科技成果

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成果名称: 姬塬油田低压致密油水平井分段多簇压裂新技术研究与应用

成果登记号: 9612015Y0451

第一完成单位: 中国石油天然气股份有限公司长庆油田分公司

联 系 人: 韩东

成果类型: 应用技术

技术领域: 新能源与高效节能

应用行业: 采矿业

成果简介:

   姬塬油田安83区块位于陕西省定边县黄湾乡~武峁子乡,主力含油层系为长长72,储层平均孔隙度8.9%、渗透率0.17mD,控制含油面积425km2,地质储量1.7亿吨,致密油储量资源丰富。该区自2010年投入开发,前期主要开展了定向井混合水压裂、水平井分段压裂改造等新工艺试验,取得了一定的效果,但仍然难以满足经济有效开发的要求。2010~2011年共完试油井150余口,投产初期日产油1.5t/d,投产6个月后平均单井日产油仅为0.6t/d,常规改造技术开发无经济效益。   研究目的与意义   针对安83长7致密油储层特征,借鉴国外致密油气储层改造先进技术,以"体积压裂"理念为指导,通过开展水平井分段多簇压裂技术研究与应用,提高致密油水平井单井产量,达到致密油资源有效动用的目的。   主要论点与论据   (1)首次开展了致密砂岩体积压裂大型物模试验研究,试验证实了长7砂岩可形成复杂裂缝,通过大量小型物模实验表明,天然裂缝和水平两向应力差是长7形成复杂裂缝的主控因素;   (2)以"开启和支撑天然微裂缝、增大改造体积"为目标,研究形成"低粘液体造缝、高粘液体携砂、高排量、大液量注入、多尺度支撑剂"的致密油水平井水平井分段多簇压裂技术模式;   (3)研发了两项水平井分段多簇主体工艺,关键工具全部实现自主研发,经专家鉴定,性能指标到总体达到国内领先水平;   (4)自主研发了具有梳状分子结构的高效减阻剂等关键添加剂,形成了"缝网压裂、能量补充、油水置换"一体化的多功能压裂液体系,该体系具有高效的减阻性能,并且伤害小、可重复利用、成本低,经集团公司鉴定达到国际先进水平,2013年被评为集团公司科技新利器。   (5)针对盆地油区黄土塬地貌水资源紧缺、体积压裂用水量大等突出问题,创新形成了以压裂液回收利用为主的致密油水平井"工厂化"压裂模式,并研发了配套液体回收处理装置,大幅提高了作业效率。   创见与创新   (1)国内首次开展了致密砂岩缝网压裂大型物理模拟试验,揭示了姬塬长7致密储层体积压裂增产机理,明确了砂岩形成复杂缝网主控因素(三内因,天然裂缝、水平两向应力差、脆性;三外因,多簇射孔、压裂液粘度、排量);   (2)建立了"多簇射孔、大排量、大液量、低粘压裂液、多尺度支撑剂"为核心的致密油水平井分段多簇压裂技术模式;   (3)创新研发了"缝网压裂、能量补充、油水置换"一体化的多功能压裂液体系。   社会经济效益   2012~2014年,姬塬安83完试水平井155口,主要采用分段多簇体积压裂工艺改造,平均水平段长820m,改造段数9.0段,排量6.0m3/min、单井入地液量5850m3,初期平均单井日产油10.3t,产量达到区块定向井的6倍以上,建成了国内首个致密油开发示范区。在安83试验区带动下,长庆油田在吴起吴464、定边黄152、志丹南梁西、庆阳西233等区块规模实施致密油开发,累计建成近百万吨生产能力,快速推动了整个中石油致密油资源的勘探开发进程,对促进陕北革命老区经济发展意义重大。   历年获奖情况   2013年"安83区长7油藏有效开发技术研究及应用"荣获长庆油田公司技术创新一等奖。