂技术对于高温油藏适用性较低,因为高温会导致压裂液流动性下降,增加压裂施工风险。
对于常温储层,适用性较高。
三、经济因素:1. 资金投入:体积压裂技术需要大量的资金投入,涉及到设备采购、作业费用和维护成本等。
只有对于有较高开发潜力和回报的油田才具备经济可行性。
2. 油价:高油价下,体积压裂技术的适用性较高,因为可以将更多的资源开采出来,提高经济效益。
低油价下,对于一些成本较高的油田,可能并不适合使用体积压裂技术。
3. 地区基础设施:体积压裂技术对基础设施的要求较高,包括供水、输油管道和天然气处理设施等。
如果地区基础设施不完善,可能会增加开发难度和成本,降低体积压裂技术的适用性。
体积压裂技术在油田开发中具有广泛的适用性,但需要根据具体地质条件、油藏特征和经济因素等综合考虑。
在选择使用体积压裂技术时,应做好技术评估与经济评估,确保其能够实现经济效益最大化。
文章编号:1000 − 7393(2022)06 − 0740 − 06 DOI: 10.13639/j.odpt.2022.06.012东胜气田锦30井区变黏压裂液体积压裂技术冯发勇 梁志彬 姚昌宇中国石化华北油气分公司引用格式:冯发勇,梁志彬,姚昌宇. 东胜气田锦30井区变黏压裂液体积压裂技术[J ]. 石油钻采工艺,2022,44(6):740-745.摘要:东胜气田锦30井区主要目的层盒1段为致密低渗砂岩气藏,储层非均质性强,长缝压裂改造效果差。
开展了缝网体积压裂适应性评价和岩心裂缝扩展规律研究,明确了形成复杂缝网的主控因素,并通过数值模拟优化压裂施工参数。
研究表明:锦30井区盒1段储层脆性指数高、天然裂缝发育、两向应力差异小,低黏液和大排量施工易形成复杂缝;施工排量8~10 m 3/min 、液量700~800 m 3、变黏压裂液组合为10 mPa · s+100 mPa · s 、前置液比例50%~55%、平均砂比20%~22%时,压裂裂缝复杂程度高、改造体积大。
现场应用34口直/定向井,压后平均产量1.85×104 m 3/d ,较长缝压裂提高68.2%,证实了变黏压裂液体积压裂技术在锦30井区具有良好的适应性,可进一步推广。
关键词:锦30井区;变黏压裂液;体积压裂;致密砂岩;缝网中图分类号:TE357.1 文献标识码: ASRV-oriented fracturing with viscosity-variable fracturing fluids in the Jin-30 well district,Dongsheng gas fieldFENG Fayong, LIANG Zhibin, YAO ChangyuSINOPEC North China Oil and Gas Company , Zhengzhou 450006, Henan , ChinaCitation: FENG Fayong, LIANG Zhibin, YAO Changyu. SRV-oriented fracturing with viscosity-variable fracturing fluids in the Jin-30 well district, Dongsheng gas field [J ]. Oil Drilling & Production Technology, 2022, 44(6): 740-745.Abstract: The He-1 Member, the main target of the Jin-30 well district of the Dongsheng gas field, is a tight sandstone gas reservoir with high heterogeneity. The hydraulic fracturing highlighting extended fractures is found with inferior reservoir stimulation performance. Under this background, the applicability evaluation of the stimulated reservoir volume (SRV)-oriented fracturing was performed, and the fracture propagation pattern was investigated using cores. The main control factors on the formation of complex fracture networks were clarified, and the fracturing treatment parameters were optimized via numerical simulation. The research showed that the He-1 Member reservoir of the Jin-30 well district is characterized by a high brittleness index, well-developed natural fractures and small horizontal principal stress difference, and therefore, complex fractures are expected in the case of fracturing using low-viscosity fluids and high pump rates. Moreover, the complexity of the resultant fracture network is high, and the SRV is rather expanded, under the conditions of the pump rate of 8−10 m 3/min, injected liquid of 700−800 m 3, the viscosity fracturing fluid combination of 10 mPa · s + 100 mPa · s, the proportions of prepad fluids of 50%−55% and the average proppant concentration of 20%−22%. The presented technology has been applied to 34 vertical/direction wells in the field. The average post-fracturingproduction reaches 1.85×104 m 3/d, representing an increment of 68.2%, compared with that of the fracturing technology targeting long基金项目: 中石化科技部项目“含水气藏差异化压裂技术研究”(编号:P20065-3)。
第 51 卷 第 4 期石 油 钻 探 技 术Vol. 51 No.4 2023 年 7 月PETROLEUM DRILLING TECHNIQUES Jul., 2023doi:10.11911/syztjs.2023023引用格式:蒋廷学. 非常规油气藏新一代体积压裂技术的几个关键问题探讨[J]. 石油钻探技术,2023, 51(4):184-191.JIANG Tingxue. Discussion on several key issues of the new-generation network fracturing technologies for unconventional reservoirs [J].Petroleum Drilling Techniques,2023, 51(4):184-191.非常规油气藏新一代体积压裂技术的几个关键问题探讨蒋廷学1,2,3(1. 页岩油气富集机理与有效开发国家重点实验室, 北京 102206;2. 中国石化页岩油气钻完井及压裂重点实验室, 北京 102206;3. 中石化石油工程技术研究院有限公司, 北京 102206)摘 要: 体积压裂技术是实现非常规油气藏高效开发的关键,围绕有效改造体积及单井控制EUR最大化的目标,密切割程度、加砂强度、暂堵级数及工艺参数不断强化,导致压裂作业综合成本越来越高。
为此,开展了新一代体积压裂技术(立体缝网压裂技术)的研究与试验,压裂工艺逐渐发展到“适度密切割、多尺度裂缝强加砂、多级双暂堵和全程穿层”模式。
为促进立体缝网压裂技术的发展与推广应用,对立体缝网的表征、压裂模式及参数界限的确定、“压裂–渗吸–增能–驱油”协同提高采收率的机制、一体化变黏度多功能压裂液的研制、石英砂替代陶粒的经济性分析及“设计–实施–后评估”循环迭代升级的闭环体系构建等关键问题进行了探讨,厘清了立体缝网压裂技术的概念、关键技术及提高采收率机理,对于非常规油气藏新一代压裂技术的快速发展、更好地满足非常规油气藏高效勘探开发需求,具有重要的借鉴和指导意义。
体积压裂1体积压裂体积压裂是指在水力压裂过程中,使天然裂缝不断扩张和脆性岩石产生剪切滑移,形成天然裂缝与人工裂缝相互交错的裂缝网络,从而增加改造体积,提高初始产量和最终采收率。
1.1体积压裂机理体积压裂的作用机理:通过水力压裂对储层实施改造,在形成一条或者多条主裂缝的同时,使天然裂缝不断扩张和脆性岩石产生剪切滑移,实现对天然裂缝、岩石层理的沟通,以及在主裂缝的侧向强制形成次生裂缝,并在次生裂缝上继续分支形成二级次生裂缝,以此类推,形成天然裂缝与人工裂缝相互交错的裂缝网络。
从而将可以进行渗流的有效储层打碎,实现长、宽、高三维方向的全面改造,增大渗流面积及导流能力,提高初始产量和最终采收率。
1.2体积压裂的地层条件1)天然裂缝发育,且天然裂缝方位与最小主地应力方位一致。
在此情况下,压裂裂缝方位与天然裂缝方位垂直,容易形成相互交错的网络裂缝。
天然裂缝的开启所需要的净压力较岩石基质破裂压力低50%。
同样,有模型研究复杂天然裂缝与人工裂缝的关系,以及天然裂缝开启的应力变化等,建立了天然裂缝发育与扩展模型,研究表明,在体积改造中,天然裂缝系统会更容易先于基岩开启,原生和次生裂缝的存在能够增加复杂裂缝的可能性,从而极大地增大改造体积。
2)岩石硅质含量高(大于35%),脆性系数高。
岩石硅质(石英和长石)含量高,使得岩石在压裂过程中产生剪切破坏,不是形成单一裂缝,而是有利于形成复杂的网状缝,从而大幅度提高了裂缝体积。
3)敏感性不强,适合大型滑溜水压裂。
弱水敏地层,有利于提高压裂液用液规模,同时使用滑溜水压裂,滑溜水黏度低,可以进入天然裂缝中,迫使天然裂缝扩展到更大范围,大大扩大改造体积。
2太沙基有效应力原理太沙基(K. Terzaghi)早在1923年就提出了有效应力原理的基本概念,阐明了粒材料与连续固体材料在应力--应变关系上的重大区别,从而使土力学成为一门独立学科的重要标志。
σσ+μ=’式中σ为平面上法向总应力, kPa; σ′为平面上有效法向应力, kPa; μ为孔隙水压力, kPa。
2019年3月第24卷第2期中国石油勘探CHINA PETROLEUM EXPLORATION DOI. 10.3969/j.issn. 1672-7703.2019.02.012胜利油田致密油储层体积压裂技术及应用张全胜李明张子麟陈勇张潦源李爱山(中国石化胜利油田分公司石油工程技术研究院)摘 要:胜利油田致密油储量丰富,储层埋藏深、物性差、岩性复杂,常规压裂后产量低、递减快,开发效益差。
通过技术攻关和配套完善,形成了适合于致密油储层的组合缝网压裂等压裂新工艺,在提高改造体积的同时,大幅度提高裂缝导流能力,提高压后效果,并针对纵向多层系油藏特点,形成了水平井多级分段压裂和直斜井多级分段压裂 两类改造模式,研发了可以在线连续混配施工的速溶型低浓度瓜尔胶压裂液体系,以及可与地表水、热污水混配、可 回收再利用的乳液缔合型压裂液体系,有效解决了大规模连续施工压裂液的配置、水源等问题;同时完善了井工厂实施模式和裂缝监测技术。
应用该技术成功开发了 Y227、Y22, Y104等致密油区块,大幅度提高了单井产能、延长了 有效期,提高了区块开发效益,带动了一批难动用储量投入有效开发,大幅提高了胜利油田致密油藏经济有效动用程度。
关键词:致密油,分段压裂;体积压裂;组合缝网中图分类号:TE357.1 文献标识码:AApplication of volume fracturing technology in tight oil reservoirs ofShengli oilfieldZhang Quansheng, Li Ming, Zhang Zilin, Chen Yong, Zhang Liaoyuan, Li AishanAbstract: The Shengli oilfield is rich in tight oil reserves, but the reservoirs characterized by deep burial, poor physical properties and complex lithology, leading to unsatisfactory development performance like low yield and fast production decline after conventional fracturingstimulation. Through researches and optimizations, new fracturing techniques, such as commingled fracture network stimulation, weredeveloped for tight oil reservoirs. While increasing the stimulated reservoir volume (SRV), these techniques can greatly improve fracture conductivity and post-fracturing performance. For the reservoirs with multiple layers vertically, two types of treatments were established, i.e. multi-stage fracturing of horizontal wells and multi-stage fracturing of vertical/deviated wells. A fast-dissolving low-concentration guar fracturing system that can be continuously mixed on line and a recyclable emulsion-associating fracturing fluid system that can be mixed with surface water and hot sewage were developed, which can effectively ensure the fracturing fluid preparation and water source for large-scale continuous fracturing operations. Moreover, the well-plant operation mode and fracture monitoring technique were upgraded. The proposed technology has been successfully applied in tight oil blocks such as Y227, Y22 and Y104. By greatly improving the single-well productivity and lifecycle, it helps increase the development benefit. Accordingly, the utilization degree of the tight oil in Shengli oil field has been improved economically and effectively.Key words: tight oil, staged fracturing, volume fracturing, comingled fracture network域改造技术和理念的进步,体积压裂技术开始成为致密储层的主流改造技术。
沁水盆地煤层气水平井缝网体积压裂工艺优化研究
王静;王青川;张永琪;姚伟;张金笑
【期刊名称】《中国煤层气》
【年(卷),期】2024(21)1
【摘要】从煤层气的解吸机理开展剖析,明确气井的增产是要构建立体的人工缝网,以增加更多的裂缝参与流动。
为此首先分析实现人工缝网所需的压裂液体系,认为
低粘度压裂液是形成大面积缝网的首要因素;其次,从施工排量、成本控制、安全风
险等多方面综合考虑,选取主体压裂工艺为桥射联作;再次就所选压裂工艺进行不断
优化,根据现场实际情况设计出沁水盆地南部压裂所使用的施工参数。
通过现场试
验应用结果表明,该工艺能够满足构建体积缝网的需要,达到了增产的目的,为沁水盆地南部高阶煤煤层气井的压裂增产提供了新思路,为高效开发煤层气提供了新方法。
【总页数】5页(P8-11)
【作者】王静;王青川;张永琪;姚伟;张金笑
【作者单位】中国石油华北油田山西煤层气勘探开发分公司
【正文语种】中文
【中图分类】TE3
【相关文献】
1.沁水盆地煤层气井压裂影响因素分析及工艺优化
2.沁水盆地高阶煤层气压裂工艺反思与技术改进试验研究
3.体积压裂水平井缝网渗流特征与产能分布研究
4.沁水
盆地南部煤层气水平井工艺技术优化5.沁水盆地煤层气L型水平井钻井工艺关键技术研究
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体积压裂的原理和应用一、引言体积压裂(Volume Fracturing)是一种常用于岩石裂缝间隙的强制增大和扩展的工程技术。
它通过将高压液体注入岩层,迫使裂缝张开和扩展,从而提高油气储集层的渗透性,促进油气的流动和采收。
体积压裂已经成为油田开发的重要手段之一,本文将介绍体积压裂的原理和应用。
二、体积压裂的原理体积压裂是基于岩石力学原理和流体动力学原理的工程技术。
它的工作原理可以概括为以下几个步骤:1. 创建裂缝体积压裂首先需要通过注入高压液体来创建裂缝。
在注入过程中,液体通过高压泵将岩层内的裂缝张开和扩展。
这种高压注入的作用类似于在地下岩石中施加巨大的压力,从而使岩石发生破裂和裂缝。
2. 砂类介质注入在裂缝形成后,需要将砂类介质注入其中。
通过注入砂类介质,可以防止裂缝在压力释放后闭合。
砂类介质具有较高的颗粒度和流动性,可以在裂缝中填充,增加渗透性,促进油气的流动。
3. 压力释放在创建裂缝和注入砂类介质后,需要逐渐释放压力。
当压力释放时,裂缝中的砂类介质会保持裂缝张开状态,从而形成一条可供油气流动的通道。
三、体积压裂的应用体积压裂广泛应用于油气田开发中,其主要应用包括:1. 增加油气产量体积压裂可以通过扩大油气储集层中的裂缝和通道,增加储集层与井筒之间的渗透性,提高油气的产量。
通过体积压裂,可以使原本无法开采的低渗透性储层具备经济开发的潜力。
2. 增加油气储量体积压裂可以改善储集层的渗透性,提高油气的开采效率。
在一些含气或含油岩层中,由于岩石的裂缝狭小,无法有效采收储量。
通过体积压裂,可以扩大裂缝,提高岩石的渗透性,从而增加油气储量。
3. 增加注水效果体积压裂不仅可以应用于增加油气产量,还可以应用于改善注水效果。
在一些含水层的油田中,为了提高采油效果,需要通过注水来增加储层的压力。
通过体积压裂,可以增加注水井与储集层之间的渗透性,提高注水效果。
4. 油气储层评价体积压裂可以用于油气储层的评价。
通过对岩石进行体积压裂实验,可以评估岩石的裂缝发育程度、渗透性和强度等参数,为油田的勘探和开发提供重要的依据。
提高改造体积的新裂缝转向压裂技术及其应用随着我国经济的不断发展,对石油资源的需求也变得非常大,为了满足这个需求,就需要加强对石油工作的开采。
在石油的开采过程中会遇到很多开采问题,为了有效提高油田的开采量,会运用到裂缝转向压裂技术,对于这项技术的运用,会受到很多方面因素的影响。
只有掌握这些方面的影响,采取针对性的压裂技术,才能让裂缝转向压裂技术在油田中发挥更大的作用,分析不同时期采用压裂技术后对油田的影响,采取相应的改进措施,只有这样才能提高我国油田的开采水平,为我国的石油资源做出更大的贡献。
标签:裂缝转向;改造体积;压裂技术随着我国油田行业的不断发展,对各种油田的开采也变得越来越多,为了提高油田的开采率,可以采用裂缝转向压裂技术来进行开采。
通过大量的实验和数据,为裂缝转向压裂技术的改进提供了良好的方案。
因为压裂技术的特殊性,如果采用单井压裂的技术,往往会存在着一些不足,通过分析影响裂缝转向压裂技术的因素,对于工艺的改进有很好的参考价值,只有不断的创新开采技术,才能进一步提高油田的开采率,进而提升我国石油在国际上的竞争力。
1裂缝转向原因水平井压裂裂缝转向是由于多种原因的综合作用而形成的,其中最主要的因素是由于裂缝起裂时附近井筒的应力分布模式而造成,当压力与水平井井眼破裂压力一致时,井壁上的切向应力会起到最小主应力的作用,导致纵向裂缝的形成,通常情况下,水平井眼走向与理论裂缝会保持垂直状态,则裂缝从井眼处起裂时会重新定向或者是发生扭曲。
当注入压裂液或者产气时,裂缝的扭曲部分会发生收缩作用,扭曲型裂缝和转向型裂缝比较相似,转向型裂缝的上下部分裂缝会转向两个不同的平面,由于水平井的应力相对集中,所以井筒方位或者是地应力状态都会沿着纵向起裂。
当水平井井筒方为垂直于裂缝时,其列的纵向裂缝会从井筒中延伸出来转向横向型裂缝方向,由于多种因素的影响,多重裂缝的宽度会小于单条裂缝的宽度。
2实现裂缝转向的途径在进行压裂的过程中,需要加入一定量的支撑剂,加入支撑剂后人工裂缝可以达到一定缝长,当应力场达到一定数值以后停止加砂,进行强制闭合和快速放喷,由于第1次支撑剂和强制放喷的作用,会导致人工裂缝附近产生应力集中的现象,造成应力场重新分布。