苏里格气田致密气藏压裂改造技术研究应用

针对苏里格气田致密砂岩气藏压裂改造后产能不理想的问题,分析了低压致密气藏改造的难点,建立了低压致密气藏改造后的产能渗流模型和产能方程,分析了影响改造后产量的关键因素,并对比了两口井不同压裂工艺下的生产效果。结果表明,致密气藏压裂对地层的伤害包括压裂液本身造成的伤害及施工返排工艺造成的伤害,压裂液返排时间对低压气藏伤害影响较大,采用低伤害无残渣清洁压裂液和采用压裂液的快速返排工艺是提高低压致密气藏改造效果的关键。     

徐深气田深层气井储层保护技术

徐深气田深层气井进行作业时压井液漏失比较严重,施工周期长,作业后产能、压力都有明显下降,甚至无法正常生产,部分气井在压裂试气结束后压井更换生产完井管柱导致气井受到二次污染,大大影响了开发效果。从储层保护的角度出发,对机械暂堵、水平井不压井作业、屏蔽暂堵技术进行研究并应用,针对储层的特点引进了甲酸盐压井液体系,对3种压井液体系与储层的配伍性进行评价及优选。研究认为,在必须进行压井作业施工的情况下,应优先考虑应用储层暂堵工艺技术,推广固化水压井工艺,同时配合使用甲酸盐压井液,达到保护储层的目的。     

煤系地层致密砂岩气藏压裂工艺技术研究与应用

山西NG区块煤系地层在本溪、山西、石盒子组不同程度地发育有致密砂岩储层,具有低压致密、含气性差、储层温度低、天然裂缝发育等特点,由于对储层认识不够深入,前期改造过程中存在压裂设计参数与储层条件不匹配、压裂液储层伤害大、现场施工成功率低等问题。为此,针对研究区储层特征研究配套了机械工具分层提高纵向上动用程度、高前置液比例及大排量施工形成复杂裂缝压裂扩大泄流面积的压裂工艺,配套稠化剂浓度为0.25%~0.28%的低浓度低伤害胍胶压裂液体系,压裂液残渣含量较前期降低50%。现场试验7井18层,施工成功率100%,压后单位厚度气层产气量较前期提高47%,为研究区煤系地层致密气藏改造提供了一条有效途径。     

致密气藏压裂井产能预测方法

对低渗透致密气藏实施压裂增产改造是改善储层导流能力、提高储层产能的必要措施。低渗透致密气藏压裂后的产能受多种因素影响,如储层物性、裂缝几何形状、启动压力梯度等。分析产能影响因素、进行压裂井产能预测。有利于制订合理的生产制度,是加快低渗透致密气藏开发进程的关键．基于低渗透致密气藏流体渗流规律。并结合传统的二维裂缝延伸几何模型,通过表皮因子将裂缝几何参数设计与产能分析相结合,形成一种能够快速预测低渗透致密气藏压裂后的拟稳态和瞬态条件下产量的方法．．实例分析表明,地层渗透率、气藏厚度、近井伤害表皮因子和压裂施工规模是影响最终产量的主要因素．提出的致密气藏产能预测方法求出的结果与实测数据拟合后误差较小,可为低渗透致密气藏水力压裂设计提供有效技术支持．     

长庆气井分层压裂合层开采工艺技术研究

长庆气田上下古多套含气层系，为了充分动用多个含气层段、提高单井产量，开展了气井分层压裂合层开采技术攻关。本文综述了长庆气井分层压裂合层开采一体化完井管柱的可行性及必要性，通过各种机械封隔工艺优化分析对比，提出了Y241可洗井封隔器分层改造合层开采一体化完井管柱（可满足三层）。经过100多口井现场应用表明，该技术分层改造可靠、施工简单、作业及排液速度快，对储层伤害低，降低了气田开发成本，对低压低产多层系气田开采具有一定技术借鉴或指导作用。     

混合压裂在苏里格致密气藏水平井的应用

苏里格致密砂岩气资源量巨大,压裂水平井是重要的开采手段之一。常规水力压裂形成的高导流短裂缝对于致密砂岩储层或低渗砂岩储层Ⅲ,Ⅳ类井增产效果较差,另外,高黏度交联冻胶压裂液对储层伤害较大。通过借鉴混合压裂工艺在国外致密气田的成功案例,结合苏里格致密砂岩气藏的地质特征,使用StimPlan软件模拟常规压裂和混合压裂裂缝形态,并借助井下微地震监测结果,分析了2种压裂工艺井的裂缝展布特征,验证了压裂施工效果。最后,通过苏里格东区致密气藏60余口水平井的试气和生产产量对比,得知混合压裂比常规压裂增产效果明显,且降低了施工成本。混合压裂工艺由于"低伤害、控缝高、造缝长、低成本"等特点,是苏里格致密砂岩气藏开发中的有效增产手段之一。     

东海低渗储层压裂新型管柱保护技术

海上低渗储层主要采用压裂开发,常规压裂施工前后需2次更换作业管柱,既增加作业周期及施工成本,又容易在压井过程中造成储层二次污染,进而影响低渗气井压裂后的增产效果。文中从降低施工风险、节约成本及提高增产效果角度出发,提出了一种新型生产管柱保护工艺技术,避免了动管柱及压井作业,实现了海上低渗气井不动管柱压裂作业。现场应用表明,该技术在海上平台压裂作业中应用了13井次,平均减少作业周期12.7 d,效果明显,对海上低渗油气田经济有效开发具有良好的借鉴意义。     

苏里格气藏两层分压合采无阻生产压裂管柱

苏里格低渗透致密砂岩气藏具有储层多、含气井段长、物性差等特点,为提高气井产量,采用封隔器分层压裂是苏里格地区广泛应用的技术措施。然而以往的分压工艺管柱压裂后由于封堵球滞留在油管内,阻塞油管畅通,不利于压后测试产气剖面和井底作业,同时存在管柱锚瓦多、后期上提管柱困难等诸多问题。针对此问题,详细介绍了两层分压合采无阻生产压裂管柱及配套工具,能实现一次压裂分压两层,压后油管内无阻塞生产,为压后井筒下入测试工具,分层认识储层提供了方便。     

连续油管喷砂射孔套管分段压裂新技术的现场应用

随着我国逐步对致密气藏、页岩气藏等非常规油气藏实施勘探开发,压裂增产技术也逐步呈现大规模、多段分段压裂的趋势。连续油管带封隔器套管分级压裂技术是目前国外较新研发的一种既能实现大规模改造,又能达到分层压裂、精细压裂的一种新型分级压裂技术。这一技术通过连续油管结合带封隔器的喷射工具,利用封隔器的多次上提下放坐封解封达到不限次数多级压裂的目的;通过连续油管喷砂射孔、套管进行主压裂,可实现较大规模改造;通过连续油管的精确定位,可对储层纵向上的多个薄互层进行灵活分层,进而达到精细压裂的目的。为此,详细阐述了连续油管带封隔器环空分级压裂的工艺技术特点以及这一技术在国内四川盆地HC井区首次现场应用情况,并对HC-A井施工过程进行了计算和分析。事实证明,连续油管带封隔器环空分级压裂、作业周期短、分层灵活精细、封隔可靠且施工后井筒清洁,可直接多层测试投产的新型压裂技术。为我国致密气藏、页岩气藏的多级分段改造提供了新的且行之有效的解决手段。     

可重复开关插管桥塞及配套不压井完井技术

针对光套管压裂井完井过程中,采用高密度压井液压井存在污染储层,降低压裂效果的问题,研究了以可重复开关插管桥塞为核心工具的低成本不压井完井技术。对可重复开关插管桥塞进行了室内评价试验,研究了应用可重复开关插管桥塞不压井完井工艺管柱,形成了适用于光套管压裂井完井工艺技术。现场应用结果表明:下入可重复开关插管桥塞后可多次暂闭油层,并使井口处于安全受控状态,实现了使用修井机下泵或后期检泵作业时的不压井作业,有效避免了高密度压井液压井,对储层无污染。该不压井完井工艺技术降低了作业成本,缩短了施工周期,具有良好的推广应用前景。     

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。     

封闭边界对变形致密气藏压裂井渗流影响

针对变形致密气藏的储层特征及渗流机理,利用摄动变换机制和反叠加方法求解圆形、矩形封闭变形致密气藏有限导流垂直裂缝井无量纲拟井底流压,绘制变形致密气藏压裂井试井理论曲线图版,形成一套快速有效的致密砂岩气藏压裂井动态反演技术及动态产能确定方法。通过苏里格气藏压裂井实例分析,验证了应力敏感性致密砂岩气藏压裂井产能递减典型曲线图版的准确性,有助于致密砂岩气藏的高效开发。     

气井带压修井技术应用及前景探讨

气井生产一定时间后储层压力系数低,单井产量低,常规修井作业存在压井液漏失严重,液体返排困难,储层伤害严重等诸多难题,同时高昂的压井材料及排液费用与"低成本"开发思路相悖。带压作业是一种先进的井下作业技术,主要优点是作业过程无需压井,节约了压井成本和时间,能够最大限度地减少对储层的污染,确保气井产能不受影响。2011年起苏里格气田采用带压作业装置顺利实现了井口压力低于15 MPa,管柱结构为光油管、单封及双封的气井修井作业,相比常规修井作业缩短周期40,减低了施工费用近50,避免了储层伤害,为气井带压修井作业积累了经验。本文总结了苏里格气田气井带压修井技术应用情况,分析了存在问题,并结合气田开发实际就带压修井技术应用前景进行了探讨。     

滴西18井区石炭系气层压裂改造技术研究

分析了克拉美丽气藏滴西18井区的储层特征,通过对石炭系气藏压裂的难点分析,探讨了前置液段塞技术、提高前置液比例、采用较大的施工排量、变排量工艺、小阶梯砂比加砂工艺等压裂改造技术,同时研制出适合低渗致密气藏压裂改造的防水锁压裂液体系,这些技术的应用保证了滴西184井压裂改造的成功实施.     

深层气井压裂投产一次完井管柱

松辽盆地北部深层气田储层埋藏深,岩性复杂,存在大量微裂缝、孔洞,通过压裂改造可获取较高的产能。在气井压裂施工中破裂压力高,压力波动大,施工难度大,亟需新的压裂工艺及压裂工具。为此而研究开发的深层气井压裂投产一次完井技术优选压裂工艺及管柱,通过逐级投球实现多段压裂和投产的目的。压裂投产一次完井管柱关键是压裂密封工作筒,从压裂密封工作筒工作原理、锥体受力分析及计算入手,在大量室内试验的基础上,通过对压裂密封工作筒与插入密封段及其密封胶圈的改进完善,探讨、研究提高压裂密封工作筒承压能力的方法,根据松辽盆地北部深层气井实际研制不同规格密封工作筒及配套插入密封段,满足深层气井压裂生产需要。优化喷砂器等工具,形成深层气井压裂投产一体化管柱,管柱及井下工具耐温150℃,耐压80 MPa,可提高施工效率,降低储层伤害率。     

直井全通径分层压裂关键技术及试验研究

苏里格气田采用的“K344型封隔器+喷砂滑套”分层压裂技术,由于整个管柱压后不能实现全通径,影响了后续排液采气、冲砂、测试、监测产液剖面,且无法进行二次改造作业。采用可溶金属材料,设计了直井全通径分层压裂工艺管柱。介绍了直井全通径分层压裂工艺管柱及关键工具。研制了新型喷砂滑套、滑套密封器和节流底阀。室内试验和现场试验结果表明,直井全通径分层压裂工艺管柱中关键工具的溶解时间可控,初始溶解时间大于72 h,压裂后工具内的可溶部分溶解时间小于7 d,不可溶部分脱离可溶部分的束缚下行掉落到井底,整个管柱全通径可达ø57 mm,能够满足一趟管柱分7层压裂施工及后续作业的要求。为直井分层压裂实现管柱全通径提供了新的技术手段。     

水平井预置管柱完井与连续油管带底封分段压裂一体化技术

在大牛地气田致密气藏开发中,常规水平井预置管柱分段压裂为其主体技术,但该技术存在分级滑套逐级缩径、不能全部返出的分级球滞留井底的问题,不利于压后排水采气、地层测试及后期措施改造等作业。预置管柱与连续油管带底封压裂相结合的完井压裂工艺可以达到全通径的工程技术要求,通过压裂材料优选和压裂施工参数优化,在A井进行了现场试验,压后获得无阻流量6.07×104m3/d。同邻井应用效果对比来看,采用预置管柱完井与连续油管带底封分段压裂工艺施工效果明显好于固井完井压裂效果,与采用常规预置管柱裸眼封隔器压裂工艺效果持平,可进一步推广应用。     

低压致密气藏气井产能潜力的识别技术研究

四川盆地川南、川中过渡带荷包场-界石场地区的须家河组砂岩储层是一套典型的低压致密储集层。由于储层具有低压、低渗、高束缚水饱和度的特点，其渗流机理不同于常规储层。气井在低渗、低压力系数的储层开发过程中表现为低自然产能，有些井受到钻井污染，基本没有产量。通常水力加砂压裂是经济高效开发此类气藏的必要手段，但由于常规低渗透储层试井方法及油气测试手段对低产甚至无产量气井的测试、评价受到限制，使得压裂前储层物性和气井产能无法确定，无法对气井压裂效果做出客观正确地评价。为此，基于脉冲试井不稳定渗流原理，开展了低压致密气藏气井微型注入测试技术研究，提出了确定低压致密气藏储层物性和气井产能识别的新方法。应用该方法可以准确评估低渗致密气藏储层渗流物性，确定气井生产潜力，并为低丰度、低压渗致密气藏储层效益开发提供了理论依据。     

定北区块致密气储层水平井压裂参数优化

水平井多级分段压裂是鄂尔多斯北部定北气田致密气藏开发的有效手段。由于储层较深、物性较差,在定北区块盒1气层的前期压裂施工过程中不断出现砂堵和超压的现象,施工成功率低。为了探索前期加砂困难的原因,优化压裂设计,开展了支撑剂导流能力评价实验、支撑剂在裂缝中通过性物理实验和携砂液运移规律数值模拟等研究。实验结果表明,近井多裂缝及动态缝宽与支撑剂粒径不匹配等因素是导致施工加砂困难的主要原因。对定北盒1储层支撑剂体系、施工排量和砂比进行了优化,现场应用6口井45段,施工成功率达到97.8%,解决了定北区块盒1储层水平井压裂加砂困难的问题,提高了压裂效果,为相关致密气储层水平井的压裂工艺提供技术参考。     

临兴致密气压裂液体系现场应用研究

压裂是临兴区块致密气藏增产的主要技术手段,该区块储层存在压裂液破胶难度大、压后返排困难、压裂液对地层伤害大等问题。针对该类储层,在室内研究对比了三套压裂液体系,通过现场应用情况分析最终优选了低浓度胍胶压裂液体系C。对配方的优化实现了同步破胶技术,结合连续混配工艺,实现了大规模压裂施工,现场应用效果显示采用"体系C+连续混配"的方式,施工效率提高了3倍,压裂液平均利用率达94.6%,施工成功率100%。