摘要：基于多孔介质弹性理论与流-固耦合作用机理,建立了致密油储集层多重孔隙介质变形与流体流动的全耦合数学模型,采用有限元方法对模型进行数值求解并验证了模型的准确性。对致密油储集层多级压裂水平井进行产能数值模拟研究,结果表明:致密油井生产过程中近人工裂缝区域储集层物性大幅度降低,其中人工裂缝开度和人工裂缝导流能力损失幅度分别达到52.12%和89.02%;模拟致密油储集层水平井生产3000 d,全耦合模型与未耦合模型的产能预测误差达38.30%,忽略流-固耦合效应的影响会使产能预测结果产生严重偏差;致密油储集层水平井产能对启动压力梯度最敏感,人工裂缝开度次之,提高人工裂缝初始导流能力有助于提高致密油井产能;压裂施工设计需考虑人工裂缝导流能力、间距、数量、长度的综合影响,片面追求增加裂缝条数无法取得预期的增产效果。

摘要：通过回顾近年来中国石油天然气股份有限公司(以下简称中国石油)页岩油储集层改造技术的发展历程,系统总结了中国石油页岩油储集层改造技术在储集层改造机理、缝控压裂技术、地质工程一体化储集层改造设计平台、低成本材料技术、大平台立体开发模式5个方面取得的主要进展。明确了目前页岩油储集层改造主体技术为以"增大缝控储量、降低施工成本、增加经济效益"为原则的高密度分段多簇缝控压裂技术体系。全面剖析页岩油储集层改造技术在立体开发、缝控压裂参数优化、重复改造、低成本改造技术4个方面面临的挑战。提出了5个方面的发展方向:(1)强化地质工程一体化研究,充分发挥储集层改造作用;(2)深化缝控改造技术,提高页岩油储量动用水平;(3)推进页岩油水平井立体开发技术实践,实现纵向多层有效动用;(4)开展页岩油水平井重复压裂技术攻关,助推缝间剩余储量高效挖潜;(5)发展低成本改造配套技术,助力油田开发降本增效。表1参44。

摘要：纳米聚合物微球具有初始粒径小、黏度低、吸水缓膨等良好的深部调驱性能。基于渗流力学原理,以及渗透率与岩石学参数的数学关系,明确了微球在地层聚集,增大比表面、降低渗透率的调驱机理,建立了微球调驱封堵率的计算方法,并对王窑低渗透油藏微球调驱封堵率进行了计算与分析。研究结果表明:微球粒径越小,质量浓度越高,注入地层后渗透率降低幅度越大,封堵性能越强;小粒径微球聚集封堵、大粒径微球单个卡堵大孔喉,在地层协同作用下达到逐级调驱的目的;填砂管实验结果与理论封堵率趋势一致,从端面效应分析了填砂管封堵率偏高的原因,对低渗透油藏纳米微球调驱机理探索及调驱工程设计具有较好的指导意义。

摘要：中国石油天然气集团公司(以下简称中石油)从2006年启动水平井改造专项攻关以来,水平井压裂技术实现了从无到有再到无限级段分段的跨越,2015年实现了最高分段数26段。10年间,中石油在非常规储层水平井压裂改造技术领域取得了突出进展:(1)自主研发了水平井双封单卡、封隔器滑套、水力喷砂和裸眼封隔器4套水平井压裂主体工艺技术;(2)自主研发了复合桥塞、套管固井滑套2项水平井大排量体积改造主体工艺技术,配套体积改造优化设计理论、压裂液体系、裂缝监测等技术,初步形成体积改造技术体系和水平井工厂化作业模式;(3)自主研发的压裂工具、液体体系等关键技术,不动管柱多级滑套水力喷砂分段压裂技术、液体胶塞分段技术等,达到了国际先进水平或同期国际领先水平。据统计,2014年中石油水平井分别占油井和气井总数的3.2%和13.1%,其对油田和气田产量的贡献率分别达到9.9%和39.7%。最后,指出了新区高密度完井压裂工程试验、老区老井体积重复压裂试验等中石油新一轮水平井改造技术的攻关重点方向。

摘要：射孔方式对水平井压裂裂缝起裂和延伸有重要影响。提出了一种旨在降低水平井破裂压力和提高水力裂缝完善程度的平面射孔方法,并采用大型物理模拟实验系统开展了对比实验,对比分析了实验与多种经典理论模型的破裂压力,解剖了水力裂缝形态。实验结果表明:提出的平面射孔,即射孔孔眼和孔道位于同一平面,且该平面垂直于地层最小主应力方向,可大幅度降低水平井压裂破裂压力,同时可降低近井筒的裂缝复杂程度,从而使得裂缝扩展更为充分,提高裂缝的完善程度。结论对于实际的射孔参数优化设计和水力压裂施工具有重要指导意义。

摘要：世界上稠油资源极为丰富,有很大部分符合幂律型流体特征,且油藏具有充足的边水能量。而在稠油油藏中,有部分储层岩石表现出明显的变形介质特征。边水舌进是变形介质边水稠油油藏开发过程中的一个重要问题,准确预测其中油井的见水时间对实际生产具有一定的指导意义。基于油水两相渗流理论,综合考虑介质变形以及稠油幂律特征的影响,推导出变形介质边水稠油油藏见水时间的预测公式,并进行了实例及影响因素分析。结果表明,利用该公式进行变形介质边水稠油油藏见水时间的预测是可行的,对油藏工程设计和理论研究具有一定的指导意义。

摘要：低渗透油田水平井产液量低,目前使用的水平井产液剖面测井仪器的流量测量下限偏高,造成低渗透油藏水平井测量结果偏差较大,影响了测井资料的准确性,为此设计了水平井井下浮子流量计,该流量计克服了涡轮流量计不适应低液量水平井的不足,确保了分段流量测试结果的准确性。水平井井下浮子流量计室内实验及现场应用均取得了良好效果,流量测试结果不受含水率和井斜角的影响,启动排量仅为0.5 m^3/d,流量测量误差在4%以内,解决了现有的涡轮流量计在流量低时测量结果不准确、甚至涡轮不启动的问题。

摘要：低渗透油藏分层注水合格率受压力波动等因素影响下降快,针对这一问题,设计了井下小体积水嘴自调节机构,将其集成于桥式同心井下恒流分层配水器,以缓解压力波动导致的分层注水量不稳定问题。基于伯努利方程,在理论分析及室内试验的基础上,设计了水嘴自调节机构,以达到井下小流量分层恒流注水目的。室内试验可知,自调节机构可在注入压力0.2~1.5 MPa范围内实现调节。采用水嘴自调节机构形成的桥式同心井下恒流分层注水技术,已在长庆油田低渗透油藏应用40余井次,实现了注入压力上升1.5 MPa以内不需人工干预、自动调节分层注水量至配注合格。长庆油田现场应用表明,桥式同心井下恒流分层注水技术可将6个月后分层注水合格率由常规分层注水的43.4%提高至75.0%,可将测调频次由常规分层注水的4次/年优化为2次/年,并延长分层注井测调周期,单井作业费用降低2.6万元/年。桥式同心井下恒流分层注水技术,为低渗透油藏精细注水开发提供了更高效的分层注水手段。

摘要：低渗透油田分注管柱长期服役后腐蚀结垢严重、分层注水合格率下降快。为此,设计了井下柔性复合管预置电缆数字式分注工艺管柱,研发了智能配水器与过电缆封隔器等关键工具,开展了管柱抗外压、抗拉强度等关键性能室内评价,形成了适用于井下高压条件下的柔性复合管分层注水技术。室内评价结果表明,管柱满足分注井封隔器坐封压力与最大抗外压要求,智能配水器流量测试误差小于2%。现场试验4口井,最长服役时间已超过2年,分层注水合格率100%。研究表明,预置电缆数字式分注技术应用柔性复合管,可以有效提升管柱耐腐蚀性能,实现分层流量自动测调、远程验封和数据监测等功能,满足封隔器坐封、反洗井及后期测试要求,具有较好的应用效果。

摘要：超低渗透油藏具有储层致密、天然裂缝发育等特征,难以建立有效的注采驱替系统,为提高单井产量,通常采用常规重复压裂,但常规重复压裂仅能增加裂缝长度,提高裂缝导流能力,而不能有效增加裂缝带宽,扩大裂缝侧向波及范围。提出了宽带体积压裂技术理念,即通过在原人工裂缝侧向开启次生裂缝或沟通天然裂缝,增加裂缝带宽,对宽带体积压裂裂缝的合理带宽进行了优化,建立了合理裂缝带宽计算方法,在此基础上采用正交试验方法对主、次裂缝的导流能力,裂缝半长等其他缝网参数进行了优化设计。结果表明:以超低渗透油藏某一井组为例,重复压裂合理裂缝带宽范围为13~46 m,其中G127-160井缝网参数最优方案为主裂缝导流能力0.15μm^2·cm,裂缝半长140 m,裂缝带宽50 m,次裂缝导流能力0.04μm^2·cm,在此方案下模拟的重复压裂可控制含水上升速度,显著提高措施累计产油量。该研究为挖潜超低渗透油藏老井裂缝侧向剩余油提供了技术思路。