摘要：针对跨煤岩界面穿层压裂裂缝动态扩展过程,采用相似材料制作煤岩组合体试件,开展三点弯曲试验、真三轴水力压裂物理模拟试验,分别结合数字散斑技术、声发射监测技术,捕捉裂缝的动态扩展特征,分析裂缝扩展形态及影响因素。结果表明:三点弯曲试验中裂缝可从顶板直接进入煤层,裂缝在界面处未转向,增大预制裂缝长度试件断裂所需的峰值应力降低;真三轴水力压裂试验条件下,由于煤层塑性强,顶板内裂缝高度、长度均大于煤层,顶板内声发射事件比例高于煤层;在裂缝穿层扩展的前提下,增大水平井与煤层顶面距离会导致裂缝穿层扩展时间延长,提高压裂液注入排量可增大裂缝进入煤层的穿透深度,但是易导致缝高失控、缝长降低,提出采用变排量压裂施工,初期压裂液大排量注入促使裂缝纵向穿层,随后降排量促进裂缝在顶板和煤层内横向延伸;多裂缝同步起裂时缝间存在竞争扩展现象,部分裂缝可能无法穿层扩展。研究成果可为掌握裂缝跨煤岩界面穿层扩展特点、优化设计压裂施工参数提供理论支撑。

摘要：顶板水平井是实现碎软煤层煤层气高效抽采的有效技术途径,穿层压裂是决定顶板水平井成败的关键工程手段,对顶板水平井穿层压裂裂缝扩展行为的深刻理解是穿层压裂方案优化设计的基础。通过交叉偶极子声波测井解释得到碎软煤层及其顶板岩石力学组合特征,建立基于岩石力学强度的“顶板-煤层”胶结物理模型,开展顶板水平井穿层压裂物理模拟试验,研究顶板水平井穿层压裂裂缝扩展规律及穿层压裂效果的敏感性因素。结果表明:水平井位置、注入排量、射孔方式及垂向与水平应力差是影响顶板水平井穿层压裂裂缝扩展形态的4个重要因素。穿层压裂效果随水平井与煤层间距和注入排量的增加而减弱,随垂直与水平应力差的增大而增强,定向射孔具有诱导裂缝向煤层扩展延伸、提高穿层压裂效果的作用。穿层压裂效果对垂向与水平应力差因素最敏感,定向射孔和注入排量影响因素次之,对水平井与煤层距离的敏感性最低。研究结果可为碎软煤层顶板水平井穿层压裂参数优化设计及效果评价提供依据。

摘要：大牛地气田砂泥岩互层较多,水平井开采虽然可以实现单层储量的最大动用,但是无法同时开采纵向上多个储层,针对这类储层展开可控穿层压裂技术研究,有效合理地开发间互层,实现盒1和山2储层共同动用。结合单井数据,对工区内隔层厚度和水平主应力差进行对比计算,以分析储、隔层性质、人为可控因素对穿层压裂的影响。综合考虑多种因素,以储层厚度和应力差为依据,初步形成了穿层界限判别标准,并通过井温测井验证单井隔层压开与否,最后形成了一套构建在储层性质精细描述之上,结合多种施工工艺的可控参数优选方法,可为其它井设计和优化提供参考。

摘要：穿层压裂水平井是低品位难动用油藏的有效开发方式,为了对穿层压裂水平井各层、各缝的产量进行定量评价,对裂缝的位置进行优化设计,基于穿层压裂水平井的开采机理,运用复势叠加方法,充分考虑薄互层油藏穿层压裂时井筒和缝间干扰,推导出分段、多簇、穿层压裂水平井产能公式,定量计算出主力层和非主力层各段、各簇的产量,并分析了缝间距和簇间距对产能的影响。研究认为簇间距的影响要大于段间距的影响,从理论上阐明了水平井穿层压裂是提高低渗透、薄互层油藏经济效益的有效开发方式。该方法可用于多层分段多簇压裂水平井的产能计算及压裂参数优化设计。

摘要：大庆长垣外围油田属于低产、低渗透和低丰度的"三低"油田,储量动用难度大,直井等常规技术手段无法实现有效动用。水平井可控穿层压裂技术是一种纵横兼顾的技术,可以全部动用地质储量,且不会造成储量损失。2012年在油水关系简单的古龙南地区茂15-1区块开辟水平井规模应用示范区,部署22口水平井,通过开展葡萄花薄互层水平井可控穿层压裂技术研究,探索外围油田难采储量的经济有效开发方式。经过理论研究,形成穿层压裂判断标准,通过优化压裂施工参数,确保穿层压裂成功。茂15-1区块完成水平井压裂12口井,其中穿层压裂应用5口井,初期平均单井日产油12.1t/d,是周围直井的4.5倍。统计可对比的10口井,其中常规压裂的5口水平井初期平均单段日产油1.9t/d,穿层压裂的5口水平井初期平均单段日产油2.3t/d。水平井可控穿层压裂技术实现了少井高产和难采储量的整体动用,在保证单井产能达到设计指标的情况下,平均单井少压4段,压裂费用降低了42.6%。

摘要：静17块为一砂体集中发育的密集多层砂岩油藏,油藏主力层S34Ⅲ含油井段50m左右,集中发育7~8个含油单砂体,泥岩夹层厚度小于3m。由于储层低渗,直井低产,常规水平井[1]由于隔层影响纵向上动用程度低,油藏开发效果较差。为探索该类型油藏有效的开发途径,通过研究发现,水平井部署设计在主力含油层位中部,利用穿层压裂技术,沟通上下多个含油单砂体,实现纵向上的整体动用。

摘要：大庆致密油储层为陆相沉积,主要发育有扶余和高台子油层。扶余油层存在单井产量低、采出程度低、产量递减快等问题,同时扶余油层水平井钻出层情况比较普遍;某区块完钻20口井,其中11口井平均砂岩钻遇率仅40.7%,常规压裂储量损失大。为此,开展大庆致密油储层水平井密集切割穿层压裂提产增效试验,提高储量动用程度,实现井筒的立体改造;开展钻遇储层段密集切割+钻出层段穿层压裂优化设计,优化储层段簇距9.0~10.5 m,穿层段簇距20~24 m,根据致密油穿层标准优化参数,优选伽马值低、储隔层应力差值低、隔层厚度小的位置进行穿层压裂布缝,同时应用压前测试压裂诊断和现场施工控制技术,保证穿层成功率,优选一体化滑溜水压裂液体系,保证基质到裂缝、裂缝到井筒油气流通全通道的畅通,大幅降低储层伤害和施工成本。

摘要：压裂是非常规油气开发过程中主要的技术措施,压裂技术的创新是实现非常规油气资源大规模开发的关键。重点介绍了新型压裂改造技术的技术原理及其在煤储层、致密砂岩储层、页岩储层等开发过程中的应用,包括同步压裂技术、高速通道压裂技术、纤维压裂技术、穿层压裂技术、固井滑套压裂技术和泵送桥塞压裂技术。并针对应力叠加效应、支撑剂异构铺置、铺砂剖面优化、裂缝穿层延伸、定点起裂、变粒径变排量作业等技术优势总结了各技术的设计原理及现场应用情况,为非常规油气的开发与改造提供参考和借鉴。

摘要：大庆油田外围的低丰度葡萄花储层采用常规直井开发难以建立有效的驱动体系,存在采油井受效差、单井产量低、注水井注水压力高、吸水状况差等难题;采用常规水平井开发,纵向储量损失大,影响开发效果。为提高这类储层开发效果,提高储层动用程度,开展了直井—水平井联合开发+水平井穿层压裂现场试验。试验是以建立低渗透油层有效驱动体系为核心,研究平面上直井与水平井压裂裂缝合理匹配,纵向上水平井穿层压裂的可行性和优化设计方法;通过压裂前注入示踪指示剂、压裂过程中微地震监测裂缝形态、压裂后动态生产数据验证穿层结果,通过灵活注水政策调整以保证区块高产稳产。区块投产初期,水平井平均单井日产油量达到10. 6t,是直井的3. 0倍。试验结果表明,直井—水平井联合开发+水平井穿层压裂,可有效改善低丰度葡萄花储层开发效果。