砂岩裂缝油藏压裂降虑技术的研究与应用

裂缝油藏由于天然裂缝的存在,压裂液大量滤失,增加了施工的砂堵几率和对储层的伤害,造成压裂施工成功率低、措施效果差。通过综合降虑技术的研究,解决了砂岩裂缝性储层压裂施工易砂堵和储层污染问题。并经过在中原油田卫北三叠系的现场实施,取得了显著的增产效果。     

浅谈煤层气压裂中的滤失问题

煤层气是以煤为储层的一种非常规天然气,主要成份为甲烷(CH4),以吸附态吸附在煤的微孔隙壁表面。煤层气资源量巨大,全球埋深浅于2000m的煤层气资源约为260×1012m3。由于能源需求迫切,对煤层气的开采十分迫切,目前,水力压裂改造措施是国内外煤层气井增产的主要手段。煤层割理和天然裂缝系统发育,应力敏感性强,因此,煤层的压裂与常规油气藏压裂相比滤失量更大,滤失机理更为复杂,形成长缝更加困难。此外,压裂液大量进入煤层中的割理和天然裂缝系统,容易造成储层造成污染、砂堵等现象。因此,降低滤失不仅有利于提高压裂液效率,减少压裂液用量,使裂缝具有较高的导流能力,还可以减少压裂液在油气层的滞留,降低压裂液对油气层的损害。鉴于此,压裂液滤失对煤层气压裂的负面影响不容小视,降低压裂液滤失迫在眉睫。目前,控制煤层气压裂滤失的有效措施主要有:粉砂降滤;在煤层压裂中使用泡沫压裂液;采用合理的施工排量。     

不同储层类型压裂液动态滤失对比分析

不同储层类型在压裂施工中存在明显的差异,主要是压裂液的滤失。将储层类型分为基质模型、裂缝模型、双重介质模型,分别建立不同储层类型的压裂液动态滤失计算的数学模型。考虑压裂液粘度的变化,得到随时间变化的滤失参数,对比分析了不同储层类型压裂液动态滤失速度的差异。认为基质模型与裂缝模型的动态滤失速度变化趋势一致;双重介质模型滤失速度最快,且比基质模型滤失速度大出几个数量级。     

致密砂岩储层压裂裂缝扩展形态试验研究

为研究致密砂岩储层水力压裂裂缝扩展形态及空间展布规律,利用真三轴水力压裂模拟实验系统,分析了水平应力差、压裂液黏度以及排量对复杂缝网形成规律的影响。研究结果表明:低水平应力差(3 MPa)下,水力裂缝更容易发生转向,趋向于沿着相对薄弱的天然裂缝和层理面延伸,使得裂缝趋于复杂,有利于致密砂岩储层形成复杂的裂缝网络;在水力裂缝扩展中,低黏度压裂液能充分保证滤失,在裂缝中流动摩阻小,有利于裂缝尖端的破裂,而且形成复杂缝网;压裂液泵注排量越大,破裂压力越大,裂缝越容易多处起裂,使得压裂裂缝形态趋于复杂。研究结果为致密砂岩储层现场压裂施工提供参考。     

火山岩裂缝储备层压裂工艺技术

在对火山岩天然缝隙进行压裂施工的过程中,压裂曲线表现为初期压降速度快,解释近井摩阻高、净压力高等特点,在进入到主压裂时,因为火山岩天然裂缝而引起压裂液超量滤失以及天然裂缝开启后对压裂液和支撑剂的分流作用,致使压裂目标主裂缝宽度变窄,支撑剂等运动难度增加而形成砂堵事故,所以在对此类类储层进行压裂施工,必须意识到好天然裂缝发育的问题才是压裂施工成功与否的重中之重,本文章通过对大庆火山岩裂缝性储层天然裂缝开启原理及测试压裂数据特征分析,提出适用于火山岩裂缝性储层的压裂改造的工艺手段和技术方法。     

低渗透裂缝性油藏降滤压裂工艺技术研究

低渗透裂缝性油藏压裂改造一直是压裂施工的一个难题,人工裂缝在遇到复杂的天然裂缝时会大量滤失到天然裂缝,增加了压裂液的滤失,降低了压裂液的携砂效率,致使压裂前期就出现"脱砂"的情况,无法达到对裂缝性油藏压裂改造的目的,本文提出了各种有效的适合裂缝性油藏压裂的降滤技术,形成了低渗透裂缝性油藏降滤压裂工艺技术,提高了压裂液的使用效率,减少了了压裂施工前期"脱砂"的几率,将压裂成功率从50﹪以下提高到90%以上,为有效开发低渗透裂缝性油藏提供了有利的技术支特.     

镇泾油田长8储层压裂液伤害评价

镇泾油田长8储层具有典型的低丰度、特低渗储层特点,储层孔喉细小,储层天然微裂缝发育,入井流体返排难度大,储层容易受到污染;长8储层基本无自然产能或产能低,必须压裂投产.压裂过程中压裂液侵入储层易产生水锁伤害、粘土膨胀与运移伤害、沉淀堵塞伤害、压裂残渣伤害以及微裂缝发育引起压裂液大量滤失导致砂堵等.通过对储层地质特征认识...     

致密砂岩水力压裂裂缝对压裂液滤失特征

为研究致密砂岩水力压裂作用下裂缝对压裂液的滤失特征,通过室内岩心物理实验构建了压裂模型,利用压裂过程全景展示方式,全方位分析压裂过程裂缝对压裂液的滤失特征。研究表明:实验早期4 min前,压裂液的滤失对岩心渗透率伤害较大,渗透率降低幅度在70%～80%之间,当压裂持续进行10min后,岩心渗透率伤害降低幅度较小。出现这一过程的原因为裂缝内压裂液滤饼的逐渐形成,滤饼形成过程岩心渗透率大幅降低,当实验进行30 min后,滤饼基本形成并趋于稳定后,对岩心渗透率的影响效果减弱。实验结果认为,裂缝内滤饼的出现对压裂液的滤失产生了一定的影响,造成了压裂液滤失系数出现两段式的下降过程。     

文明寨—卫城油田砂岩裂缝性油藏压裂技术及配套工艺

针对砂岩裂缝性油藏小层多,隔层薄及裂缝发育引起高滤失的特点,在常规压裂工艺的基础上,压裂施工着重从如何压开多层,降低滤失,增加裂缝有效长度来考虑,采取卡封分层压裂,限流压裂,暂堵压裂等技术及配套工艺确保压裂施工正常运行,提高压裂效果。     

裂缝性储层压裂技术研究与应用

裂缝性储层由于天然裂缝的发育程度、构造应力的不同,在水力压裂中施工压力会有不同的表现。腰滩油田隐性裂缝发育,是导致压裂施工难度大的主要原因。裂缝性储层并不需要高导流能力的人工裂缝,沟通更多的储层区域和更多的天然裂缝是保证油井压后高产稳产的关键。裂缝性储层水力压裂需解决的关键性问题是有效控制压裂液向天然裂缝的滤失,本文从支撑剂优选、压裂液优化、施工工艺优化这三个角度来研究,保证施工的成功率。通过研究,结合现场施工情况,对施工参数进行优化,取得了较好的效果。     

直井压裂裂缝闭合模型研究

目前,针对渗透率较低的储层如果不考虑裂缝在高度方向上的延伸一般采用强制闭合的方法。对于压裂后裂缝闭合的过程,根据体积平衡原理建立数学模型,主要研究裂缝闭合过程中井口压力的变化规律,并给出确定裂缝闭合的时间。为更好模拟压裂裂缝闭合模型,要对压裂液在裂缝闭合过程中的滤失量的计算情况,在考虑压裂液二维滤失的基础上,利用物质平衡方程建立裂缝强制闭合过程中的压裂液滤失模型;压裂液返排量的计算以及裂缝体积的变化量。     

高应力储层压裂技术在鸭西平1井的探索与应用

鸭西地区储层在改造过程中存在裂缝扩展受天然裂缝影响严重、施工压力高、砂堵风险大、多裂缝竞争现象严重等问题,施工难度较大。为了解决上述难点,特选出鸭西平1井进行了实验。首先采取了压前诊断测试,确定了裂缝复杂程度、流体滤失特性、压裂液的有效利用率等,并根据测试分析结果完善了主压裂施工输砂泵注程序;同时采取了降低施工压力的技术对策,优选低摩阻加重压裂液体系、应用前置酸液解除近井地带污染降低应力集中、应用不同粒径粉陶组合处理近井筒摩阻及多裂缝干扰等手段。经过一系列针对性工艺措施,压裂施工获得成功,截至目前已累计增产原油3 081.4 t,为鸭西地区高应力储层的压裂改造积累了宝贵经验,具有一定的指导性意义。     

大庆外围砂煤互层压裂工艺技术研究

大庆外围探区油气资源丰富,包括致密油以及致密砂岩气、煤层气等非常规油气资源。煤层具有杨氏模量低、泊松比高、节理发育等特点,对于砂煤互层类低渗透砂岩储层,水力压裂时裂缝容易穿入煤层或沿砂煤界面延伸,造成高停泵、裂缝扭曲、裂缝形态复杂等现象。同时由于煤层动态滤失大,易造成局部过液不过砂,加大施工难度,导致目前施工成功率低。综合分析国内外致密砂岩气及煤层气技术发展现状,开展了砂煤互层压裂工艺技术研究,通过岩石力学测试及应力精确解释,结合现场试验,形成压裂优化设计及现场施工工况诊断、分析控制方法,现场试验效果良好,为非常规储层压裂深入开展研究奠定了基础。     

氮气泡沫压裂液技术在大宁-吉县地区煤层气井的应用

为了摸索高效开采煤层气的新工艺技术,针对氮气泡沫压裂工艺和煤层地质特点,在大宁-吉县地区开展氮气泡沫压裂工艺技术试验。本文主要介绍了氮气泡沫压裂技术的技术原理,泡沫压裂液特点,通过现场施工表明,采用氮气泡沫压裂技术可提高施工砂比,有效减小液体滤失量,降低液相对煤储层的伤害,缩短煤层气井排采见气周期。     

煤层气压裂新技术及效果影响因素探讨

煤层气储层具有多裂缝、低压力和低渗透的特点,在压裂过程中容易造成压裂液的滤失,形成短而宽的压裂缝,使压裂效果不理想。本人通过对国内外煤层气压裂新技术进行调研,研究煤层气储层压裂过程影响效果的因素,从而对不同的压裂技术适用性进行分析,对这于煤层气储层在压裂过程中使用的压裂液、支撑剂和压裂工艺选择方面具有重要的借鉴意义。     

疏松砂岩储层压裂液滤失规律实验研究

疏松砂岩储层渗透率变化范围大,压裂液滤失表现出较大差异。针对疏松砂岩储层压裂液滤失难以估量的问题,开展静态滤失实验研究不同胍胶浓度压裂液在不同压差环境下的滤失规律,确定滤失系数与压差关系。首先开展滤纸滤失实验,研究压裂液滤失对滤失压差的依赖性,随后针对疏松砂岩渗透率变化范围大的特点开展岩板滤失实验,探索岩板渗透率对压裂液滤失特性的影响。结果表明：压裂液的滤饼滤失系数与压差的幂指数成正比,与胶粉浓度的倒数平方根成正比。     

深层气井压裂测试分析——以长深1-1井和长深2井为例

为了提高松辽盆地南部凹陷深层天然气储层的压裂改造程度,利用主压裂施工前活性水和冻胶的两个小型压裂测试,对压裂压力进行分析来取得裂缝有关参数,如:裂缝延伸压力、闭合压力、闭合时间、压裂液滤失系数、液体效率等,为制定和修改主压裂设计、指导施工及效果评价提供依据。     

压裂砂堵机理研究及预防技术

水利加砂压裂是低渗透气田的重要增产措施,由于大斜度定向完井,射孔方位与地应力决定裂缝方向的不一致,压裂层位的薄、多互层结构,使压裂井周初始产生弯曲裂缝及多裂缝,形成压裂砂堵。研究结果证实:形成压裂砂堵的主要因素是井周弯曲多裂缝限制了压裂液在裂缝中的流动;交叠多裂缝竞争缝宽引起支撑剂桥堵;多裂缝或天然裂缝滤失降低了压裂液的效率,影响了主裂缝的发育。预防压裂砂堵在钻井上尽量直井完钻,改善射孔相位,应用停泵同粒径支撑剂段塞技术,促进主裂缝延伸,保证足够的缝宽,预防压裂砂堵。     

压裂液降滤失技术研究

油层水力压裂是油气井增产、注水井增注的一项重要工艺措施。压裂施工的成功与否主要取决于所用的压裂液。而压裂液的滤失是影响压裂施工效果的重要因素之一。所以本文首先对压裂液滤失的危害进行了分析,综述了压裂液的滤失机理、影响因素,同时对降滤失技术进行了研究,目前常用的降滤失技术能提高压裂液粘度,添加压裂液降滤失剂和液氮降滤失技术等。最后对降滤失技术的发展进行了展望。     

Frac-H型清洁高温压裂液性能评价研究

根据鄂尔多斯盆地伊陕斜坡构造带低孔、低渗、低压特点,优化形成了低残渣、低伤害的高温井Frac-H型压裂液配方。为了评价Frac-H型压裂液的性能,本文通过测试压裂液的粘度、抗剪切、悬砂、破胶、防膨效果、残渣含量与静态滤失七项性能,可知其Frac-H型压裂液抗剪切能力强、悬砂性能好、残渣含量低、防膨性能好,可减小储层水敏性伤害、高温体系滤失系数低、破胶迅速,便于压后返排,降低液体对储层伤害。同时对压裂液进行了现场研究,通过X40、X1125-1、X1059-3三口井的压裂施工、压后效果评价,可得出压裂液适应于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡构造储层,压裂施工顺利,压裂成功率高。