不动管柱多层压裂及排液一体化技术探讨

不动管柱多层压裂排液一体化技术主要采用一趟管柱对油层实施压裂,在不动管柱情况下,排液求产,此外还可通过提升管柱及井下工具结构设计的合理性,实施井下压力与压后井温的监测,从而实现压裂、排液、求产、井压井温测试的融合,既减轻了压裂液浸泡储集层时间过长而对储集层的损害,改善了作业环境,降低了作业成本。     

PS15井试油技术研究应用

PS15井是杜寨地区的一口重点深层气探井，该井采用大孔密、深穿透射孔技术，并附以高能气体压裂技术来解决近井筒地带泥浆污染问题，降低压裂施工的破裂压力。在储层改造技术方面优选压裂方式、优化压裂设计、研制耐高温低伤害压裂液体系，在储层内压出深穿透、高导流的长缝，来达到增加产能的目的。采用连续油管液氮排液技术加快排液速度，减少液体对地层污染时间。这些技术在PS15井成功应用，进一步完善了东濮凹陷深井试油压裂技术。     

一种新型压裂预前置液的研制

针对气藏压裂改造中要求压裂液伤害低、返排率高、加砂规模大等特点，分析了压裂改造对地层造成的伤害，经室内试验研制了ZH—l压裂预前置液，并重点介绍了压裂预前置液的破乳、降低压裂液表(界)面张力、助排等特点。现场试验表明，ZH—l预前置液对降低地层伤害、提高返排效率、提高压裂施工效果有着重要意义。     

压裂后快速返排工艺技术的研究

针对当前压裂酸化后转抽时间长,酸液或压裂液不能及时排出,对地层造成2次污染,影响油井产能的问题,研究开发了压裂后快速返排工艺技术。该技术是采用油井正常的采油方式(采用联作抽油泵和连续抽汲装置),实现一趟管柱完成酸化、压裂、抽汲及连续排液等工序,达到压裂后及时快速排液,减轻其对油层的2次污染,提高酸压增产效果。现场应用表明,该工艺实现了压裂后不动管柱排液求产,大大缩短了排液周期,减轻了工人的劳动强度,提高了试油效果,降低了生产成本。     

不动管柱多层压裂及排液一体化工艺技术研究与应用

为满足探井试油需要,研究了不动管柱多层压裂及排液一体化工艺技术.该技术包括3种形式：压裂两层及排液一体化管柱、选择压裂一层及排液一体化管柱及选择压裂两层及排液一体化管柱.该技术利用一趟管柱,对一个或两个层实施压裂,并在不动管柱的前提下,实现压后排液求产;同时通过管柱的结构设计与井下工具的合理设计,实现井下压力监测与压后井温测试,形成了集压裂、排液、求产、测压、测井温等于一体的完整配套的工艺技术.应用该技术在大庆外围油田及海拉尔地区的5口井中进行了现场试验,成功率100%.该技术使试油工序衔接得更加紧密,既可减少压裂液对储集层的浸泡时间,降低储集层的损害程度,又可降低作业成本,改善作业环境,实现绿色施工,具有广泛的推广应用前景.图6表4参8     

射孔—压裂—水力喷射泵排液一体化技术

受试油、测试联作技术的启发,分析射孔-压裂-水力喷射泵排液一体化技术的难点,通过开发优选配套工具和配套工艺,设计了能够实现射孔、压裂、水力喷射泵排液多道工序的一体化管柱,减少了施工洗压井次数和起下管柱趟数,缩短占井周期,实现连续返排,消除了压井对地层造成的伤害,体现了安全、环保、实用、经济的特点,提高了单井施工效率,具有良好应用前景。     

压后排液求产配套技术的应用

压后排液求产配套工艺技术集压裂、排液求产、测微差井温工艺为一体,能全过程监测压裂及排液求产过程中井下压力的变化,对后期计算分析压裂过程中压裂液摩阻值以确定同区块层位压裂泵注方式、泵控制排量、所需设备的功率及地面泵压提供了宝贵的数据资料;压裂后能在较短时间内进行抽汲排液,缩短了排液求产工期,有效的减少了压裂液对低渗透地层的伤害;降低施工强度,避免了在起下管柱过程中对环境的污染。     

深层气藏不动管柱水力喷射分段压裂技术

川西深层须四气藏为低孔低渗致密砂岩气藏,气藏埋藏深、压力高,破裂压力、延伸压力高,压裂改造难度大.X21-2H井水平段衬管完井,结合水力喷射技术和滑套多层压裂工艺,开发不动管柱水力喷射分段压裂技术,投球依次开滑套后由喷嘴喷砂射孔和压裂,实现了多段改造.通过优化喷嘴数量、入井管柱和工具、油套注入排量,采用“过交联”压裂液控制技术、环空压力控制技术,保证了顺利施工.     

不动管柱多层CO_2压裂排液工艺技术及典型应用

不动管柱多层CO2压裂及排液一体化工艺技术是利用一趟管柱,在不动管柱的前提下,对一个、两个或三个层实施压裂,实现井下压力监测与压后井温测试,形成了集压裂、排液、求产、测压、测井温等于一体的完整配套的工艺技术。应用该技术在大庆外围油田P612井中进行了4层CO2压裂。证实这项技术能够满足探井CO2压裂的需求,使试油工序衔接得更加紧密,既可减少压裂液对储集层的浸泡时间,降低储集层的损害程度,又可降低作业成本,改善作业环境,实现绿色施工,具有广泛的推广应用前景。     

国内水力喷射压裂工艺技术应用研究进展

水力喷射压裂是集射孔、压裂、隔离一体化的新型增产改造技术,适用于低渗透油藏直井、水平井的增产改造,尤其适合薄互层、纵向多层、固井质量差易串槽井、套变井的改造。介绍了国内各油田和科研单位的水力喷射技术研制和应用情况。重点阐述了油管水力喷射技术和连续油管水力喷射技术。油管水力喷射技术有拖动管柱和不动管柱2种方式,连续油管水力喷射技术有管内加砂压裂和环空加砂压裂2种方式。针对水力喷射压裂技术,结合层间封隔器和滑套喷砂器,提出了1种层间封隔器封隔的多级水力喷射压裂不动管柱技术,适用于薄互层的多层压裂,压裂成功率高、易形成主裂缝,增产效果更好。     

压裂后井温测试影响因素分析

油井压裂后的井温测试是判断施工措施效果的重要手段，在实际工作中，对压裂后的井温测试时间没有进行深入的研究，只是按相关标准要求在压裂结束后的24h内完成。但有一部分井24h内完成并不合适，测到的井温测试曲线不能反映措施的效果。本文利用JS-2型压裂排液求产监测一体化管柱监测的压裂-扩散-放喷-排液全过程的压力和温度变化资料，研究了压裂后井温测试影响因素，为确定合理的压后井温测试时间提供依据。     

低渗低温低压水敏性储气层压裂改造技术研究与应用

低渗低温低压水敏性储气层因压裂液快速破胶困难、黏土膨胀水敏伤害严重和压后压裂液返排动力不足等因素，使得压裂增产面临诸多难题。针对上述难题进行了技术攻关，形成了弱交联、低温活化剂与超量破胶剂的低温储层快速破胶技术、有机盐与无机盐双元体系复合防膨技术以及高比例液氮全程助排的排液技术。该压裂增产改造技术使牛101井头屯河组首次获得工业油气流，扩展了三塘湖盆地勘探空间。     

大型酸压技术在富台油田潜山油藏勘探中的应用

富台油田下古生界潜山油藏储层基质渗透率低、裂缝和溶蚀孔洞发育、普遍受到污染,采用酸化压裂措施改造油层以增加油井产能。根据地层测试资料和压力曲线特征,结合储层静态资料指导选择酸压井层及酸压规模,进行常规酸预处理。采用胶凝酸和压裂液交替注入的闭合酸化工艺,增产效果显著,对改善该区深井、超深井的潜山储层的裂缝导流能力、提高油层渗透率和解除油层的污染状况有明显效果。     

裂缝性油藏压裂井产能数值模拟模型究与应用

研究的裂缝性油藏渗流介质包括人工压裂裂缝和天然微裂缝、大裂缝及基质,将大裂缝与基质的物质交换在微裂缝系统中加以描述,建立了含大裂缝的多重介质渗流数学模型,研制了裂缝性油藏压裂后生产动态模拟器,结合塔里木盆地塔河奥陶系裂缝性油藏参数,综合研究了天然裂缝、人工裂缝对压裂后产能的影响.研究表明天然裂缝渗透率是影响压裂后产能的重要因素之一;人工裂缝的导流能力随生产时间递减对压裂后产量有重大影响.压裂可能导致天然裂缝污染,应采用低伤害压裂液体系,最大限度地减小对天然裂缝的伤害;增加人工裂缝长度可以改善流体沿裂缝向井底的流动性能,但随着压裂液滤失量的增大对天然裂缝的污染会加重、加深,应确定合理的压裂施工规模以获得合理的裂缝长度,避免导致裂缝长度增加而产量下降.裂缝系统连通差、渗透率较低的油藏,实施压裂也难以获得理想的增产效果;含有大裂缝的井压后产量明显高于不含大裂缝的井,但易形成水窜,可导致油井压裂后含水上升较快.图3表1参9     

裂缝性油藏压裂井产能数值模拟模型研究与应用

研究的裂缝性油藏渗流介质包括人工压裂裂缝和天然微裂缝、大裂缝及基质，将大裂缝与基质的物质交换在微裂缝系统中加以描述，建立了含大裂缝的多重介质渗流数学模型，研制了裂缝性油藏压裂后生产动态模拟器，结合塔里木盆地塔河奥陶系裂缝性油藏参数，综合研究了天然裂缝、人工裂缝对压裂后产能的影响。研究表明：天然裂缝渗透率是影响压裂后产能的重要因素之一；人工裂缝的导流能力随生产时间递减对压裂后产量有重大影响。压裂可能导致天然裂缝污染，应采用低伤害压裂液体系。最大限度地减小对天然裂缝的伤害；增加人工裂缝长度可以改善流体沿裂缝向井底的流动性能，但随着压裂液滤失量的增大对天然裂缝的污染会加重、加深，应确定合理的压裂施工规模以获得合理的裂缝长度，避免导致裂缝长度增加而产量下降。裂缝系统连通差、渗透率较低的油藏，实施压裂也难以获得理想的增产效果；含有大裂缝的井压后产量明显高于不含大裂缝的井，但易形成水窜，可导致油井压裂后含水上升较快。图3表1参9     

复合压裂技术在欧35-50-25井的应用

对低孔、低渗透层采用多脉冲加载破岩启裂技术，能够降低地层的破裂压力。在此基础上实施压裂试挤，压前酸化，砂面分层、封隔器分层的复合压裂工艺，达到了改善裂缝导流能力的目的，能够提高压裂成功率。     

低渗透油藏裂缝方向偏转时井网与水力裂缝适配性研究

受储层非均质性等因素的影响,人工裂缝方向可能偏离井网方向.若裂缝参数设计不合理,则会给油田开发带来风险.为此,对低渗透油藏裂缝方向发生偏转时井网与水力裂缝适配性进行了研究.采用流线模拟技术,分析了菱形反九点井网压裂后的渗流场特征.以华庆油田X井区为例,建立了裂缝方向发生偏转时的压裂数值模拟模型,研究了不同井裂缝参数对生产动态的影响.结果表明:当裂缝方向发生偏转时,压裂井网渗流场会发生明显变化,应根据流线分布特点重新划分井组模拟单元;不同井处缝长对生产动态的影响程度不同,且各井裂缝之间存在明显的干扰现象;增加处于裂缝不利方位上的边井处缝长,提高采出程度效果较差,该井处裂缝不易过长,而在一定范围内增加处于裂缝有利方位上的边井和角井处缝长,提高采出程度效果显著,可适当增加其缝长.利用正交试验,优选出裂缝方向发生偏转时与井网相匹配的最佳裂缝参数组合为:1号边井、2号边井和角井处的裂缝穿透比分别为0.3,0.7和0.6,裂缝导流能力为30 μm2· cm.     

有限厚度地层中水平缝滤失计算模型研究

压裂液向地层的滤失速度是压裂设计和压后评估分析时确定裂缝几何尺寸最关键的因素之一.现有的水平缝滤失计算模型是针对均质储层而建立的,不能用于裂缝性储层压裂液的滤失计算.基于裂缝性储层的流体渗滤理论,建立了有限厚度裂缝性地层中通过水平缝的压裂液滤失模型,采用付氏正交变换原理对模型进行求解,获得了便于实际应用的解析解.应用表明,裂缝性油藏水平缝滤失速度随滤失时间而降低,但等效的综合滤失系数却随滤失时间的增加而增加.采用滤失速度与滤失时间的平方根成反比的经典滤失理论计算水平缝中受净压力影响的压裂液滤失速度会带来较大误差.论文模型和计算结果对于水平缝的压裂设计具有一定指导意义.     

湘中海相浅层湘冷1井酸压工艺研究及应用

湘冷1井具有气层埋藏浅（400m-500m）、纵向上裂隙发育的特点，属低孔、低渗的含泥质灰岩致密储层。大量室内实验和研究采用“前置液酸压＋闭合酸化”工艺技术，并优选了相应降阻酸和闭合酸配方。通过酸压实现了该井工业油气流的突破，取得了明显的增产效果，为新区海相浅层气的开发探索出了一套成熟的改造增产措施。