《Processes》:Application of Combined CO2 Pre-Injection and Temporary Plugging Diversion Fracturing Technology in Mature Tight Oil Fields: A Case Study of the MZ Block
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MZ区块具有致密储层物性和较差的层间连通性,使得常规注采模式无法有效补充地层能量。虽然压裂后可获得初期高产,但难以维持稳产,导致最终采收率较低。为提高储量动用程度,该区块实施了两轮井网加密和井位调整,将井距从最初的400米减小至不足50米。储层开发经历了三个阶
MZ区块具有致密储层物性和较差的层间连通性,使得常规注采模式无法有效补充地层能量。虽然压裂后可获得初期高产,但难以维持稳产,导致最终采收率较低。为提高储量动用程度,该区块实施了两轮井网加密和井位调整,将井距从最初的400米减小至不足50米。储层开发经历了三个阶段:衰竭开发、水吞吐和水驱结合压裂。然而,目前采收率仍仅为约7.0%。在加密井的钻井、测井和压裂作业中未发现明显的高压主裂缝,表明在50–100米井距范围内仍有大量剩余油未被有效动用。为进一步提高MZ区块成熟致密油藏的采收率和剩余油动用程度,研究人员创新性地提出了一种以CO2预注入、暂堵转向和体积压裂为主导的新型联合压裂技术,以井组为整体增产单元。该技术有效提高了裂缝复杂性并扩大了CO2波及体积。现场应用结果表明,该技术不仅能提高单井产量,还能实现整个井组的协同增产。与早期采用的常规体积压裂相比,井组的有效影响半径从50–150米扩大到200–350米,受影响井数从4口增加到6–7口。初产90天内的平均单井日增油量从2.4吨/天提升至8.1吨/天,自喷期平均单井累计增油量从67吨显著增加至692吨。显著的增产效果为成熟致密油区块的提高采收率(EOR)提供了新的技术途径。
MZ区块是一个成熟致密油藏,具有低渗透率(0.36 mD)、高孔隙度(15.5%)、高原油粘度(97.4–822.9 mPa·s at 50 °C)和高蜡含量(19–29%)等特点。经过多轮井网加密,井距从400米缩小至不足50米,但采收率仍仅为7.0%。传统的水驱、水吞吐、重复压裂等方法无法有效动用剩余油,尤其是在50–100米井距范围内存在大量未采出原油。为突破这一技术瓶颈,研究人员提出了一种以CO2预注入、暂堵转向和体积压裂为主导的联合压裂技术,以井组为整体增产单元,旨在提高裂缝复杂性和CO2波及体积。该研究通过室内实验和数值模拟深入揭示了CO2的增产机理,并进行了工艺参数优化,最后在MZ区块进行了现场试验。结果表明,该技术不仅显著提高了单井产量,还实现了井组协同增产,使井组影响半径从50–150米扩大到200–350米,受影响井数从4口增加到6–7口,初产90天平均单井日增油从2.4 t/d提升至8.1 t/d,自喷期平均单井累计增油从67吨增至692吨。这一突破性成果为成熟致密油藏提高采收率(EOR)提供了新的技术途径。论文发表在《Processes》。
研究人员主要采用以下关键技术方法:①物理模拟实验:利用ST全视高压PVT分析仪测定CO2-原油体系粘度变化;采用D2 Phaser X射线衍射仪(XRD)分析岩心矿物组成及其在CO2水溶液浸泡前后的演变;利用SPEC-NMR12核磁共振(NMR)岩心分析仪结合驱替实验研究CO2驱替效率及原油组分变化;通过细