压裂支撑剂在裂缝中的沉降规律

水力压裂是油气藏增产的一项重要技术,形成高导流能力的填砂裂缝是水力压裂成功的关键.通过研究支撑剂在垂直裂缝中的沉降规律,建立了受压裂液性能和裂缝几何尺寸等多种因素影响的支撑剂沉降数学模型,编制了相应的计算机软件.通过敏感性分析,研究了影响支撑剂沉降的主要因素以及支撑剂在携砂液中的沉降规律.以胜利油区大北11-29井为例,以获得最合理的支撑剂分布为目标,对施工排量、支撑剂和压裂液参数进行了优化,该井经压裂后日产油量增加了5.7倍,获得了较好的增产效果.     

支撑剂在缝中运移机理研究

近几年来,国外一些学者引入支撑剂对流,回流,防砂及防砂中压裂液滤失等问题,对以胶的裂缝模型进行改进,对于准确描述支撑剂在缝中运移机理,优选合理的施工参数,优化压裂施工泵注程序,做出适合油藏规律的压裂设计,具有极其重要的指导意义。文中主要介绍国外目前对支撑剂对流,回流,防砂及防砂中压裂液滤失等机理所做的研究。     

苏10—30—38H水平井水力喷射加砂压裂的研究与应用

为完善水平井配套开发技术,结合苏10-30-38H水力喷射加砂压裂实际应用,介绍了水力喷射加砂压裂技术的原理、施工参数、压裂液和支撑剂、管柱和井口等方面的设计优化,并对压裂施工步骤及压裂施工效果进行阐述.该技术在深井气井水平井上成功应用,对于加深苏里格气田储层认识,提高气藏增产改造效果具有借鉴意义.     

水力压裂技术的发展现状

综述了近期国内外水力压裂工艺技术的发展现状,着重阐述了优化压裂设计、压裂液和支撑剂、裂缝检测和控高技术、端部脱砂压裂和重复压裂等技术的应用和发展情况。指出应研究和发展裂缝的控制技术,在中高渗透地层中应用端部脱砂压裂技术,扩大水力压裂的技术范围,发展矿场实时监测技术,提高施工的成功率。     

水力压裂技术的发展现状

综述了近期国内外水力压裂工艺技术的发展现状，着重探讨了优化压裂设计、压裂液和支撑剂、裂缝检测和控高技术、端部脱砂压裂和重复压裂等技术的应用和发展情况。指出应研究和发展裂缝的控制技术，在中高渗透地层中应用端部脱砂压裂技术，扩大水力压裂的技术范围，发展矿场实时监测技术，提高施工的成功率。     

水力压裂技术现状及其进展

概述了国内外重复压裂、多薄层压裂及多裂缝压裂的研究动态;介绍了3种新型压裂液体系和6种新型支撑剂,以及清水压裂技术、浮式支撑剂压裂技术、端部脱砂控缝高压裂技术与水力喷射逐层压裂4种新型压裂工艺技术。认为要提高油气井产量和采收率,亟需改进与完善常规压裂工艺技术,有机整合储层、液体、支撑剂和工艺技术。建议加强对超低密度且高强度支撑剂以及超深井、水平井加砂压裂的研究．     

福山凹陷小断块油藏储层压裂技术研究与应用

水力加砂压裂一直是各个油田增储上产的重要手段,但福山凹陷前期压裂效果不好,其原因是断块小而多、油气水关系复杂.通过对福山凹陷小断块油藏储层压裂改造的难点进行分析,采取了前置液投球+变排量控制缝高技术、人工隔层+变排量控制缝高技术、高低温2种压裂液体系优选技术、支撑剂粒径组合等针对性工艺措施,同时优化了压裂液体系和施工管...     

薄煤层水力裂缝宽度变化对支撑剂运移的影响

水力压裂仍是低渗透性储层提高渗透性且获得经济产能的主要途径,尤其针对薄煤层,不同裂缝宽度裂缝内支撑剂运移规律受多个因素影响。文中采用数据建模、数值模拟和工程试验的方式,研究了压裂液参数、支撑剂参数对不同裂缝宽度支撑剂的铺砂面积和有效支撑裂缝长度的影响。结果表明：裂缝宽度影响和制约了支撑剂的运移,对于裂缝较发育且缝宽较宽储层,提高施工排量、压裂液黏度和优化支撑剂粒径与砂比,能有效地增大裂缝内支撑剂的铺置面积和有效裂缝长度。针对裂缝不发育且裂缝宽度较小储层,优化支撑剂的粒径和砂比,有利于增大裂缝的有效支撑裂缝长度。针对薄—中厚煤层,采用“高前置液占比、小粒径支撑剂、低砂比、短段塞式加砂方式”,能够有效提高其压裂波及范围和有效支撑效果,研究成果成功应用于贵州薄煤层煤层气开发。     

川西水平井纤维加砂压裂工艺研究与应用

常规水平井加砂压裂工艺存在支撑剂回流现象严重、铺置效果不理想等问题。针对川西气田水平井压裂后压裂液返排效率低、支撑剂回流现象严重等问题,研制出可降解纤维及与之配套的纤维降解剂,形成了可降解纤维材料体系,以提高压裂液返排效率,改善裂缝导流能力,并防止支撑剂回流,改善支撑剂铺置效果,进而提高压裂改造效果。通过在川西气田水平井采用可降解纤维材料体系实施纤维加砂压裂工艺,有效提高了压裂后压裂液返排效率,减少了支撑剂回流量,改善了压裂效果,为水平井防支撑剂回流提供了借鉴经验。     

页岩储层水力压裂优化设计

含气页岩由间隙气和吸附气组成,水力压裂是提高这类储层有效动用的唯一手段.本文在分析研究页岩储层特征的基础上,对适合于页岩的水力压裂模型和工艺参数优化进行了分析研究.页岩储层天然裂缝和层理发育,储层流体主要是在层理及天然裂缝系统中进行,针对砂泥岩地层的水力压裂数值模型(包括全三维模型)不适用于页岩储层水力压裂分析.DFN离散裂缝压裂模型是基于连续均匀介质和多孔不连续非均匀介质力学理论的3D压裂数值模型,可用于模拟页岩和煤岩水力压裂中多裂缝、非对称缝和不连续缝,也可用于天然裂缝和断层发育地层中的不连续缝的模拟.在压裂工艺方面,对射孔方式、压裂液、支撑剂等进行了优选.研究结果也可用于裂缝性砂岩储层改造.     

非常规储层压裂砂比对支撑剂铺置质量影响的实验研究

低孔超低渗透率的非常规储层需通过大规模的水力压裂形成支撑剂填充的高导流裂缝,才能获得有经济效益的油气产量,缝内支撑剂铺置规律直接影响压裂效果,影响支撑剂铺置的因素包括施工排量、施工压力、砂比等。为了研究砂比对支撑剂在缝内铺置的影响,运用了大型可视平板垂直裂缝模拟系统,研究了不同砂比下陶粒支撑剂在裂缝中的沉降运移规律。实验结果表明,砂比对20 ~ 40目陶粒砂堤形状有影响,但砂堤形状变化较小;当陶粒砂比增加时,陶粒堆积形成的砂堤坡度减小;陶粒砂比增加,陶粒颗粒之间的碰撞作用增强,沉降量减小,砂堤高度减小;陶粒支撑剂水平运移速度受砂比影响较小,接近液体流速;陶粒砂比增加,陶粒支撑剂的沉降速度减小。研究结果可为支撑剂沉降运移动态研究及支撑剂优选提供参考。     

页岩气网络压裂支撑剂导流特性评价

页岩气水平井长缝网络压裂支撑剂铺置浓度低,嵌入伤害大,导流特性与常规油气藏不同,与北美页岩气水平井中短缝压裂也有明显差异。为评价不同类型支撑剂在低铺砂浓度下的导流特性,采集龙马溪组地层页岩露头制作试验岩样,使用 FCES-100 裂缝导流仪对陶粒、石英砂、覆膜砂3种类型支撑剂在不同粒径、不同铺砂浓度和不同闭合压力条件下的导流特性进行了评价。结果表明:支撑剂类型、闭合压力和铺砂浓度对页岩支撑裂缝的导流能力影响较大;中高闭合压力和低铺砂浓度条件下,覆膜砂的导流能力最大,陶粒次之,石英砂最小。评价结果可为页岩气ESRV（effective stimulation reservoir volume）网络压裂裂缝导流能力的优化、支撑剂的优选和压裂设计提供依据。      

二次加砂压裂理论模型及应用

二次加砂压裂作为一项针对特殊储集层发展起来的应用工艺技术,在形成短宽缝、避免裂缝穿层方面优势明显,在现场得到了成功应用。但由于未针对二次压裂开展相关理论研究,导致现场设计存在极大的盲目性。在考虑砂堤高度随时间不断变化对流体压降影响的基础上,建立了适用于二次加砂压裂的裂缝延伸模型;考虑支撑剂的对流影响建立了支撑剂沉降运移模型,采用界面追踪求解支撑剂运移分布。编制程序对比分析了二次加砂压裂与常规压裂的裂缝参数。计算结果表明,二次压裂和常规压裂相比,支撑裂缝长度和高度减小,宽度明显增加,裂缝导流能力显著提高。根据油田实际物性特征,优化了二次加砂压裂工艺,实施后增产效果理想,具有推广应用价值。     

F142区块大型压裂技术研究与应用

为了提高F142区块油藏开发效益,研究并应用了大型压裂开发技术。在充分考虑大型压裂造长缝基础上,综合利用极限井距、经济极限井距和经济合理井距原理,同时结合区块地应力方向,优化了井网井距;在深穿透、造长缝、饱填砂、低伤害和低风险的设计原则上,利用三维压裂优化设计软件,以产量最优为目标,优化了加砂量、排量、砂比和前置液量等参数;根据大型压裂储层、施工时间和施工规模对压裂液性能的要求,优选了压裂液,确定了F142区块低渗透油藏大型压裂开发模式。根据优化结果,F142区块应采用反九点法井网开发,同时采用大砂量、大排量、高前置液量、中等砂比的大型压裂工艺。完成了22井次大型压裂现场试验,平均单井加砂量75m3;压前平均单井产油量0.8t/d,压后初期平均单井产油量22t/d,取得了显著的增产效果。这表明,大型压裂开发技术能够大幅提高F142区块开发效率,为类似储层的高效开发提供了技术借鉴。     

川西低渗透气藏重复压裂技术研究

川西坳陷低渗致密气藏部分压裂井由于地质条件、压裂工艺设计、压裂液体系与支撑剂的选型、施工质量等原因导致压裂达不到增产目的或者压后产量递减快。通过对川西低渗气藏压裂低效原因进行分析,阐述了影响重复压裂效果的关键技术,对川西低渗致密气藏重复压裂改造具有一定的指导作用。     

缝网体积压裂在大牛地重复压裂井中的应用

大牛地气田具备重复压裂基础,前期优选了7口井开展重复压裂先导试验,常规加砂压裂整体效果不理想。通过采用一种新型压裂工艺,对老井进行二次挖潜,旨在提高老井的采收率。利用压裂软件建立典型的压裂模拟模型,对不同泵注工艺条件下支撑剂在裂缝中的铺置剖面情况进行模拟,明确影响缝网体积和支撑剂铺置的主要影响因素。并对影响改造效果的排量、液量、砂量以及前置液比例等关键参数进行优化,实现体积改造最优化。开展大牛地盒3气层的有利条件的评价,形成了一套适合重复压裂的缝网体积压裂技术。现场应用效果来看:4口老井采用缝网体积压裂后均实现增产,日增天然气8000 m^3左右。     

致密碳酸盐岩储层复合缝网酸压技术研究及矿场实践——以大牛地气田下古生界马五5碳酸盐岩储层为例

大牛地气田下古生界马五₅碳酸盐岩储层为低孔、低渗致密储层,储层丰度低,天然裂缝发育,常规酸压技术改造体积有限,水平井投产后产量递减快,稳产难度大。针对这些问题,分析了大牛地气田下古生界马五₅碳酸盐岩储层岩石脆性指数特征,开展了复合缝网酸压技术研究,采用“大排量前置液造缝+大规模胶凝酸缝网酸压+后置支撑剂保持裂缝导流能力”的设计思路,将水力加砂压裂与胶凝酸酸压复合,并优选复合缝网酸压线性胶前置液体系、胶凝酸体系及组合支撑剂体系,优化复合缝网酸压施工排量、施工液体用量比例及支撑剂用量等施工参数。矿场实践表明,该技术对大牛地气田下古生界马五₅碳酸盐岩致密储层具有较好的适用性和显著的改造效果,对大牛地气田下古生界气藏的大规模建产意义重大。     

用灰色模型预测水力压裂缝导流能力

压裂后裂缝的导流能力直接关系着压裂缝的渗流能力,是客观评价压裂效果的重要指标之一。在分析用不稳定试井计算人工压裂井的裂缝导流能力的前提和方法后,结合四川盆地川西地区新场气田的应用实例,提出用偏相关分析方法,优选影响导流能力水力压裂的层厚、声波时差、泥质含量、加砂量、施工排量、前置液量等6项地层参数和施工参数,并在此基础上,引入GM(1,h)模型进行压裂缝导流能力的预测,提高了预测精度。用此方法也可进行裂缝半长和增产倍数的预测。但由于增产倍数受到表皮系数等无法预先估算因素的影响,预测精度较差,相对而言,用裂缝导流能力作为评价压裂效果的指标更具有客观性。     

新型低伤害压裂改造技术的研究与试验——在松辽盆地南部深层复杂气藏中的应用

松辽盆地南部深层致密气藏具有岩性多变、低孔、特低渗、埋藏深、杨氏模量高、压力高、温度高等特点,压裂改造加砂规模小、施工砂液比低且易发生早期脱砂现象。为此,研究了一种新的低伤害压裂技术,力求实现低伤害、深穿透、高导流的目标。其要点包括压前储层精细评价、耐高温耐剪切的低伤害压裂液体系、小粒径为主的高强度组合粒径支撑剂、压裂多级优化设计、螺旋式及段塞式加砂程序设计、新型压裂施工配套技术（如CO₂增能助排、三变压裂液技术、多级高强度支撑剂段塞技术、前置阶段两次瞬时停泵压力测试、支撑剖面优化及控制、考虑应力敏感和循环应力载荷条件下的压后返排控制方法）等。经过两年来9井次的现场试验,成功率与有效率大幅提高,加砂规模及施工砂液比等也屡创历史新高,打开了松辽盆地南部深层致密气藏的勘探局面,为经济有效地开发该区块提供了重要的技术支撑。     

煤层压裂工艺技术初探

煤储层的机械性质及煤层气的形成、储集、运移、产出机理 ,均与常规油气储层不同 ,因而煤层气的压裂具有特殊性。本文针对煤粉的产生及危害、煤层压裂处理压力过高、压裂液对煤储层的危害、压裂液滤失的危害及控制等几方面原因对煤储层的特性进行了系统分析 ,提出了煤层压裂设计中应选择合适的压裂模型、适宜的压裂液及支撑剂。结合国内外煤层气勘探开发经验 ,对比分析了目前常用的压裂方法 (凝胶压裂、加砂水压裂、不加砂水压裂及泡沫压裂 )的压裂效果