[01189919]低渗薄互层油藏压裂开发多裂缝适配与起裂-扩展控制技术

随着我国国民经济的快速发展,对石油需求不断增加,而我国中、高渗透油藏后备石油储量明显不足。低渗和特低渗透油田占石油地质储量的54%,其中薄互层占低渗透总储量的50%,且大部分地质储量未能动用。因此,低渗透薄互层油藏的有效动用与高效开发将对我国经济持续发展具有重要意义。由于薄互层砂泥交互、纵向层数多、单层厚度薄、平面上应力分布复杂、物性差、丰度低,采用原有低渗开发技术开发低渗薄互层其效果差,缺少适应性技术,严重制约了其有效开发,使得薄互层低渗透油藏是低渗透油田中难开采的油藏,其有效开发非线性渗流理论方法、压裂控制技术是国际上极富挑战性的理论和技术难题,国内外也没有成型的理论方法及技术。目前,薄互层油藏多采用压裂直井、压裂水平井开发,但因缺乏上述理论支撑,压裂的有效支撑缝长短、水平井分段压裂效率低,导致开采过程中“采油速度低、采出程度低、单井产量低、稳产难度大”。亟需建立相应的理论和技术以实现有效的开发。 研究成果属于油气田开发领域,涉及渗流力学、油气藏工程两个学科。项目主要来源于国家科技重大专项项目（2011ZX05051）“薄互层压裂裂缝控制与优化技术研究”和国家自然基金项目3项,教育部科技专项1项,胜利油田科技项目3项、大庆油田科技项目5项、玉门油田科技项目2项等。 取得的主要发明点有： 1、低渗薄互层砂泥复合界面裂缝起裂-扩展控制技术： ①针对薄互层砂泥交互的非均质性,建立低渗薄互层复合力学表征方法和砂泥复合界面断裂准则; ②建立非平面水力压裂起裂-扩展模型; ③建立低渗薄互层砂泥复合界面裂缝形态描述方法; ④建立低渗薄互层油藏不同井型裂缝优化设计方法。实现了裂缝在砂/泥界面偏转、滑移、穿越等复杂扩展形态的描述、预测和判识,形成了薄互层裂缝控制与优化技术。 2、低渗薄互层砂泥交互压裂开发渗流场与多裂缝适配技术：建立低渗薄互层有效动用预测方法,建立直井、水平井压裂开发流固耦合非线性渗流理论,建立压裂混合井网产能预测方法。解决了薄互层压裂开发井网部署、多裂缝与储层适配问题,独立研发一套薄互层压裂开发产能预测软件设计平台,实现了薄互层压裂开发井网部署、多裂缝与储层适配,现场应用符合率高达85%以上。 3、低渗薄互层压裂开发配套新材料、新工具与新工艺： ①研发新型速溶瓜胶压裂液及在线实时连续混配技术; ②研发耐高温清洁乳液/微乳液压裂液; ③针对薄互层直井、水平井多级压裂发明必要的完井管柱。系统理论构建和技术发明实现了低渗薄互层油藏的高效开发。 本项目在吐哈、胜利等油田推广应用,效果显著。累产原油124.27万吨,实现产值71.96亿元,实现利润22.28亿元。其中,在胜利油田累积推广应用379口井,平均压后初产10.2t/d,压后产能达同区块笼统压裂的1.8～2.5倍,累积产油61.17万吨,新增产值42.93亿元,新增利润18.3亿元;吐哈油田累产原油63.1万吨,新增产值29.03亿元,新增利润3.98亿元。 本项目成果申请专利30件,其中已授权发明专利22件、实用新型8件;获软件著作权4件;发表学术论文173篇,其中SCI,EI,ISTP收录62篇;出版专著4部。经鉴定和查新认为该项目成果引领了薄互层低渗透油藏压裂有效开发技术发展方向,整体达到国际先进水平,其中薄互层低渗透油藏压裂开发耦合渗流理论、低渗薄互层砂泥复合界面裂缝起裂-扩展控制技术、低渗薄互层砂泥交互压裂开发渗流场与多裂缝适配技术、开发方法方面达到国际领先水平。