产气剖面井资料在涪陵焦石坝页岩气田开发的应用

涪陵焦石坝页岩气气田已经实现商业开发,主要采用长水平段分级压裂模式进行。结合涪陵焦石坝页岩气田页岩气水平井产气剖面测井资料,在分析产气剖面测井资料解释方法的基础上,对涪陵焦石坝页岩气水平井产气剖面测井资料的实际应用效果开展系统研究,总结出产气剖面测井资料在页岩气田开发中的应用,为页岩气水平井轨迹钻遇小层设计、页岩气藏储层评价、压裂工艺参数优化及动态分析提供可靠依据,有效指导页岩气田的合理开发。     

页岩气水平井压裂细分段密分簇优化设计及应用

页岩气水平井压裂分段分簇设计的簇间距大小对页岩储层改造效果有重要的影响,针对涪陵焦石坝部分区块页岩储层埋深大、三向应力高、构造变形强等特点,通过气藏数值模拟和压裂设计模拟,提出了"细分段密分簇+大孔径射孔"设计思路,对页岩气水平井进行细分段(34～47m)、密分簇(15～21m)。试验结果表明,"细分段密分簇"压裂设计能够有效增加压裂裂缝面积、压后平均缝宽以及缝网复杂度。综合考虑页岩气水平井地质以及工程特征,配合高黏胶液和中黏减阻水,形成了适用于焦石坝页岩储层"细分段密分簇"压裂优化设计方法,对指导页岩气水平井压裂优化设计具有重要的作用和意义。     

裂缝面滤失对压裂井产能的影响分析

水力压裂施工过程中压裂液将通过垂直裂缝面滤失,造成裂缝壁面的伤害,产生附加压降,降低油气井的产能。根据对压裂液滤失量及滤失深度的推导,得出了一套考虑压裂液滤失的表皮系数简单计算方法,同时考虑了造壁和非造壁2种情况下的滤失模型,并以拟稳定条件下压裂井产能预测模型为基础,就裂缝面滤失伤害对压裂井产能的影响进行了研究。通过实例计算分析,结果表明低渗透层的压裂液滤失更容易造成产能的下降。     

涪陵页岩气藏岩石破裂机理分析

涪陵页岩气田通过前期对地层的认识及实践形成了"混合压裂、组合加砂"工艺,取得了较好的改造效果。从建立压裂井筒模型出发,结合射孔理论及水力学计算,并通过与低排量常规压裂、水力喷射压裂的岩石破裂机理比较研究,对页岩气储层起裂瞬间的岩石破裂机理进行分析,探讨了页岩气储层"复杂缝/网缝+主缝"的压裂理念以及页岩气储层压裂改造的复杂性。     

二次加砂工艺2种模式在苏里格气田的应用效果对比分析

苏里格气田储层具有层位多、层薄、跨度大、隔层条件差、水层多等特点,常规的压裂工艺已无法满足生产发展的要求,严重制约了该气田的增产增效。通过多年不断研究与实践,在苏里格气田逐步探索出"加砂-停泵-加砂"和"加砂-暂堵-加砂"两种二次加砂压裂工艺模式。选取了苏里格气田S区块的3口直井,这3口井目的层均为盒8段且砂体厚度及含气性相当,3口井的压裂工艺模式分别是常规模式、加砂-停泵-加砂模式、加砂-暂堵-加砂模式,在相同的施工参数及压裂液体系下,从最终的试气效果对比可以看出二次加砂压裂工艺明显优于常规压裂工艺,产量大幅度提高,为后续的储层改造探索出一条新思路。     

彭水地区地应力方位与页岩气水平井轨迹走向关系研究

水平井是有效降低页岩气开发成本、最大化改造页岩储层的钻井技术。水平井压裂形成的缝网体系主要受储层天然裂缝与人工裂缝的夹角、岩石力学性质、水平井主应力方位、水平应力压差等因素的控制。选择最小水平主应力方向钻探水平井，能在压裂时形成较为复杂的网状裂缝，提高产量。本文以彭水页岩气区块为例，通过不同地应力方位测定和计算了最大主地应力方位，并以此为依据确定水平井钻探方位。钻探及压裂实践证明，采取该方法实施的水平井在页岩储层体积改造中有较好效果，在国内率先获得了3．8万方产量．拉开了中国页岩气水平井开发的序幕。     

多种矿物解释模型在焦石坝地区的优选及应用

页岩的脆性特性对储层压裂改造至关重要,而精确求取矿物组分含量是脆性评价的关键。在重庆涪陵焦石坝地区,基于常规测井曲线、岩心分析化验资料以及斯伦贝谢元素测井资料,运用ECS(地球化学元素)测井法、中子-密度二元交会法、三元回归法、五元回归法共4种方法建立矿物解释模型,并分区运行优选应用和定量评价。综合分析可知,ECS测井法解释精度高,但应用受限;三元回归法、五元回归法解释精度高于中子-密度二元交会法,平均相对误差低于行业标准;且三元回归法在导眼井、水平井中均适用,受地层、环境、仪器等影响小,该方法可在大焦石坝地区推广使用,但需要根据区块实际资料建立或完善模型。     

高温裂缝性凝析气藏压裂技术研究

针对安棚深层系特低孔特低渗高温裂缝性凝析气藏压裂的难点,研究确定了压裂液配方。根据压裂裂缝温度场模拟计算结果,研究了变浓度压裂液优化设计技术,既可保证压裂施工携砂的需要,又可实现压裂液的迅速破胶和快速返排,避免对储层的伤害;研究了在前置液中段塞式加入粉陶降滤技术,解决了压裂过程中砂堵的难题,从而保证压裂效果。通过压裂设计优化及配套斜率式加砂和裂缝强制闭合技术,提高气井的产能。现场应用后取得了明显的增产增储效果,为安棚深层系凝析气藏的开采提供了技术支撑。     

塔中地区碳酸盐岩储层酸压曲线特征分析

塔中地区碳酸盐岩储层孔隙度和渗透率较低,且裂缝发育具有强非均质性的特点,钻完井往往需要进行酸压改造储层以期沟通井周缝洞体。根据该区块酸压施工曲线的形态,并结合地质和生产资料,将酸压施工曲线分为:未沟通缝洞体、沟通一定规模裂缝系统、沟通较大规模裂缝系统、沟通天然裂缝4类,以此判断酸压施工对储层的沟通改造效果。在实际酸压施工进行储层改造时,可根据压力曲线的变化形态及时调整施工方案和施工参数,以达到有效沟通储层的目的。     

应用反褶积方法评价页岩气井压裂改造效果

用微地震、产剖测试、示踪剂监测等方法,研究页岩气多级压裂水平井缝网形成特征,评价压裂改造效果,由于受施工条件、经济和环境等因素影响,难以取得明显成效。以涪陵页岩气开发试验井为例,应用反褶积方法,结合不稳定生产动态分析,研究多级压裂水平井线性流、拟稳态流(或边界控制流)响应特征,评价压裂改造体积(SRV),可以取得良好效果,为钻完井、压裂试气工艺优化提供了技术依据。     

考虑滑移效应的页岩基质纳米孔隙中压裂液滤失速度分形计算新模型

页岩气水平井分段压裂后,大量滑溜水被滞留在页岩基质纳米孔隙中,对压后产量的长期稳定性影响较大.以页岩基质的复杂纳米孔隙结构的分形特征和受限性为基础,考虑受限纳米孔隙空间内滑溜水流动的滑移效应和毛细管压力作用,建立了反映页岩纳米孔隙中的压裂液滤失速度分形计算新模型,新模型与经典滤失速度在机理方面存在一致性.分别讨论了滑移长度、压裂液黏度、基质纳米孔隙半径、毛细管压力等4个因素对滤失速度的影响:滑溜水滤失速度随滤失时间增加而降低,最后趋于稳定;纳米基质孔隙中压裂液滑移效应不容忽视,滑移长度越大,滤失速度越大;滑溜水压裂液黏度越大,流体流动阻力亦越大,滤失速度就越小;基质纳米孔隙半径越小,滤失速度越小,其降低幅度也越快;毛细管压力越大,滤失速度越大,其降低幅度也越慢.该研究结果可为页岩气压裂后返排与焖井制度及优化提供理论参考.     

定量分析邻井压裂对页岩气井生产的影响

涪陵页岩气田采用水平井分段压裂的方式进行开发,2013年以来已有近200口井投入生产,随着加密井的部署,邻井压裂对生产井的影响不能忽视。通过对气田近5年的生产井生产动态数据和压裂数据分析,定量识别和分析了邻井压裂对气井生产的影响。研究认为井距小于1600m且在地层主应力方向上的气井受到邻井压裂影响的概率较大;压裂的工程因素与影响程度没有相关性;生产井的生产时间和累计产量与气井受到的压裂影响呈正比关系,该研究为气田气井生产管理提供了依据。     

涪陵焦石坝地区五峰组-龙马溪组富有机质泥页岩层序地层与沉积相研究

涪陵焦石坝地区上奥陶统五峰组-下志留统龙马溪组(O3w-S1l)发育一套富有机质泥页岩,在沉积构造背景认识的基础上,结合测井曲线、岩心描述等多种资料,将O3w-S1l下部暗色泥页岩段划分出2个三级层序,主要发育海侵体系域和高水位体系域。暗色泥页岩段主要为深水陆棚沉积环境,自下而上可划分出4种沉积微相类型,分别为深水硅泥质陆棚微相、深水泥质陆棚微相、深水砂泥质陆棚微相、深水混积陆棚微相。层序格架内的沉积物厚度稳定,研究区向东南或西北方向延伸,沉积相由深水陆棚逐渐向浅水陆棚演变。     

基于随机森林算法的页岩气多段压裂井产量预测

针对页岩气藏多段压裂水平井产量预测精度不高等问题,通过对储层物性和压裂施工参数分析,引入随机森林算法对页岩气多段压裂井产量进行预测。以涪陵页岩气田具有产气剖面的一期产区多段压裂井为研究对象,全面收集测井解释资料、压裂施工资料、钻井资料,采用二级策略降维法明确了影响产量的主要因素及响应关系,评价了几种产量回归预测模型的预测精度。研究结果表明,测深、垂深、延伸压力、脆性指数、密度测井值和总液量是多段压裂井产量的主要影响因素,且影响程度各异;与支持向量机算法和内核岭回归算法这2种机器学习算法比较,基于随机森林算法构建的产量回归模型具有最优的预测能力,模型决定系数为0.723,测试集均方根误差为0.319,表现了更好的预测效果和泛化能力。     

柳杨堡气田高温压裂液体系优化

针对柳杨堡气田前期压裂施工中存在的稠化剂浓度高、残渣含量高、延时交联时间较短、施工泵注压力高、破胶不彻底等问题,优选了高温缓速交联剂,并在此基础上优化了稠化剂HPG浓度、交联比、破胶剂组合类型:稠化剂浓度由0.55%降至0.45%,最佳交联比为0.3%~0.5%。采用高温胶囊破胶剂+APS组合破胶的方式,开展了破胶剂加量优化及对应破胶时间试验,优化形成了一套适合柳杨堡深层高温气田压裂施工需要的压裂液配方。该配方有效降低了稠化剂浓度,延迟了交联时间,在保证了顺利压裂施工的同时,能够快速破胶返排。现场试验应用3井/11段,施工成功率100%,效果良好,能够满足该区块高温井压裂施工需要。     

旋转导向技术在焦石坝地区的应用与分析

在涪陵焦石坝地区的钻探过程中,使用了多种定向技术,其中就包括旋转导向钻井技术。介绍了旋转导向工具的分类、结构与组成,分析了旋转导向工艺具有高精度井眼轨迹控制能力、水平位移延伸能力强、大幅度减小钻井周期等特点。结合焦石坝地区地质、工程、技术等综合因素,分别选取江汉、中原油田的8口旋转导向技术井为代表,通过与MWD技术钻进井对比分析得出,旋转导向技术能在一定程度上提高机械钻速、降低井下事故风险。总结了旋转导向技术因地质、设备、工具等因素在使用过程中存在难点,提出了相关优化措施,对旋转导向技术的发展和应用具有指导作用。     

低伤害压裂改造工艺技术在X15-16井中的应用

随着油气田勘探开发的不断深入，低渗透、非常规油气藏已经成为近年来勘探开发的主体目标之一，由于低渗透油藏普遍需要采取压裂措施后才能获得经济效益，但在改造过程中，由于压裂液的破胶、返排不彻底，滤饼残渣造成的伤害大大降低了裂缝的导流能力，影响了压裂改造效果。为此，大港油田通过应用VES清洁压裂液体系、压采联做等工艺，在X15—16井上取得了很好的增产效果，为该区块的储量评价及开发提供了重要依据。     

重复压裂裂缝转向技术在头台油田的应用

头台油田属于特低渗透油田,大部分井都要压裂投产,随着开发的进行,老井产量递减很快,往往需要重复压裂,但重复压裂只是延伸原有老裂缝,增油效果差。利用重复压裂裂缝转向技术对老井进行改造可以取得很好效果。阐述重复压裂裂缝转向的技术原理,并进行了现场压裂试验。现场压裂试验表明,该技术可以取得良好的增产效果。     

水平井裂缝油基钻井液水泥浆堵漏技术

焦石坝龙马溪组非常规页岩气开采是中石化集团公司涪陵页岩气产能示范区开发的重点建设项目,首批非常规页岩气水平井水平段以油基钻井液钻进为主。该区块已发现多处易漏地层,水平段漏失情况尤其复杂,不仅加大了施工难度,更增加了钻井成本。为有效解决水平段油基钻井液堵漏难题,室内研究开发了一种水平井油基钻井液水泥浆堵漏技术,该技术的特点是采用柴油与淡水的混合物配制堵漏水泥浆,其与现场油基钻井液可以任意比例混合而不会产生配伍性问题。实验室对该堵漏水泥浆性能进行了系统研究,结果显示,该堵漏水泥浆密度、稠化时间和抗压强度均可调,具有沉降稳定性好、流动能力强的特点。试验结果充分说明,该水泥浆堵漏技术在油基钻井液水平段裂缝堵漏中具有广阔的应用空间。     

李桥水库施工方案

土石坝的裂缝、防浪墙的裂缝及倾斜在土石坝使用过程中存在严重的安全隐患,在土石坝施工中是一个十分重要的问题,其施工质量的好坏直接影响坝体的安全。本文针对坝体裂缝处理,以及防浪墙等部位的处理提出了相应的技术措施,对最大程度地保证工程质量提供了有效的保障。