压裂返排影响因素分析

水平井压裂时,返排制度是决定压裂效果的重要因素。分析影响返排效果的施工因素,针对储层采用合理的返排制度有利于提高压裂液的返排效率、有效控制支撑剂的回流、提高水平井多裂缝的有效导流能力,从而提高储层改造的效果。     

纤维素衍生物及纤维材料在压裂液中的应用

纤维素衍生物在压裂液中常被用作稠化剂、稳定剂和降漏失剂。纤维材料加入压裂液后,可以在降低稠化剂用量的同时提高携砂性能,在随支撑剂进入地层的同时降低压裂液滤失、强化造缝及支撑裂缝,并有效防止返排时的支撑剂回流,从而达到有效增产之目的。     

江汉油田低渗透储层压后返排方案优化

对于低渗透储层,压裂措施结束后,进行快速返排利于该类油藏的后期生产。但是,目前国内大部分压裂返排工作制度的确定依赖于现场经验,缺少理论指导,江汉油田低渗透储层同样面对着相同的问题,这就引起了支撑剂回流问题。本文从油田实际出发,主要通过对压裂液返排速度和支撑剂受力分析的关系研究,提出了基于临界速度法建立的低渗透储层压后压裂液返排方案。针对不同类型支撑剂,在快速返排过程中,随井口压力变化,先用小油嘴放喷,然后再用大油嘴放喷,能及时排出压裂液,同时又能防止支撑剂回流。     

压裂气井出砂机理研究及防治

水力加砂压裂是低渗透油气田的重要增产措施,由于地质和生产制度原因造成压裂气井回流出砂,危及安全生产,掩埋射孔井段,影响气井产出。研究认为:地层两向水平应力差值的大小是控制压裂缝宽窄的地质因素,因应力差值大形成的“短而宽”压裂缝闭合速度慢,返排压裂液时支撑剂未被裂缝夹住,填充层顶部支撑剂易被流体携带出砂。频繁开关井激动井底,生产制度过大,突破气井出砂临界生产压差使压裂缝中砂拱松散而被流体带出。决定支撑剂回流的临界参数有裂缝闭合应力,油气开采所施加的流体动力及裂缝宽度。     

sw8-9-3井混注可降解纤维压裂施工分析

为解决压后返排支撑剂回流问题,对东北分公司sw 8-9-3井进行了全程纤维加砂施工。现场实验和文献调研证明,纤维可提高压裂液携砂能力,有利于提高支撑缝长,改善裂缝中支撑剂的分布剖面。该井后不关井直接进行压裂液快速返排,排液时间显著缩短,返排效率高。加入纤维可以减缓支撑剂的沉降速度,提高悬砂性能,因此可进一步考虑减少聚合物等增粘剂的加入量,最大限度保护储层,优化导流能力,提高产量。     

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。     

旦八区压裂液体系研究

压裂液是流体矿(油、气、水)在开采过程中,为了提高产量而借用液体传导力(如水力等)压裂措施时使用的液体。压裂液作用有两方面:一是提供足够的粘度,使用水力尖劈作用形成裂缝使之延伸,并在裂缝沿程输送及铺设压裂支撑剂;再者压裂完成后,压裂液迅速化学分解破胶到低粘度,保证大部分压裂液返排到地面以净化裂缝。因此,压裂液性能的好坏关系到压裂施工的成败并是影响压后增产效果的一个重要因素,对压裂液伤害机理的研究并改善压裂液的性能,一直是人们致力研究的课题。本研究通过认识和分析研究区块储层地质特征、岩石学特征及储层结构特征,对目前使用的所有添加剂及支撑剂进行了室内分析评价,同时进行储层伤害程度的室内评价工作,从而有针对性地进行体系的筛选及性能评价。在此基础上优选出了长3、长4+5、长6压裂液体系配方。在对储层地质特征认识的前提下,对储层伤害类型及伤害程度进行室内评价,基于此进行压裂液体系的筛选及性能评价工作,最终形成一套高效、实用、先进的压裂液体系。     

压裂液返排试验及返排制度优化研究

试验结果显示,合理的返排液体粘度应小于5m Pa·s;支撑剂回流主要发生在排液初期;初期合理的返排速度控制在0.2m3/min,控制油嘴不大于3mm;作用在支撑剂有效应力大于6m Pa后,返排出砂状况明显降低;若压裂过程加入纤维,可更有效控制支撑剂回流。试验结果对压裂液返排施工具有很好的指导意义。     

微裂缝中压裂液返排的数学模型研究

为优化致密储层压后焖井效果,需要对压裂储层选择不同的压后焖井方式。根据压后返排的物理过程以及对地层微裂缝演化损伤,建立压裂液返排模型。国内外学者之前所做的研究大多只是介于宏观裂缝的返排率研究,而本文为优化返排率计算模型,提出了在地层微裂缝中返排过程中的压裂液返排率的计算模型。通过微裂缝中返排模型,可计算出微裂缝中压裂液返排率。然后通过计算、分析某油田A、B区块在不同焖井方式下的压裂液返排率,并依据其变化规律,选择不同储层适合的不同焖井方式,为致密储层压后焖井方式的选择提供新方法。     

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。     

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。     

压裂液返排液对页岩储层裂缝的损害实验评价

页岩气井经过大规模体积压裂施工后会有大量的压裂液返排液滞留在储层裂缝中,这会对页岩储层造成一定的损害.因此,选择涪陵地区某页岩气井压裂液返排液和储层页岩为研究对象,开展了压裂液返排液对页岩储层裂缝的损害实验评价,并分析了其损害机理.结果表明:页岩储层岩心经过压裂液返排液污染后,渗透率明显下降,使用线性胶和滑溜水压裂液返...     

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...     

纤维压裂技术在外围薄差储层的应用

针对葡萄花油田外围低渗储层,油层发育条件差,低产低效井逐年增多,常规压裂改造工艺增油效果有限,难以达到外围低渗区块剩余油挖潜的目的,为此,提出可降解纤维压裂技术应用。通过对掺纤维压裂液体系的研究,在压裂液中加入一定比例的可降解纤维,以提高压裂液悬砂性能,使支撑剂主要集中在油层中部,并且整条裂缝均匀铺砂,有效改善裂缝支撑剖面[1]。同时,利用纤维+基液+支撑剂的携砂液在主裂缝内可形成临时桥塞,提高缝内净压差,进而形成多分支缝。该压裂技术提高了砂体的改造程度,可进一步提高压裂改造效果。     

支撑剂回流理论研究

压裂是低渗透油藏的重要开发手段,而压裂返排施工关乎压裂成败。通过对压裂过程中的支撑剂进行受力分析,利用牛顿第二定律分析了支撑剂在水平和竖直方向上的运动状态,建立了支撑剂回流模型。利用室内模拟实验,模拟了在单条裂缝中的支撑剂运动,分析了不同返排流量下的支撑剂运动状态,验证了支撑剂回流模型的准确性。通过室内模拟实验和回流模型计算分析了实际压裂过程中支撑剂在裂缝中的运动,得到支撑剂在裂缝中的运动距离相对于裂缝半长很小,为现场施工过程中进行顶替返排提供理论支撑。     

多尺度支撑剂组合加砂技术在压裂过程中的应用研究

随着勘探开发井深度的增加及开采难度的加大,压裂裂缝的复杂程度也越来越大,窄裂缝、弯曲裂缝、多裂缝不断涌现,经常导致加砂困难或支撑裂缝质量差等问题。同时在压后返排过程中时常出现支撑剂返吐现象。以上问题严重影响了压裂效果。多尺度支撑剂组合加砂技术是把不同粒径支撑剂的优点结合起来,在裂缝复杂或狭窄的区域加入流动性较好的小粒径支撑剂,在裂缝条件较好的区域添加大粒径支撑剂,提高压裂成功率及支撑裂缝的质量,减少了支撑剂回吐的几率,避免在裂缝口部出现瓶颈现象。本文分别从理论上研究了小粒径加砂、大粒径加砂以及组合支撑剂加砂技术的特点,然后进行了室内试验研究以及产能分析,最终得出了不同粒径支撑剂组合加砂技术的优点及应用方法,为提高压裂成功率及裂缝的质量提供了依据。     

大民屯凹陷潜山裂缝储层压裂液损害评价及机理研究

大民屯潜山含油气丰度高,主要储集空间以裂缝为主,大部分潜山裂缝储层需要进行压裂改造。针对大民屯凹陷储层特征,采用压裂液损害评价方法,分别从压裂液对裂缝性储层的损害和对支撑剂裂缝导流能力损害两个方面分析评价压裂液对增产效果的不利影响,得出潜山储层压裂液伤害结果,并根据测定分析结果提出了相应的技术对策,为该区现场压裂提供指导作用。     

支撑剂的沉降规律研究

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,支撑剂则是压裂施工的关键材料。支撑剂在裂缝中的沉降分布规律影响着压裂施工的好坏,因此研究和掌握支撑剂在裂缝中的沉降规律,对石油压裂工艺发展具有重要意义。本文主要采用可视化缝隙导流沉降装置进行支撑剂在裂缝中沉降模拟实验,对比分析砂堤形态及支撑剂沉降速度,从而达到优选支撑剂的目的。     

煤层气压裂中支撑剂沉降模型的对比与优选

水力压裂过程中涉及到众多固液两相流问题,如使用压裂液将支撑剂输送至地层、压裂液返排时对支撑剂的携带等。由于目前使用的支撑剂密度多大于压裂液密度,支撑剂在随压裂液运动的同时会发生沉降。支撑剂在压裂液中的沉降速度直接关系到现场的工艺设计,因此有必要对支撑剂沉降进行深入研究。目前煤层气压裂主要为清水压裂。针对清水压裂,对常用支撑剂沉降模型的计算值与实验数据进行对比,最终优选出与实际符合最好的支撑剂沉降模型。     

压裂用稠化剂耐高温性能研究

压裂液在水力压裂施工作业中起着传递压力、形成地层裂缝、携带支撑剂深入人工裂缝以及压裂完成后,化学分解或破胶到低黏度,保证大部分压裂液返排到地面以净化裂缝的作用。其性能好坏是关系到压裂施工的成败和影响压后增产效果的一个重要因素,现有的高温压裂液体系已经无法满足大庆油田松辽盆地深度埋藏天然气储层增产改造需要。笔者通过热分析实验分析了羟丙基胍胶压裂液高温降解的原因,并确定了系列提高稠化剂耐高温性能的技术对策,重点论述了通过羟丙基瓜胶和聚丙烯酰胺复合来提高稠化剂体系耐高温性能的方法,成为200℃超高温压裂液的研究的主要技术路线之一,为满足大庆油田松辽盆地深部埋藏高温气藏增产改造的需要提供依据。