畢業(yè)論文---致密油氣藏開采技術(shù)

1、<p><b>　　畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）</b></p><p>　　題目名稱： 致 密 油 氣 藏 開 采 技 術(shù) </p><p>　　題目類型： 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) </p><p>　　學(xué)生姓名：

2、 </p><p>　　院（系）： 石油工程學(xué)院 </p><p>　　專業(yè)班級(jí)： </p><p>　　指導(dǎo)老師： &

3、lt;/p><p>　　輔導(dǎo)老師： </p><p>　　時(shí) 間: 2011年3月27日至2011年6月10日 </p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　長(zhǎng)江大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書I</p

4、><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告III</p><p>　　長(zhǎng)江大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)評(píng)閱教師評(píng)語(yǔ)XIII</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯記錄及成績(jī)?cè)u(píng)定XIV</p><p><b>　　[摘要]1</b></p><p>　　[Abstract]2</p>&l

5、t;p><b>　　1緒論3</b></p><p>　　1.1國(guó)內(nèi)外致密油氣藏開采技術(shù)的研究現(xiàn)狀4</p><p>　　1.1.1 致密油和致密氣的概念4</p><p>　　1.1.2 國(guó)外致密油氣藏勘探開發(fā)現(xiàn)狀4</p><p>　　1.1.3國(guó)內(nèi)外致密油氣藏開采技術(shù)研究現(xiàn)狀7</p>

6、<p>　　2鉆井和完井技術(shù)13</p><p>　　2.1水平井鉆井和完井技術(shù)13</p><p>　　2.1.1水平井鉆井和完井技術(shù)的出現(xiàn)13</p><p>　　2.1.2水平井技術(shù)在德克薩斯NH薄層致密砂巖油藏的應(yīng)用13</p><p>　　2.1.3水平井鉆井和完井技術(shù)在Bakken油田的應(yīng)用16</p&

7、gt;<p>　　2.2多分支井技術(shù)17</p><p>　　2.2.1多分支井技術(shù)簡(jiǎn)介17</p><p>　　2.2.2多分支井的優(yōu)越性17</p><p>　　2.2.3多分支井的鉆井完井技術(shù)18</p><p>　　2.2.4多分支井技術(shù)在致密砂巖油藏的運(yùn)用18</p><p>　　3重

8、復(fù)壓裂技術(shù)19</p><p>　　3.1重復(fù)壓裂技術(shù)的定義19</p><p>　　3.2重復(fù)壓裂技術(shù)應(yīng)用實(shí)例20</p><p>　　3.2.1重復(fù)壓裂技術(shù)在美國(guó)巴肯油田的應(yīng)用20</p><p>　　3.2.2重復(fù)壓裂效果24</p><p>　　4體積壓裂技術(shù)26</p><p&

9、gt;　　4.1體積壓裂的定義和原理26</p><p>　　4.2體積壓裂技術(shù)在超低滲、致密油藏中的應(yīng)用26</p><p>　　5通道壓裂技術(shù)28</p><p>　　5.1通道壓裂技術(shù)簡(jiǎn)介28</p><p>　　5.2通道壓裂技術(shù)在Eagle Ford油田的應(yīng)用28</p><p>　　6壓裂技術(shù)和鉆

10、井完井技術(shù)的綜合應(yīng)用30</p><p>　　6.1壓裂技術(shù)和鉆井完井技術(shù)綜合的原因30</p><p>　　6.2水平井分段壓裂完井技術(shù)30</p><p>　　6.2.1水平井分段壓裂完井技術(shù)在Eagle Ford油田的應(yīng)用30</p><p>　　6.3水平井多級(jí)壓裂完井技術(shù)36</p><p>　　6

11、.3.1Bakken油田水平井多級(jí)壓裂完井技術(shù)的應(yīng)用37</p><p>　　6.3.2水平井多級(jí)壓裂效果38</p><p>　　7CO驅(qū)油技術(shù)在致密油藏的應(yīng)用40</p><p>　　7.1二氧化碳驅(qū)油技術(shù)40</p><p>　　7.2二氧化碳驅(qū)油在Bakken油田的評(píng)估實(shí)驗(yàn)41</p><p>　　7

12、.2.1二氧化碳驅(qū)油不同情況的研究41</p><p><b>　　8結(jié)論與認(rèn)識(shí)49</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)50</b></p><p><b>　　致 謝53</b></p><p>　　長(zhǎng)江大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書</p>&

13、lt;p>　　學(xué)院（系） 石油工程學(xué)院 專業(yè) 石油工程 班級(jí) 油工 </p><p>　　學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師/職稱 </p><p>　　畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))題目：</p><p><b>　　致密油氣藏開采技術(shù)</b></p><p>　　2、畢業(yè)論文(設(shè)

14、計(jì))起止時(shí)間： </p><p>　　2010 年 4 月1日～2010 年 6 月5 日</p><p>　　3．畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))所需資料及原始數(shù)據(jù)（指導(dǎo)教師選定部分）</p><p>　　1）低滲透油藏開發(fā)新技術(shù)，中國(guó)石化出版社；</p><p>　　2）鄂爾多斯盆地低滲透油氣田開發(fā)技術(shù)，石油工業(yè)出版社；</p><

15、p>　　3）常規(guī)與非常規(guī)油氣聚集類型、特征、機(jī)理及展望，石油學(xué)報(bào)，V33(20)。</p><p>　　4．畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))應(yīng)完成的主要內(nèi)容</p><p>　　1）國(guó)內(nèi)外致密油氣藏開采現(xiàn)狀調(diào)研；</p><p>　　2）總結(jié)國(guó)內(nèi)外油田致密油氣藏特點(diǎn)及開發(fā)思路，重點(diǎn)調(diào)研威利斯頓盆地Bakken、德克薩斯南部Eagle Ford致密油的勘探開發(fā)技術(shù)；</p

16、><p>　　3）提出開采我國(guó)致密油的建議。</p><p>　　5．畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))的目標(biāo)及具體要求</p><p>　　1）了解致密油巖油氣藏的基本特征，國(guó)內(nèi)外致密油巖開發(fā)前景；</p><p>　　2）通過調(diào)研威利斯頓盆地Bakken、德克薩斯南部Eagle Ford等致密油的勘探開發(fā)技術(shù)，總結(jié)國(guó)外開采致密油的一般技術(shù)；</p>

17、<p>　　3）通過調(diào)研，了解我國(guó)致密油的分布狀況，油藏特征；</p><p>　　4）根據(jù)國(guó)外的開采經(jīng)驗(yàn)，提出我國(guó)開采致密油的建議。</p><p>　　6、完成畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))所需的條件及上機(jī)時(shí)數(shù)要求</p><p>　　查閱文獻(xiàn)資料、上機(jī)40學(xué)時(shí)。</p><p>　　任務(wù)書批準(zhǔn)日期 2012 年 03 月 27 日 教

18、研室(系)主任(簽字) </p><p>　　任務(wù)書下達(dá)日期 2012 年 月 日 指導(dǎo)教師(簽字) </p><p>　　完成任務(wù)日期 2012 年 06 月 10 日 學(xué)生（簽名） </p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告</p><p>　　題目

19、名稱 致密油氣藏開采技術(shù) </p><p>　　院（系） 石油工程學(xué)院 </p><p>　　學(xué)生姓名

20、 </p><p>　　指導(dǎo)老師 </p><p>　　開題報(bào)告日期 2011-4-15 </p><p><b>　　致密油氣藏開采技術(shù)<

21、;/b></p><p><b>　　1題目來源</b></p><p><b>　　文獻(xiàn)綜述</b></p><p><b>　　2研究目的和意義</b></p><p>　　目的:通過對(duì)國(guó)內(nèi)外致密油氣藏開發(fā)技術(shù)的調(diào)研，了解國(guó)內(nèi)外致密油氣藏的有效的開發(fā)技術(shù)和開發(fā)現(xiàn)狀，并

22、對(duì)未來致密油氣層開采前景進(jìn)行展望。</p><p>　　意義：世界上低滲透油田資源十分豐富，分布廣泛，各產(chǎn)油國(guó)基本上都有該類油田美國(guó)中部、南部、北部和東部，前蘇聯(lián)的克拉斯諾達(dá)爾、烏拉爾-伏加爾、西西伯利亞油區(qū)和加拿大西部的阿爾伯達(dá)省都有廣泛的分布。我國(guó)低滲透油田廣泛分布于全國(guó)各個(gè)油區(qū)。截止2000年底，我國(guó)已探明低滲透油田地質(zhì)儲(chǔ)量52.14×10t，占全部探明地質(zhì)儲(chǔ)量的26.1%。隨著開采時(shí)間的延長(zhǎng)，小

23、而復(fù)雜的低滲透油田的比例越來越大。所以致密油氣藏是21世紀(jì)最有希望而又最現(xiàn)實(shí)的重要油氣勘探領(lǐng)域。</p><p>　　因此，致密油氣藏開發(fā)技術(shù)的研究對(duì)我國(guó)以后勘探開發(fā)致密油氣藏具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。</p><p>　　通過對(duì)國(guó)內(nèi)外致密油氣藏開采技術(shù)的總結(jié)，為我國(guó)今后致密油藏的開采提供開采方法和理論依據(jù)，給我國(guó)相對(duì)匱乏的能源領(lǐng)域帶來曙光。</p><p>　　3

24、 閱讀的主要參考文獻(xiàn)及資料名稱</p><p>　　[1] 吳雪瑛，張劍峰，王育忠．用水平井水驅(qū)開發(fā)得克薩斯N H薄層致密砂巖油藏[J].油氣采收率技術(shù) 1999,6（3）：78-81</p><p>　?。?］王海慶，王勤.體積壓裂在超低滲油藏的開發(fā)應(yīng)用[J].中國(guó)石油與化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2012,（2）：143-143</p><p>　　[3]竇宏恩，馬世英.巴

25、肯致密油藏開發(fā)對(duì)我國(guó)開發(fā)超低滲透油藏的啟示[J].石油鉆采工藝,2012,34(2):120-124</p><p>　　[4]林森虎，鄒才能，袁選俊，楊智.美國(guó)致密油開發(fā)現(xiàn)狀及啟示[J].巖性油氣藏，2011，23（4）：25-30</p><p>　　[5]鄒才能，楊智，陶士振，李偉，吳松濤，侯連華，朱如凱，袁選俊，王嵐，高曉輝，賈進(jìn)華，郭秋麟，白斌.納米油氣與源儲(chǔ)共生型油氣聚集[J]

26、.石油勘探與開發(fā)，2012，39（1） ：13-26</p><p>　　[6]陳會(huì)年，張衛(wèi)東，謝麟元，郭敏.世界非常規(guī)天然氣的儲(chǔ)量及開采現(xiàn)狀[J].斷塊油氣田,2010,17(4):439-442</p><p>　　[7]周建.水力壓裂新概念———通道壓裂[J].石油鉆探技術(shù)，2011，39（6）：115-115</p><p>　　[8]李玉喜，張金川.我國(guó)非

27、常規(guī)油氣資源類型和潛力[J]. 國(guó)際石油經(jīng)濟(jì),2011,(3):61-67</p><p>　　[9]鄒才能,朱如凱,吳松濤,楊智,陶士振,袁選俊,侯連華,楊華,徐春春,李登華,白斌,王嵐. 常規(guī)與非常規(guī)油氣聚集類型、特征、機(jī)理及展望———以中國(guó)致密油和致密氣為例[J].石由學(xué)報(bào)，2011，33（2）：173-187</p><p>　　[10]姜瑞忠，王平，衛(wèi)喜輝，徐建春，梁宇.國(guó)外致

28、密氣藏鉆完井技術(shù)現(xiàn)狀與啟示[J].特種油氣藏，2012，19（2）：6-11</p><p>　　[11]雷群，王紅巖，趙群，劉德勛.國(guó)內(nèi)外非常規(guī)油氣資源勘探開發(fā)現(xiàn)狀及建議[J].天然氣工業(yè),2008,28(12):7-10</p><p>　　[12]陳 作,薛承瑾,蔣廷學(xué),秦鈺銘.頁(yè)巖氣井體積壓裂技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用建議[J].天然氣工業(yè),2010,30(10):30-32 </p&

29、gt;<p>　　[13]顏磊，劉立宏，李永明，張沖.水平井重復(fù)壓裂技術(shù)在美國(guó)巴肯油田的成功應(yīng)用[J].國(guó)外油田工程，2010，26（12）21-25</p><p>　　[14]鄧燕,趙金洲,郭建春.重復(fù)壓裂工藝技術(shù)研究及應(yīng)用[J].天然氣工業(yè)，2005,25（6）:67-69</p><p>　　[15]李陽(yáng),姚飛,翁定為,尹喜永,于永波.重復(fù)壓裂技術(shù)的發(fā)展及展望[J].

30、石油天然氣學(xué)報(bào),2005,27(5):789-791</p><p>　　[16]柳春紅. 重復(fù)壓裂技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀分析[D].保存地點(diǎn)：西南石油大學(xué)，2009</p><p>　　[17]葉芳春，李紅.重復(fù)壓裂技術(shù)綜述[J].鉆采工藝，1997，20（6）：27-33</p><p>　　[18]李勇明，郭建春，趙金洲.超深特低滲儲(chǔ)層壓裂改造技術(shù)關(guān)鍵與對(duì)策研究[J].

31、鉆采工藝，2007,30(2):56-58</p><p>　　[19]姜瑞忠，蔣廷學(xué)，汪永利.水力壓裂技術(shù)的近期發(fā)展及展望[J].石油鉆采工藝,2004,26(4):52-56 </p><p>　　[20]陳作,王振鐸,曾華國(guó).水平井分段壓裂工藝技術(shù)現(xiàn)狀及展望[J].天然氣工業(yè),2007,27(9):78-80 </p><p>　　[21]趙杰,羅森曼,張

32、斌.頁(yè)巖氣水平井完井壓裂技術(shù)綜述[J].天然氣與石油，2012，30（1）：48-51</p><p>　　[22]李鷺光.四川盆地低滲透氣藏開發(fā)技術(shù)研究[D].保存地點(diǎn)：西南石油大學(xué)，2004</p><p>　　[23]熊友明，劉理明，張林，陳陽(yáng)，王彬，熊泳杰.我國(guó)水平井完井技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展建議[J].石油鉆探技術(shù),2012,40(1):1-6</p><p>　

33、　[24]陳作，田助紅，曾斌.超深、致密砂巖氣藏壓裂優(yōu)化技術(shù)[J].天然氣工業(yè)，2011，21（6）：63-65</p><p>　　[25]張立平,紀(jì)哲峰,付廣群,宋育賢.多分支井的技術(shù)展望[J].國(guó)外油田工程，2001，17（11）：36-37</p><p>　　[26]張紹槐.多分支井鉆井完井技術(shù)新進(jìn)展[J].石油鉆采工藝,2001,23(2):1-3</p><

34、;p>　　[27]苑珊珊,劉啟國(guó),熊景明.多分支井技術(shù)發(fā)展綜述[J].國(guó)外油田工程,2010,26(12):42-44</p><p>　　[28]Brent Miller,John Paneitz,Sean Yakely,Kent Evans. Unlocking Tight Oil:Selective Multi-Stage Fracturing in the Bakken Shale.2008,SPE

35、116105:21-24</p><p>　　[29]Shehbaz Shoaib,Montana Tech,B.Todd Hoffman. CO Flooding the Elm Coulee Field.2009,SPE123176:14-16</p><p>　　[30]X.Wang,P.Luo,V.Er,S.Huang. Assenssment of CO Flooding Pot

36、ential for Bakken Formation,Saskatchewan.2010,SPE137728:19-21</p><p>　　[31]J.Mullen,J.C.Lowry,K.C.Nwabuoku. Lessons Learned Developing the Eagle Ford Shale.2010,SPE138446:2-3</p><p>　　[32]E.Mend

37、oza,J.Aular,L.Sousa.Optimizing Horizontal-Well Hydraulic-Fracture Spacing in the Eagle Ford Formation,Texas.2011,SPE143681:14-16</p><p>　　[33]Jianwei Wang,Yang Liu. Well Performance Modeling in Eagle Ford Sh

38、ale Oil Reservoir.2011,SPE144427:14-16</p><p>　　[34]T.Rhein,M.Loayza,B.Kirkham,Petrohawk,D.Oussoltsev,R.Altman,A.Viswanathan. Channel Fracturing in Horizontal Wellbore:the New Edge of Stimulation Techniques

39、in the Eagle Ford Formation.2011,SPE145403</p><p>　　[35]Liang Xu,Qiang Fu. Ensuring Better Well Stimulation in Unconventional Oil and Gas Formations by Optimizing Surfactant Additives.2012,SPE154242,19-23<

40、;/p><p>　　[36]Brian Hamm,McDaniel,Eric Struyk. Quantifying the Results of Horizontal Multistage Development in Tight Oil Reservoirs of Western Canadian Sedimentary Basin:Technical and Economic Case Studies From

41、 a Reservoir Evaluator's Perspective.2011,SPE149000:15-17</p><p>　　4 國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)與研究的主攻方向 </p><p>　　國(guó)外低滲透油藏開發(fā)時(shí)間較長(zhǎng)，從美國(guó)1871年發(fā)現(xiàn)著名的勃萊德福油田起，已有100多年的歷史了。國(guó)外認(rèn)為，低滲透油田尤其是高壓低滲透油田初期壓力高、天然能量充足，最好首先采用自然能量開采

42、，盡量延長(zhǎng)無水開采期和低含水開采期，一般都先用彈性能量和溶解氣驅(qū)能量開采，但油層產(chǎn)能遞減快，一次采收率低，只能達(dá)到8%～15%。進(jìn)入低產(chǎn)期時(shí)再轉(zhuǎn)入注水開發(fā)，采用注水保持能量后，二次采收率可提高到25%～30%。</p><p>　　經(jīng)過對(duì)美國(guó)、原蘇聯(lián)、加拿大及澳大利亞等20多個(gè)低滲透砂巖油田的調(diào)研發(fā)現(xiàn)，大部分是優(yōu)先利用天然能量開采，只有極少數(shù)油田投產(chǎn)即注水，天然能量以溶解氣驅(qū)為主，其次為邊水驅(qū)和彈性驅(qū)。注氣也成為

43、很多低滲透油田二次和三次開采方法，如西西伯利亞低滲透油田，采用注輕烴餾分段塞、干氣段塞和氣水混合物達(dá)到混相驅(qū)，驅(qū)油效率比水驅(qū)提高13%～26%，取得了令人鼓舞的效果。</p><p>　　至2000年底，國(guó)內(nèi)低滲透砂巖儲(chǔ)量為19.336×10t,其中中石油為13.251×10t，占國(guó)內(nèi)的68.5%，可采儲(chǔ)量3.2114×10t，年產(chǎn)油1432×10t，采油速度1.08%，可

44、采儲(chǔ)量采出程度46.45%，年均含水43.8%。中石化儲(chǔ)量為6.0828×10t，占國(guó)內(nèi)的31.5%，可采儲(chǔ)量1.2922×10t，年產(chǎn)油447×10t，采油速度0.73%，可采儲(chǔ)量采出程度57.37%，年均含水65.1%。</p><p>　　國(guó)內(nèi)對(duì)致密油氣層的開采主要是注水、壓裂、合理井距的選擇等開采技術(shù)，水平井水驅(qū)開發(fā)致密砂巖油藏在我國(guó)尚處于研究探索階段，在未來有良好的發(fā)展前景

45、。</p><p>　　致密油氣層主要開采的技術(shù)有：</p><p>　　水平井鉆井和完井技術(shù)；</p><p><b>　　儲(chǔ)層改造技術(shù)；</b></p><p><b>　　3）氣驅(qū)技術(shù)；</b></p><p>　　4）壓裂技術(shù)和鉆井完井技術(shù)的綜合應(yīng)用。</p&g

46、t;<p>　　5 主要研究?jī)?nèi)容、需重點(diǎn)研究的關(guān)鍵問題及解決思路</p><p>　　通過分析總結(jié)國(guó)內(nèi)致密油氣藏的開采技術(shù)、開采特點(diǎn)和地質(zhì)特點(diǎn)，為我國(guó)的致密油氣藏的開采提供理論依據(jù)和借鑒。</p><p>　　1）水平井鉆井完井技術(shù)</p><p>　　水平井是改善低滲透油田開發(fā)效果的新途徑，國(guó)內(nèi)外的成功實(shí)例都證明了這一點(diǎn)。我國(guó)水平井技術(shù)始于1965年

47、，當(dāng)時(shí)在四川成功完成了磨3井，該井是我國(guó)第一口 水平井，也使我國(guó)成為世界第三個(gè)鉆成水平井的國(guó)家。但是這之后，一段時(shí)間內(nèi)水平井技術(shù)停滯不前，鮮有發(fā)展。國(guó)家“十五”計(jì)劃開始以后，隨著石油鉆井技術(shù)的不斷進(jìn)步、成本的逐漸降低以及國(guó)際國(guó)內(nèi)原油價(jià)格上漲的推動(dòng)，水平井的發(fā)展重?zé)ㄉ鷻C(jī)。目前在我國(guó)，不論是砂巖、碳酸鹽巖、火成巖還是變質(zhì)巖地層，也不管是油田還是氣田，都已經(jīng)有水平井了。而且，經(jīng)過幾十年的探索與實(shí)踐，目前我國(guó)水平井可采用的完井方法與直井一樣有很

48、多種，即常規(guī)油氣藏的水平井完井已經(jīng)幾乎不存在很大的技術(shù)難題了。但是在致密油氣藏水平井開發(fā)上，我國(guó)正處于起步階段。我國(guó)水平井完井的主要技術(shù)難點(diǎn)有：1）水平井如何均衡排液并提高開發(fā)效益；2）低滲透砂巖油氣藏水平井如何進(jìn)行多段壓裂改造。在致密砂巖油藏,水平生產(chǎn)井達(dá)到的產(chǎn)量是令人滿意的。因此，我國(guó)需要在這方面加大研究力度，爭(zhēng)取取得更好的結(jié)果。</p><p><b>　　儲(chǔ)層改造技術(shù)</b><

49、/p><p>　?。?）前置酸加砂壓裂技術(shù)</p><p>　　在F油田長(zhǎng)6超低滲油藏，針對(duì)物性差、孔喉小、泥質(zhì)含量高的特點(diǎn),采用</p><p>　　前置酸加砂壓裂技術(shù), 降低壓裂液濾餅傷害, 提高壓裂液破膠程度, 通過改善地層與裂縫以及裂縫內(nèi)部的連通性, 達(dá)到提高單井產(chǎn)量的目的。前期試驗(yàn)51口井, 與以前的常規(guī)壓裂井對(duì)比, 試油產(chǎn)量增加4～5t, 在超低滲透油藏已進(jìn)

50、行了全面推廣應(yīng)用, 成為老區(qū)穩(wěn)產(chǎn)和新區(qū)增產(chǎn)的主要技術(shù)措施。</p><p>　?。?）多級(jí)加砂壓裂技術(shù)</p><p>　　針對(duì)超低滲透厚油層的改造采用多級(jí)加砂壓裂技術(shù), 在保證橫向上深度改造的同時(shí), 實(shí)現(xiàn)了縱向上有效支撐、充分動(dòng)用。在超低滲透油藏產(chǎn)建區(qū)取得了明顯的增產(chǎn)效果。與傳統(tǒng)壓裂工藝對(duì)比試驗(yàn)井平均單井日增產(chǎn) 0.5t/d 以上。</p><p><b&g

51、t;　　（3）陶粒支撐劑</b></p><p>　　長(zhǎng)6 油藏井深 2 300 m, 地層閉合壓力達(dá)到31 MPa, 相對(duì)長(zhǎng) 6 以上層位增加了 5～6 M Pa。為了提供更大的導(dǎo)流能力, 延長(zhǎng)穩(wěn)產(chǎn)期, 大力應(yīng)用陶粒壓裂技術(shù)。與傳統(tǒng)壓裂工藝相比,試驗(yàn)井平均單井日增產(chǎn)0.5 t/d 以上, 且產(chǎn)量遞減較緩慢。</p><p><b>　　（4）多級(jí)壓裂</b&g

52、t;</p><p>　　多級(jí)壓裂（Multi-Stage Fracturing)是利用封堵球或限流技術(shù)分隔儲(chǔ)層不同層位進(jìn)行分段壓裂的技術(shù)。多級(jí)壓裂能夠針對(duì)儲(chǔ)層特點(diǎn)進(jìn)行有針對(duì)性的施工，目標(biāo)準(zhǔn)確，壓裂效果明顯。多級(jí)壓裂有2種方式，一是滑套封隔器分段壓裂，二是可鉆式橋塞分段壓裂。</p><p>　　目前美國(guó)大部分致密油藏的生產(chǎn)井，大部分都用到了多級(jí)壓裂技術(shù)進(jìn)行開采。</p>&

53、lt;p><b>　?。?）重復(fù)壓裂</b></p><p>　　重復(fù)壓裂是指在同一口井進(jìn)行兩次或兩次以上的壓裂。這主要是壓裂后隨著生產(chǎn)時(shí)間的延長(zhǎng)，導(dǎo)致油( 氣) 產(chǎn)能在一段時(shí)間后下降， 或者是該井壓裂后經(jīng)過一段時(shí)間， 又發(fā)現(xiàn)了其它層位上有更大的開發(fā)潛力， 于是又對(duì)其進(jìn)行壓裂。</p><p><b>　?。?）體積壓裂</b></p

54、><p>　　體積壓裂技術(shù)啟蒙于2002年，國(guó)外又稱為SVR，即儲(chǔ)層體積改造技術(shù)。在國(guó)外，體積壓裂技術(shù)包括水平井完井技術(shù)、水平井分段壓裂技術(shù)。</p><p>　　體積壓裂技術(shù)在國(guó)外（主要是美國(guó)）的頁(yè)巖氣開發(fā)上取得的巨大成功，使人們開始將這種技術(shù)應(yīng)用到其他非常規(guī)油氣藏開采。2007年，水平井技術(shù)開始成為石油開采的主角，這也直接導(dǎo)致了體積壓裂的廣泛運(yùn)用。</p><p>

55、<b>　?。?）通道壓裂</b></p><p>　　致密氣藏的滲透率很低，需要進(jìn)行水力壓裂才能投產(chǎn)，但若要將采收率提高至45％～50％，需要采用一種新技術(shù)－－通道壓裂。該技術(shù)主要通過改善支撐劑與壓裂液的相關(guān)性質(zhì)、添加相應(yīng)的添加劑結(jié)合施工工藝（如提高支撐劑的強(qiáng)度、降低支撐劑的破碎率、改善壓裂液的攜砂性和交聯(lián)劑的破膠性以及相關(guān)的施工工藝等），在支撐縫內(nèi)形成具有無限導(dǎo)流能力的通道，從而最大程度

56、地解決傳統(tǒng)壓裂施工支撐縫由于支撐劑破碎、微粒運(yùn)移、壓裂液引起傷害、多相流和非達(dá)西效應(yīng)影響等原因引起的導(dǎo)流能力偏低的問題。應(yīng)用該技術(shù)需要選擇合適的完井方式、壓裂液體系和泵注程序，并且需要在壓裂液中加入纖維材料，確保形成“壓裂通道”。通過對(duì)比常規(guī)壓裂和通道壓裂的效果發(fā)現(xiàn)，應(yīng)用通道壓裂技術(shù)后油井的產(chǎn)量會(huì)增加27.5％，其支撐劑用量也相對(duì)較低，壓裂規(guī)模相對(duì)優(yōu)化。 </p><p>　　6 完成畢業(yè)設(shè)計(jì)所必須具備的工作條

57、件及解決的辦法</p><p>　?。?）必須具備的工作條件：所需文獻(xiàn)和所需工具書；</p><p>　?。?）解決方法：所需的資料由自己查閱和調(diào)研得到。</p><p>　　7 工作的主要階段、進(jìn)度與時(shí)間安排</p><p>　　表1 工作的主要階段、進(jìn)度與時(shí)間安排</p><p>　　8 指導(dǎo)教師審查意見<

58、/p><p>　　指導(dǎo)教師簽名： 審核日期： 年 月 日</p><p>　　長(zhǎng)江大學(xué)畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))指導(dǎo)教師評(píng)審意見</p><p>　　長(zhǎng)江大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)評(píng)閱教師評(píng)語(yǔ)</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯記錄及成績(jī)?cè)u(píng)定</p><p><b&g

59、t;　　致密油氣藏開采技術(shù)</b></p><p>　　學(xué) 生: 汪小龍，石油工程學(xué)院</p><p>　　指導(dǎo)老師：廖銳全，石油工程學(xué)院</p><p><b>　　[摘要]</b></p><p>　　隨著油田開發(fā)的深入，常規(guī)油氣資源已經(jīng)滿足不了全球的需求，人們開始把目光聚集在非常規(guī)油氣藏。致密油氣

60、藏是非常規(guī)油氣藏的一個(gè)重要部分，雖然開發(fā)難度大，但是分布廣泛，儲(chǔ)量豐富，一旦掌握了致密油氣藏開發(fā)技術(shù)，世界石油產(chǎn)量將迎來另一次“飛躍”。美國(guó)Bakken油田和Eagle Ford油田致密油氣的成功開采，使人們看到了新的希望，世界各國(guó)紛紛開始研究相關(guān)技術(shù)。我國(guó)的致密油氣藏開采正處于初級(jí)階段，與世界各國(guó)先進(jìn)技術(shù)有一定差距。本文扼要的對(duì)目前應(yīng)用較多致密油氣藏開采方法進(jìn)行了闡述，并給出了致密油氣藏開采的理論認(rèn)識(shí)，通過對(duì)美國(guó)Bakken油田和Ea

61、gle Ford油田的開采技術(shù)和致密油氣藏開采相關(guān)的技術(shù)調(diào)研，對(duì)致密油氣開采方法進(jìn)行了總結(jié)，以期對(duì)我國(guó)開發(fā)致密油氣藏從理論認(rèn)識(shí)及技術(shù)方面都有一定的參考價(jià)值。</p><p>　　[關(guān)鍵詞]: 致密油藏 ；水平井 ；重復(fù)壓裂 ；裸眼多級(jí)壓裂 ；Bakken油田</p><p>　　The recovery technology in tight oil-gas reservoirs</

62、p><p>　　Student: Wang Xiaolong ,Petroleum Engineering College</p><p>　　The instructor: Ruiquan Liao, Petroleum Engineering College</p><p>　　[Abstract] </p><p>　　With the d

63、eepening of oil field development, conventional oil-gas resources can’t meet the global demand, people begin to focus their attention on tight reservoirs. Tight reservoir is an important part of the unconventional oil-ga

64、s reservoirs, the resources are widespreading and abundant, though it’s difficult to exploit these resources, once we master the techniques, the oil-gas production in the world will have another “l(fā)eap”. These successful

65、cases in Bakken oil fields and Eagle Ford fields m</p><p>　　[Key words]: Tight oil reservoirs , Horizontal well, Repeated fracturing，Open multilevel fracturing，Bakken play</p><p><b>　　，&l

66、t;/b></p><p><b>　　1緒論</b></p><p>　　隨著全世界對(duì)石油及天然氣能源需求量的不斷增大，常規(guī)油常規(guī)藏和天然氣藏的產(chǎn)量和儲(chǔ)采比都顯示出日益降低的趨勢(shì)，非常規(guī)油藏及非常規(guī)天然氣資源被認(rèn)為是最有希望的能源補(bǔ)充，因而致密油氣藏的勘探開發(fā)越來越受到人們的重視。</p><p>　　近幾年來，非常規(guī)連續(xù)型油氣聚集理論

67、的發(fā)展，致密儲(chǔ)層中納米孔喉系統(tǒng)的重大發(fā)現(xiàn)，為非常規(guī)致密灰?guī)r油氣的快速發(fā)展提供了科學(xué)依據(jù)。為今后非常規(guī)油氣資源的勘探和開發(fā)奠定了十分重要的理論基礎(chǔ)。與此同時(shí)，致密砂巖氣在全球范圍內(nèi)得到了快速發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2009年，全球致密砂巖氣產(chǎn)量已達(dá)4320億立方米左右，占全球天然氣年產(chǎn)量的14%，已成為全球天然氣勘探開發(fā)的重要領(lǐng)域之一。其中，美國(guó)致密氣產(chǎn)量于2010年達(dá)到了1754億立方米，約占其天然氣總產(chǎn)量的30%。</p><

68、;p>　　致密油的表現(xiàn)也十分搶眼。2000年，美國(guó)威利斯頓盆地巴肯致密油開發(fā)取得突破后，日產(chǎn)量達(dá)到7000噸。8年后，借鑒頁(yè)巖氣開發(fā)的思路和技術(shù)，巴肯致密油實(shí)現(xiàn)規(guī)模開發(fā)，并一舉成為當(dāng)年全球十大發(fā)現(xiàn)之一，致密油也因此被西方媒體譽(yù)為“黑金”。這兩年，由于油價(jià)較高、氣價(jià)較低，北美地區(qū)小公司對(duì)致密油的熱情甚至超過了頁(yè)巖氣，是繼頁(yè)巖氣突破后的又一熱點(diǎn)區(qū)域。</p><p>　　我國(guó)在上世紀(jì)70年代就加入了世界勘探致密

69、油氣的行列，并在這個(gè)領(lǐng)域不斷取得進(jìn)展。目前，已形成了鄂爾多斯盆地蘇里格、四川盆地川中須家河組兩個(gè)致密砂巖大氣區(qū)，其中蘇里格2010年產(chǎn)量超過了100億立方米。致密油也在鄂爾多斯盆地華慶地區(qū)延長(zhǎng)組、四川盆地侏羅系等獲得工業(yè)性發(fā)現(xiàn)。</p><p>　　研究表明，中國(guó)非常規(guī)油氣資源豐富，發(fā)展?jié)摿Υ螅渲兄旅軞饪刹少Y源量為8.8×10～12.1×10m，致密油可采儲(chǔ)量為13×10～14&#

70、215;10t。目前已形成了全數(shù)字地震勘探技術(shù)、低滲低阻氣層識(shí)別 技術(shù)等一系列 關(guān)鍵技術(shù)，且應(yīng)用效果顯著。致密氣和致密油是中國(guó)目前最為現(xiàn)實(shí)的待開發(fā)非常規(guī)油氣資源，在未來的10～20年，非常規(guī)油氣產(chǎn)量將顯著增長(zhǎng)，在彌補(bǔ)常規(guī)油氣產(chǎn)量短缺中日益扮演重要的角色。</p><p>　　本文主要就致密油氣藏開采技術(shù)進(jìn)行了研究，總結(jié)國(guó)內(nèi)外主要的開采技術(shù)和方法，對(duì)今后我國(guó)的致密油氣藏開采提供借鑒。</p><

71、p>　　1.1 國(guó)內(nèi)外致密油氣藏開采技術(shù)的研究現(xiàn)狀</p><p>　　1.1.1 致密油和致密氣的概念</p><p><b>　　一、致密油</b></p><p>　　致密油主要是指與生油巖層系互層共生或緊鄰的致密砂巖、致密碳酸鹽巖儲(chǔ)集層中聚集的石油資源。雖然儲(chǔ)集層物性較差，但源儲(chǔ)一體或緊鄰，含油條件</p><

72、p>　　好，儲(chǔ)量大，是繼頁(yè)巖氣之后的又一勘探熱點(diǎn)領(lǐng)域。</p><p><b>　　二、致密氣</b></p><p>　　致密氣賦存于低孔（孔隙度小于 10%）低滲（滲透率小于 0.1×10μ）儲(chǔ)集層中，含氣飽和度低（小于60%），一般要經(jīng)過特殊作業(yè)才有開采價(jià)值。</p><p>　　1.1.2 國(guó)外致密油氣藏勘探開發(fā)現(xiàn)狀&l

73、t;/p><p>　　目前，美國(guó)是致密油資源開發(fā)最多的地區(qū)之一，俄羅斯、加拿大、中國(guó)等也有成功開發(fā)的范例。致密油的典型代表是北美威林斯頓盆地的Bakken地層，2006年USGS（美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局）預(yù)測(cè)其石油地質(zhì)儲(chǔ)量達(dá)590×10t，僅美國(guó)北達(dá)科他州和蒙大拿州的Bakken致密油聚集就擁有技術(shù)可采儲(chǔ)量（4.2～6.1）×10t。 新增致密油產(chǎn)區(qū)除美國(guó)西北部威利斯頓盆地的巴肯組地層外，還包括得克薩斯州

74、南部的伊格爾福特等區(qū)帶。僅3年前，伊格爾福特頁(yè)巖區(qū)的產(chǎn)量還小到可以忽略不計(jì)，但2011年上半年以來，該區(qū)總產(chǎn)量已達(dá)1210萬桶，超過了2010年全年產(chǎn)量之和。該地區(qū)上半年天然氣產(chǎn)量286×10m，也超過了2010年全年的產(chǎn)量。</p><p>　　除上述致密油區(qū)帶外，在落基山脈周邊的 Nio-brara頁(yè)巖、Mowry頁(yè)巖和 Heath頁(yè)巖也發(fā)現(xiàn)了致密油。其中在美國(guó)粉河盆地 Niobrara 組致密油層

75、完鉆的一口井，初期產(chǎn)油150t/d、氣5.2×10m/d，USGS預(yù)測(cè)該組致密油的技術(shù)可采資源量為3067×10t、氣為64×10m、凝析油177×10t。</p><p>　　由于致密油資源潛力超出預(yù)期，開采技術(shù)也取得突破并得到規(guī)模應(yīng)用，因此美國(guó)致密油工業(yè)得到迅速發(fā)展，具有良好的經(jīng)濟(jì)前景（圖1）。</p><p>　　圖1 美國(guó)致密油盆地分布與部

76、分盆地資源量統(tǒng)計(jì)</p><p>　　致密砂巖氣開發(fā)主要集中在美國(guó)和加拿大。60年代和70年代初期，西方世界正處于能源危機(jī)之中，油氣價(jià)格(特別是石油價(jià)格)上漲，在客觀上刺激了天然氣工業(yè)的發(fā)展。美國(guó)的天然氣開采量居高不下，儲(chǔ)采比嚴(yán)重失調(diào)，供求關(guān)系緊張。出于政治、經(jīng)濟(jì)和全球戰(zhàn)略的考慮，美國(guó)政府在政策上對(duì)低滲透氣藏和致密氣藏的勘探開發(fā)給予了各種優(yōu)惠和大力支持，使低滲透氣藏和致密氣藏的勘探開發(fā)取得了較大的發(fā)展，美國(guó)各大石

77、油公司在大陸的113個(gè)盆地中，發(fā)現(xiàn)了23個(gè)盆地存在低滲氣藏，1975年，低滲氣藏年產(chǎn)天然氣283.2×10m。</p><p>　　目前，致密氣藏已經(jīng)成為了美國(guó)天然氣工業(yè)的重要組成部分。1994年，美國(guó)致密砂巖氣的產(chǎn)量只有 705.3×10m，但隨后十幾年里，通過綜合運(yùn)用水平井鉆井、欠平衡鉆井、完井和氣層保護(hù)等技術(shù)，到2003年其致密氣產(chǎn)量迅速攀升到了1274×10m，新技術(shù)的應(yīng)用使

78、產(chǎn)氣率得到了大幅度提高。2010年，美國(guó)致密氣的產(chǎn)量就已經(jīng)達(dá)到了1754×10m。</p><p>　　加拿大的致密砂巖天然氣主要儲(chǔ)集在阿爾伯達(dá)盆地的深盆部分，故又稱為深盆氣。目前，加拿大在阿爾伯達(dá)盆地發(fā)現(xiàn)的埃爾姆沃斯、牛奶河和霍得利致密砂氣田，是加拿大排名最大的3個(gè)巨型氣田，具有驚人的天然氣地質(zhì)儲(chǔ)量，探明天然氣儲(chǔ)量高達(dá)1.9萬億立方米。進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)，致密氣儲(chǔ)層致密，不受構(gòu)造高低控制，卻分布在盆地的

79、低洼地帶。因此，加拿大亨特勘探公司的總裁馬斯特斯當(dāng)時(shí)把致密氣稱做“深盆氣”。加拿大的三大氣田是世界上致密砂巖氣田的典型代表。</p><p>　　借鑒北美頁(yè)巖氣勘探開發(fā)經(jīng)驗(yàn)以及通過廣泛的國(guó)際交流與合作，目前我國(guó)正在南方多個(gè)地區(qū)開展頁(yè)巖氣工業(yè)化勘探開發(fā)試驗(yàn)區(qū)建設(shè)，致密油的勘探開發(fā)和相關(guān)研究仍處于準(zhǔn)備階段。</p><p>　　中國(guó)致密油分布范圍比較廣，大致有3種類型：①陸相致密砂巖油藏，如鄂

80、爾多斯盆地延長(zhǎng)組油藏；②湖相碳酸鹽巖油藏，如渤海灣盆地岐口凹陷、四川盆地川中地區(qū)大安寨組油藏；③泥灰?guī)r裂縫油藏，如渤海灣盆地濟(jì)陽(yáng)坳陷、酒泉盆地青西凹陷油藏?？碧綄?shí)踐證實(shí)，中國(guó)致密油勘探的主要方向?yàn)椋ㄒ妶D 2）：鄂爾多斯盆地三疊系長(zhǎng)7段（Ty7）致密砂巖、準(zhǔn)噶爾盆地二疊系湖相云質(zhì)巖、松遼盆地白堊系泥巖、渤海灣盆地古近系沙河街組（Es）湖相碳酸鹽巖、四川盆地川中地區(qū)侏羅系大安寨組（Jdn）湖相灰?guī)r、酒泉盆地下白堊統(tǒng)下溝組（Kg）泥灰?guī)r等。&

81、lt;/p><p>　　圖 2 中國(guó)主要盆地致密油分布</p><p>　　初步評(píng)價(jià)結(jié)果顯示，中國(guó)致密油有利勘探面積為18×10km地質(zhì)資源量為74×10～80×10t（見表1），可采資源量為13×10～14×10t。</p><p>　　表 1 中國(guó)致密油分布及資源量預(yù)測(cè)</p><p>　　中

82、國(guó)致密砂巖氣分布范圍廣，有利區(qū)面積為 32×10km，已成為重要的增儲(chǔ)上產(chǎn)領(lǐng)域。目前已形成鄂爾多斯盆地上古生界與四川盆地上三疊統(tǒng)須家河組（Tx）2大致密氣現(xiàn)實(shí)區(qū)，松遼盆地下白堊統(tǒng)登婁庫(kù)組（Kd）、渤海灣盆地古近系沙河街組沙三段和沙四段（E）、吐哈盆地侏羅系、塔里木盆地侏羅系和白堊系、準(zhǔn)噶爾盆地南緣侏羅系和二疊系5個(gè)致密氣潛力區(qū)。</p><p>　　中國(guó)致密砂巖氣勘探開發(fā)的發(fā)展非?？欤?011 年蘇里格

83、致密砂巖大氣區(qū)探明儲(chǔ)量達(dá)3.0×10m，產(chǎn)量 130×10m以上；四川盆地須家河組致密砂巖大氣區(qū)資源量也超過 5.0×10m；致密氣儲(chǔ)量、產(chǎn)量已占中國(guó)天然氣的 1/3，總地質(zhì)資源量達(dá)20×10m以上，展現(xiàn)出很大的勘探潛力。</p><p>　　1.1.3國(guó)內(nèi)外致密油氣藏開采技術(shù)研究現(xiàn)狀</p><p>　　長(zhǎng)期以來，國(guó)內(nèi)外在儲(chǔ)層特征、儲(chǔ)層預(yù)測(cè)技術(shù)、儲(chǔ)

84、層改造技術(shù)、儲(chǔ)層保護(hù)技術(shù)、CO混相驅(qū)技術(shù)和水平井鉆井和完井技術(shù)等方面對(duì)致密油氣藏開發(fā)技術(shù)從理論、實(shí)驗(yàn)和應(yīng)用等方面進(jìn)行了大量的研究，取得了豐富的研究成果，其中許多成果對(duì)致密油氣藏的高效開發(fā)具有指導(dǎo)和借鑒作用。</p><p>　　一、儲(chǔ)層特征和儲(chǔ)層預(yù)測(cè)研究</p><p>　　迄今為止，國(guó)內(nèi)外利用地震解釋、測(cè)井解釋和試井分析等技術(shù)對(duì)低滲氣藏的儲(chǔ)層特征和儲(chǔ)層預(yù)測(cè)進(jìn)行了深入的研究。</p&

85、gt;<p>　　1987年6月，D.J.soeder和P.L.Randolph，利用巖芯對(duì)巖石滲透率、孔隙度與孔隙結(jié)構(gòu)間的相互關(guān)系進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，研究表明，致密砂巖的孔隙幾何形態(tài)大體分為三種:由顆粒支撐的原生孔隙、由狹窄的粒間縫連接的次生溶蝕孔以及由基質(zhì)支撐的孔隙。在致密砂巖孔隙喉道狹窄處，由于粘土等礦物的堵塞，巖石滲透率下降。在顆粒支撐原生孔隙類型的致密砂巖中，滲透率范圍大約在0.010～0.1×10um之間

86、。</p><p>　　1990年11月，D.J.Soeder和Prasan Chowdlah，對(duì)德克薩斯東部Traviis Peak砂巖地層的孔隙結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行了深入研究，研究結(jié)果表明，致密砂巖孔隙的幾何形狀包括顆粒支撐孔隙、縫狀溶蝕孔和基底支撐孔隙三類，標(biāo)準(zhǔn)的致密砂巖由顆粒支撐的孔隙組成，其孔喉被自生的粘土礦物、方解石或其他雜質(zhì)堵塞，這是導(dǎo)致巖石滲透性能降低的基本原因，少數(shù)致密砂巖孔隙結(jié)構(gòu)由超微孔隙組成，基質(zhì)中

87、含有粘土礦物、碳酸鹽巖和硅質(zhì)等，其滲透性能也是最差的。</p><p>　　1996年，Kuuskraa V.A.論述了技術(shù)進(jìn)步對(duì)更有效地開發(fā)致密砂巖天然氣的重要作用。三維地震技術(shù)能揭示致密氣層的復(fù)雜地質(zhì)情況。致密巖層天然氣井完井技術(shù)和增產(chǎn)措施水平的提高能減少鉆井和完井損害，改進(jìn)水力壓裂的設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量。綜合應(yīng)用地震和遙感技術(shù)可對(duì)裂縫性儲(chǔ)層作出準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)。</p><p>　　2000年4

88、月，D.L.Fairhurst等人指出，聲波測(cè)井和核磁共振技術(shù)等新的測(cè)井方法可以提高識(shí)別可能被忽略產(chǎn)層能力的精度。核磁共振不但可以識(shí)別以前忽略的但可以提高產(chǎn)量的可滲透性?shī)A層，還可以提供改善致密砂巖產(chǎn)能和裂縫設(shè)計(jì)的參數(shù)。而聲波測(cè)井技術(shù)可以幫助確定裂縫方向，提高天然氣的泄流面積，并確定新井的井位。</p><p>　　水平井鉆井和完井技術(shù)</p><p>　　水平井是同過擴(kuò)大泄油面積提高油井產(chǎn)

89、量，提高油田開發(fā)經(jīng)濟(jì)效益的一項(xiàng)開發(fā)技術(shù)。水平井鉆井技術(shù)可用于多種類型油氣藏的開發(fā)，尤其適用于低滲油氣藏的開發(fā)，目前大部分致密油氣藏開采都是采用水平井技術(shù)。采用水平井技術(shù)開發(fā)具有特殊的優(yōu)勢(shì):</p><p><b>　　(l)增加泄流長(zhǎng)度</b></p><p>　　一般而言，水平井鉆500～1000米的水平段是比較容易的，但要通過壓裂產(chǎn)生如此長(zhǎng)的人工裂縫在目前技術(shù)和設(shè)

90、備條件下幾乎是不可能的。</p><p><b>　　(2)增大傳導(dǎo)率</b></p><p>　　壓裂人工裂縫無論長(zhǎng)度多大，油氣的流動(dòng)阻力都相當(dāng)大，而油氣在水平井中流動(dòng)的阻力卻非常小。</p><p>　　(3)有利于改善油氣供給通道</p><p>　　水平井眼易于與儲(chǔ)層天然裂縫溝通，從而增加供給通道，提高單井產(chǎn)量。

91、</p><p>　　(4)有利于提高壓裂效果</p><p>　　在水平井眼中進(jìn)行壓裂比在直井中進(jìn)行壓裂更容易產(chǎn)生垂直裂縫，而且裂縫長(zhǎng)度更容易控制。</p><p>　　(5)可以減少開發(fā)井?dāng)?shù)量</p><p>　　在用直井開發(fā)致密油氣藏時(shí)，為了使儲(chǔ)量得到充分的動(dòng)用，必須采用較小井距，導(dǎo)致開發(fā)效益低下。但若采用水平井技術(shù)，由于水平段較長(zhǎng)，作

92、用面積大，可大幅減少鉆井?dāng)?shù)量，從而取得較高的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。</p><p>　　水平井最早出現(xiàn)于美國(guó)，但直到八十年代才開始大規(guī)模工業(yè)化推廣應(yīng)用，到2000年全世界已完鉆水平井23 385口，主要分布于美國(guó)、加拿大、前蘇聯(lián)等69個(gè)國(guó)家。</p><p>　　水平井的經(jīng)濟(jì)效益是非常好的。目前水平井鉆井成本已降至直井的1.5～2倍，甚至有的水平井成本只是直井的1.2倍。而水平井的生產(chǎn)產(chǎn)量是直井

93、的4～8倍！</p><p>　　據(jù)費(fèi)舍爾統(tǒng)計(jì)，水平井將使占美國(guó)石油儲(chǔ)量增加13.7億t，即原油儲(chǔ)量的2%。加拿大國(guó)家能委會(huì)計(jì)算阿爾伯達(dá)省和薩斯喀徹省大部分碎屑巖和碳酸巖油田儲(chǔ)量的增加。他們估計(jì)平均總開采量可增加1%，表明儲(chǔ)量增加9.8%。</p><p>　　水平井最初主要用于低滲透裂縫性地層橫穿裂縫和氣頂/底水油藏減緩氣水推進(jìn)。近年來，隨著鉆井技術(shù)進(jìn)步和鉆井成本的不斷降低，它的應(yīng)用范圍

94、不斷擴(kuò)大，并出現(xiàn)了一些應(yīng)用新趨勢(shì)。致密油氣藏的開采就是主要應(yīng)用水平井鉆井技術(shù)。</p><p>　　由于在致密油氣藏，儲(chǔ)層的巖性堅(jiān)硬致密，井壁不易坍塌，所以常采用水平井裸眼完井。隨著水平井完井技術(shù)的發(fā)展，產(chǎn)生了一些新的完井技術(shù)。例如：多分支井完井技術(shù)和側(cè)鉆水平井完井技術(shù)。這些技術(shù)在致密油氣田開采中也有所應(yīng)用。</p><p><b>　　三、儲(chǔ)層改造技術(shù)</b><

95、;/p><p>　　針對(duì)致密油氣藏油藏，因其儲(chǔ)層致密、滲透率超低，決定了采用常規(guī)壓裂形成單一裂縫的增產(chǎn)改造措施難以實(shí)現(xiàn)其商業(yè)開采價(jià)值，所以必須探索研究新型的壓裂改造技術(shù)。</p><p><b>　　1、重復(fù)壓裂技術(shù)</b></p><p>　　20世紀(jì)50年代，美國(guó)開始采用重復(fù)壓裂技術(shù)。受當(dāng)時(shí)技術(shù)與認(rèn)識(shí)水平的限制，一般認(rèn)為，重復(fù)壓裂是原有水力裂縫

96、的進(jìn)一步延伸或重新張開已經(jīng)閉合的水力裂縫，重復(fù)壓裂是無效的且開展的并不多。</p><p>　　20世紀(jì)80年代，隨著油氣價(jià)格的變化和現(xiàn)代水力壓裂技術(shù)的發(fā)展。國(guó)外(主要是美國(guó))又將重復(fù)壓裂作為一項(xiàng)重要的技術(shù)研究課題，從重復(fù)壓裂機(jī)制、油藏?cái)?shù)值模擬、壓裂材料、壓裂設(shè)計(jì)、施工等方面進(jìn)行研究攻關(guān)，取得了一定的成果。</p><p>　　20世紀(jì)90年代，首先， 重復(fù)壓裂裂縫方位發(fā)生轉(zhuǎn)向 的認(rèn)識(shí)，重

97、復(fù)壓裂重定向取決于許多因素，包括原始偏應(yīng)力、原生裂縫長(zhǎng)度、儲(chǔ)層的滲透率以及產(chǎn)量變化情況，所以實(shí)際的裂縫重定向也不一定垂直于原 裂縫生長(zhǎng)。其次， 重復(fù)壓裂裂縫延伸方式依然取決于儲(chǔ)層應(yīng)力狀態(tài)．不以人們的主觀意志為轉(zhuǎn)移而受客觀應(yīng)力條件控制，因此最先發(fā)展起來的是重復(fù)壓裂前儲(chǔ)層就地應(yīng)力場(chǎng)變化的預(yù)測(cè)技術(shù)。在這時(shí)期國(guó)外研制出可預(yù)測(cè)在多井(包括油井和水井)和變產(chǎn)量條件下就地應(yīng)力場(chǎng)的變化模型。</p><p>　　進(jìn)人21世紀(jì)，

98、轉(zhuǎn)向重復(fù)壓裂技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展，有人提出了一種迫使裂縫轉(zhuǎn)向的新技術(shù)，即堵老裂縫壓新裂縫重復(fù)壓裂技術(shù)。即研究一種高強(qiáng)度的裂縫堵劑封堵原有裂縫，當(dāng)堵劑泵人井內(nèi)后有選擇性地進(jìn)人并封堵原有裂縫，但不能滲人地層孔隙而堵塞巖石孔隙，同時(shí)在井筒周圍能夠有效地封堵射孔孔眼；然后采用定向射孔技術(shù)重新射孔以保證在不同于原有裂縫的方位(最佳方位是垂直于原有裂縫的方位)重新定向射孔。以保證重復(fù)壓裂時(shí)使裂縫轉(zhuǎn)向。也即形成新的裂縫。 </p><

99、p><b>　　2、體積壓裂技術(shù)</b></p><p>　　體積壓裂技術(shù)啟蒙于2002年，國(guó)外又稱為SVR，即儲(chǔ)層體積改造技術(shù)。在國(guó)外，體積壓裂技術(shù)包括水平井完井技術(shù)、水平井分段壓裂技術(shù)。</p><p>　　體積壓裂技術(shù)在國(guó)外（主要是美國(guó)）的頁(yè)巖氣開發(fā)上取得的巨大成功，使人們開始將這種技術(shù)應(yīng)用到其他非常規(guī)油氣藏開采。2007年，水平井技術(shù)開始成為石油開采的主

100、角，這也直接導(dǎo)致了體積壓裂的廣泛運(yùn)用。</p><p><b>　　3、通道壓裂技術(shù)</b></p><p>　　致密氣藏的滲透率很低，需要進(jìn)行水力壓裂才能投產(chǎn)，但若要將采收率提高至45%～50%，需要采用一種新技術(shù)－－通道壓裂。該技術(shù)主要通過改善支撐劑與壓裂液的相關(guān)性質(zhì)、添加相應(yīng)的添加劑結(jié)合施工工藝（如提高支撐劑的強(qiáng)度、降低支撐劑的破碎率、改善壓裂液的攜砂性和交聯(lián)劑

101、的破膠性以及相關(guān)的施工工藝等），在支撐縫內(nèi)形成具有無限導(dǎo)流能力的通道，從而最大程度地解決傳統(tǒng)壓裂施工支撐縫由于支撐劑破碎、微粒運(yùn)移、壓裂液引起傷害、多相流和非達(dá)西效應(yīng)影響等原因引起的導(dǎo)流能力偏低的問題。應(yīng)用該技術(shù)需要選擇合適的完井方式、壓裂液體系和泵注程序，并且需要在壓裂液中加入纖維材料，確保形成“壓裂通道”。通過對(duì)比常規(guī)壓裂和通道壓裂的效果發(fā)現(xiàn)，應(yīng)用通道壓裂技術(shù)后油井的產(chǎn)量會(huì)增加27.5%，其支撐劑用量也相對(duì)較低，壓裂規(guī)模相對(duì)優(yōu)化。

102、 </p><p>　　4、其他壓裂技術(shù) </p><p>　　1）大型壓裂技術(shù) 國(guó)外主要用該技術(shù)提高致密砂巖氣藏的經(jīng)濟(jì)開采價(jià)值。 國(guó)內(nèi)也曾在四川的八角場(chǎng)氣田進(jìn)行過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),2口井的施工排量達(dá)到6.0～7.95 m/ min, 壓裂液量為834～863 m,支撐劑量達(dá)到244～351t,支撐半長(zhǎng)達(dá)到187～347 m,壓后產(chǎn)量平均在20×10m/d以上。

103、 其技術(shù)要點(diǎn)主要有:(1)通過小型測(cè)試壓裂獲得準(zhǔn)確的濾失系數(shù);(2)壓裂液具有很強(qiáng)的耐溫耐剪切性能;(3)縫高控制技術(shù);(4)大排量技術(shù);(5)壓裂液破膠返排技術(shù)。 </p><p>　　2） 多級(jí)壓裂 多級(jí)壓裂（Multi-Stage Fracturing是利用封堵球或限流技術(shù)分隔儲(chǔ)層不同層位進(jìn)行分段壓裂的技術(shù)。多級(jí)壓裂能夠針對(duì)儲(chǔ)層特點(diǎn)進(jìn)行有針對(duì)性的施工，目標(biāo)準(zhǔn)確，壓裂效果明顯。多級(jí)壓裂有

104、2種方式，一是滑套封隔器分段壓裂，二是可鉆式橋塞分段壓裂。</p><p>　　目前美國(guó)大部分致密油藏的生產(chǎn)井，大部分都用到了多級(jí)壓裂技術(shù)進(jìn)行開采。</p><p><b>　　3）清水壓裂</b></p><p>　　清水壓裂(Water Fracturing)是在清水中加入少量的減阻劑、穩(wěn)定劑、表面活性劑等添加劑作為壓裂液進(jìn)行的壓裂作業(yè)，又

105、叫做減阻水壓裂（Slickwater Fracture）。清水壓裂早期只使用清水作為壓裂液，產(chǎn)生的裂縫導(dǎo)流能力較差，實(shí)驗(yàn)表明，添加了支撐劑的清水壓裂效果明顯好于不加支撐劑時(shí)的效果，支撐劑能夠讓裂縫在壓裂液返回后仍保持開啟狀態(tài)。清水壓裂技術(shù)用清水添加微量添加劑作為壓裂液來替代以往使用的凝膠壓裂液，不但能夠減小地層傷害，降低壓裂成本，而且還能獲得比凝膠壓裂更高的產(chǎn)量。清水壓裂成本低，地層傷害小，是目前超低滲、致密油藏和頁(yè)巖氣開采中廣泛應(yīng)用的

106、壓裂技術(shù)。</p><p>　　1997年，Mitchell能源公司首次將清水壓裂應(yīng)用在Barnett頁(yè)巖的開發(fā)作業(yè)中，在此之前清水壓裂工藝已成功用于Cotton峽谷致密砂巖的開發(fā)。 </p><p>　　四、水力壓裂技術(shù)和鉆井完井技術(shù)的綜合應(yīng)用</p><p>　　由于油藏性質(zhì)復(fù)雜，單一增產(chǎn)技術(shù)的運(yùn)用不一定能達(dá)到預(yù)期的效果。為了更好的實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)目標(biāo)，人們開始將不同

107、的增產(chǎn)技術(shù)結(jié)合在一起以獲得更好的增產(chǎn)結(jié)果。</p><p>　　目前世界上對(duì)致密油氣田的開采，大部分采用水平井和多級(jí)壓裂結(jié)合的方法，并且獲得了良好的增產(chǎn)結(jié)果。</p><p><b>　　CO驅(qū)油技術(shù)</b></p><p>　　目前，世界上大部分油田仍采用注水開發(fā)，這就面臨著需要進(jìn)一步提高采收率和水資源缺乏的問題。對(duì)此，國(guó)外近年來大力開展二氧

108、化碳驅(qū)油提高采收率技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用。這項(xiàng)技術(shù)不僅能滿足油田開發(fā)的需求，還可以解決二氧化碳的封存問題，保護(hù)大氣環(huán)境。該技術(shù)不僅適用于常規(guī)油藏，尤其對(duì)低滲、特低滲透油藏以及致密油藏可以明顯提高原油采收率。</p><p>　　后文將會(huì)會(huì)仔細(xì)介紹一下開采致密油氣藏的各種技術(shù)。</p><p><b>　　2 鉆井和完井技術(shù)</b></p><p>　

109、　2.1 水平井鉆井和完井技術(shù)</p><p>　　2.1.1 水平井鉆井和完井技術(shù)的出現(xiàn)</p><p>　　水平井鉆井技術(shù)起源于上個(gè)世紀(jì)的三十年代，發(fā)展于八十年代，特別是在八十年代后期，為了提高單井產(chǎn)量和原有采收率，降低開發(fā)生產(chǎn)成本，水平井技術(shù)更加廣泛的用于開發(fā)各種油氣藏，并先后取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效果，應(yīng)用規(guī)模迅速擴(kuò)大，全球每年鉆各類水平井在2000口以上。</p><

110、;p>　　經(jīng)過近十多年來的迅速發(fā)展，水平井鉆井和完井工藝技術(shù)較為完善，專用工具、儀器完善配套，并將水平井技術(shù)作為開發(fā)油藏的常規(guī)技術(shù)廣泛推廣應(yīng)用。水平井在致密油氣藏的地位也越來越重，應(yīng)用越來越廣泛。</p><p>　　2.1.2 水平井技術(shù)在德克薩斯NH薄層致密砂巖油藏的應(yīng)用 </p><p>　　美國(guó)東德克薩斯的NH 薄層單元是經(jīng)歷了45年注水開發(fā)的致密砂巖油藏。該單元于1943年