川西低渗致密气藏低伤害压裂技术研究及应用

川西地区重点勘探开发区块A气田遂宁组和B气田蓬莱镇组气藏由于前期压裂工艺技术的不配套,使得压裂施工成功率低、措施有效率低,严重影响了气藏的有效开发.压裂伤害机理研究表明,压裂过程中的伤害主要来源于压裂液和支撑剂造成的裂缝伤害,提出了压裂改造应从低伤害压裂液、压裂优化设计、返排工艺等多个方面降低伤害.研制形成的低稠化剂压裂液稠化剂浓度下降20%、伤害下降11.7%、残渣下降16%.在铺砂浓度实验、前期施工井评价和典型井的模拟和优化的基础上,确定了A气田遂宁组气藏和B气田蓬莱镇组气藏的最优压裂施工方案,形成了以线性加砂工艺技术、变粘压裂工艺技术、低砂比压裂工艺技术、多层压裂工艺、液氮+纤维高效返排等降低施工难度、实现低伤害压裂的配套集成技术.通过低伤害压裂技术的应用,使B气田蓬莱镇组气藏压后平均无阻流量由项目开展前的1.90×104m3/d上升到8.5137×104m3/d,使得A气田遂宁组气藏在2005年底提交天然气含气面积129.07km2,探明储量100.78×108m3,具备持续高速勘探开发的潜力.低伤害压裂技术在川西其它气田得到了推广应用,也为近期目标区块的勘探开发以及类似储层天然气的勘探开发提供了重要的经验和参考价值.     

低渗储层敏感性实验方法及评价研究

陕北富县探区储层具有低压、低渗、低孔、层间非均质性较强、射孔后一般自然产能很低,必须经过压裂改造才能获得产量等特点,入井液体进入地层后和黏土矿物发生反应造成地层的伤害能够严重影响产能。以陕北富县延长组低渗透储层为例,探讨了低渗储层敏感性的超低速实验方法,得出储层的水敏的伤害是主要的,速敏中等偏强,盐敏、碱敏和酸敏均属中等。另外,采用加入防膨剂氯化铵进行减少敏感性影响的实验,可以使储层的各项伤害程度有较大程度的改善,降低水敏伤害后,其他伤害也得到不同程度的控制。     

强水敏低温油藏压裂技术应用研究

在强水敏低温油藏中存在储层水敏伤害和压裂液破胶不彻底等诸多技术难题,一直限制着水力压裂技术在该类储层中的有效应用。从前期压裂施工对储层的伤害评价出发,分析了制约压裂增产效果的各种因素,包括储层敏感性、压裂液伤害等;通过室内实验,优选出了一套适用于该类储层的低伤害压裂液体系,并通过数值模拟,建议了注水井组和非注水井组的压裂裂缝长度和导流能力,对于强水敏低温油藏的有效开发具有一定的指导意义。     

基于压力脉冲法的储层基质压裂液伤害评价

低渗透油气藏储层基质致密,发育微纳米孔喉,毛管压力作用明显,在压裂过程中由于压裂液返排不彻底而受到伤害,导致油气藏产能降低。目前大量的研究集中于压裂液对储层裂缝的伤害,忽略了对基质的伤害。基于压力脉冲法测定原理,建立基质渗透率测定模型,并根据模型研发了压力传导仪,系统地研究压裂液对塔里木油田克深地区致密砂岩、四川盆地鲁家坪组以及须家河组页岩储层基质的伤害规律。与常规岩心流动伤害评价方法相比,压力脉冲法不需计量岩心出口端流量,而是以记录流体通过岩心时下游压力随时间的变化来评价岩心渗透性和损害程度,从而解决了低渗透岩心渗透率过低而引起的实验误差大、流量监测时间长等常规评价问题。     

胜利油田低渗透油藏钻井保护技术现状分析及建议

为高效开发低渗透油藏,分析了目前低渗透储层钻井存在的储层保护问题及钻井技术现状。低渗透储层伤害主要包括固相颗粒侵入、液相侵入造成储层敏感伤害、储层水相圈闭伤害和乳状液堵塞等,其中以水相圈闭伤害为主。适合胜利油田低渗透储层的钻井技术较多,但以多分支水平井的开发最为成功,须加强各种钻井技术的联合使用和新型完井液技术的研究。开发低渗透油藏应注重多项新技术的配合应用,并加强储层保护措施管理。     

致密碎屑岩气藏低伤害压裂液的研究与应用

随着川西蓬莱镇组气藏开发的深入,地层能量不断下降,压裂过程中返排率低,压裂液滤液侵入地层,伤害严重,制约了浅层蓬莱镇组气藏的高效开发。为了降低压裂液对储层的伤害,提升气藏的开发效益,在对压裂液性能需求进行研究的基础上,提出了降低压裂液对储层伤害的技术对策,形成了适合于川西浅层蓬莱镇组气藏的超低浓度稠化剂压裂液体系和线性自生泡沫压裂液两套低伤害压裂液体系,并在川西蓬莱镇组进行了推广应用。返排率分别达到了65.1%和61.9%;压后平均产能分别为0.81×104m3/d和1.45×104m3/d,取得了明显的增产效果。     

海上中低渗油藏高压井作业中油层保护技术

对于胜利海上东营组中低渗透油藏,任何环节的纰漏都可能引起油层伤害而致使作业后产量大幅下降甚至无法正常生产。调研分析认为造成油层伤害的主要有井液漏失、不良修井液和施工不当等因素,针对这些问题,在CB32A-4井采取了系列油保措施:研发低伤害易返排的活性盐水为压井液,清洁施工、高效精准压井、控漏失等,做实每一个施工细节,力避油层伤害短板,效果显著,一口停产6年的老井重获高产。     

煤层气储层应力敏感性定量表征及影响因素研究

煤层气储层应力敏感性较强,对煤层气开发具有重要影响。采用不同区块天然煤样开展应力敏感性室内实验,应用应力敏感性系数和渗透率伤害系数2个参数评价了各煤样应力敏感性程度,并研究了煤阶、渗透率和储层气体压力等参数对煤岩应力敏感性的影响。结果表明:镜质组反射率R_o<1.7%时,煤阶越低,应力敏感性程度越大,渗透率伤害程度越高;而镜质组反射率R_o>1.7%时,煤阶越高,应力敏感性程度越大,渗透率损害程度越高;煤岩初始渗透率越高,应力敏感性系数越低,应力敏感性越弱,利用初始渗透率与其应力敏感性系数之间的经验公式可以估算煤岩应力敏感性,方便现场应用;储层气体压力越低,渗透率越高,越有利于煤层气开发,而煤岩应力敏感性系数和渗透率伤害系数也略高,需预防应力敏感性造成的渗透率伤害。      

高效低伤害瓜胶压裂液体系在苏里格的应用

介绍了高效低伤害压裂液体系的组成,对常规压裂液与高效低伤害压裂液的流变性能、压裂液悬砂性能、破胶液性能、压裂液伤害性能进行对比。对实验结果进行了分析,并在苏里格气田进行了现场试验。结果表明,高效低伤害压裂液体系的性能高效,低伤害压裂液体系成胶性能、耐剪切性能、悬砂性能、破胶性能好,伤害低,能够满足目前苏里格气田水力压裂施工工艺和储层要求。     

伏龙泉登娄库组低渗透砂岩气藏水锁伤害研究

水锁伤害广泛存在于低渗透砂岩气藏中,严重影响气藏的开发效果。基于伏龙泉登娄库组储层地质特征以及开发过程中所遇到的问题,结合国内外相关文献,分别采用了水锁指数法、BP神经网络预测法以及室内实验对伏龙泉登娄库组储层水锁伤害程度进行预测评价。结果表明,伏龙泉登娄库组砂岩气藏水锁伤害较为严重。然后针对登娄库组储层水锁伤害特点,基于相关实验数据及现场资料,分析了目标层水锁伤害机理,并针对性地分析了影响水锁伤害的因素,在此基础上提出利用复合解堵方法来有效解除水锁伤害,以恢复或提高气井产量。     

苏里格气田东区储层保护技术研究及应用

苏里格气田东区储层粘土矿物含量高、易发生水相圈闭、水锁伤害严重、存在水敏、速敏伤害、受外来工作液的伤害比较严重。钻井过程中,钻井液易堵塞气层孔喉,破坏油气层原有的平衡,从而诱发油气层潜在伤害因素,造成储层伤害。压裂过程中,压裂液与地层岩石和流体不配伍、破胶不彻底、不良添加剂等对支撑裂缝导流能力的损害,造成储层伤害。本文在目前已有资料的基础上,结合储层地质特征及保护机理研究,采用室内评价和现场验证等手段,分析筛选出适合苏里格气田东区低伤害钻井液和压裂液,提出改进意见和方向,从而降低钻完井液等对储层的伤害,提高气井单井产量。     

裂缝型致密油藏分段压裂水平井伤害实验研究

红河油田长8油藏具有典型的低孔特低渗储层特点,储层孔喉细小,天然微裂缝发育,入井液易污染储层。裂缝发育区主要在断层带附近分布。红河油田长8油藏水平井在钻井、完井、压裂过程中,带入许多外来流体,外来流体通过断缝系统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多种伤害。通过对储层地质特征认识,储层伤害机理及因素分析,从而确定红河油田长8油藏伤害主要以水锁伤害为主。并提出抑制和解除水锁伤害的方法。     

低损害钻井液体系的性能及在川西低渗气藏的应用

针对川西低渗气藏储层特性及损害机理,在重质碳酸钙类刚性颗粒表面接枝部分交联的聚合物制得储层保护剂SMRP-1,将其与井壁修补强化剂等复配制得低损害钻井液。室内评价了SMRP-1的阻渗性、酸溶性、与常见水基钻井液体系的配伍性,考察了低损害钻井液的各项性能,并在川西陆相低渗气藏储层江沙209HF井进行了现场应用。结果表明,SMRP-1的阻渗性能和酸溶性良好。SMRP-1对水基钻井液流变性的影响小,配伍性良好。低损害钻井液具有较好的阻渗、抗钙离子污染性能。含3%SMRP-1的钻井液形成的泥饼在15%盐酸中浸泡4 h的泥饼酸溶率为27%,酸溶性较好。低损害钻井液的储层保护效果较好,解堵作业后岩心的平均渗透率恢复值为89.59%。在现场应用中,低损害钻井液性能稳定,对储层的保护效果较好。低损害钻井液体系具有较强的井壁稳定和储层保护能力,对钻井液液相的渗透效应也具有良好的降低作用。     

新型低聚物压裂液在牛圈湖油田的应用

牛圈湖油田西山窑油藏具有低孔、特低渗以及低温、低压特征,单井自然产能极低,绝大多数油井都需经过压裂改造才能获得高产。根据油藏特征,分析了压裂改造技术的难点:压裂液破胶返排困难、要求裂缝高导流能力及适当控制缝高延伸。针对上述难题,研究开发了低聚物压裂液体系,体系具有耐温、耐剪切性能好、残渣含量低、地层伤害小、现场配制方便、摩阻低、成本低等性能优点。该液体体系应用于牛圈湖油田,增产效果显著,取得了较好的经济效益,为同类油藏的开发提供了强有力的技术保障。     

大庆外围油田钻井过程中的油层保护技术

为了优选钻井过程中成本低效果好的油层保护技术,在大庆外围油田4个区块开展了钻井液损害评价室内试验和油层保护技术筛选试验。根据不同体系的钻井液对岩心的固相损害程度、液相损害程度和总体损害程度试验结果,搞清了目前外围油田常用的3种体系的钻井液对油层的损害程度,试验结果表明,钻井液对低渗透油层的损害较大,损害程度最高达64.54%,且以液相损害为主,因此,对于外围低或特低渗透油田油层保护重点是降低外来流体的滤失量。通过油层保护技术筛选试验可知,加入液体抑制剂的改性钻井液可使岩心损害程度减少20.04个百分点,采用超细碳酸钙屏蔽暂堵技术可使岩心损害程度减少5个百分点左右,说明这2种技术达到了保护油层的目的。     

Drill-in钻井液在苏丹37区水平井中的应用

Palouge油田位于苏丹37区上尼罗州的Melut盆地,属典型的高渗油层,储层压力已降低,易被污染和损害,同时储层上部的Adar和Yabus泥岩水敏性强,易发生缩径坍塌.开发出了Drill-in钻井液,利用KCl和聚合醇保证钻井液的强抑制性和防塌性,利用聚合醇和QS-2的屏蔽暂堵作用减少油气层伤害;采用碳酸钙和可降解的有机处理剂作主要成分,使泥饼得到有效的化学和生物降解,以提高储层的渗透率恢复率.Drill-in钻井液在该油田水平井的使用收到了良好的效果,基本满足了钻井施工的需要,使该油田水平井产能平均增加了12.4％.     

低碳烃无水压裂液体系构建及性能评价

非常规油气储层采用水基压裂液压裂施工过程中,易对储层造成二次伤害,并且浪费大量的水资源。因此,室内以正己烷为基液,通过优选合适的交联剂和胶凝剂,研制了一种低碳烃无水压裂液体系,并对其综合性能进行了评价。结果表明：低碳烃无水压裂液体系具有良好的耐温抗剪切性能、黏弹性能和携砂性能,能够满足现场加砂压裂施工的需求。体系的破胶性能良好,加入2. 4%的破胶剂醋酸钠破胶2. 5 h后体系黏度可以降低至10 mPa·s 以下。此外,压裂液体系破胶后对储层岩心的渗透率伤害率小于10%,具有低伤害的特点。低碳烃无水压裂液体系现场应用效果较好,SS-Y2井压裂后日产油量显著提高,达到了压裂增产的目的。研制的低碳烃无水压裂液体系在非常规油气储层压裂施工领域具有较为广阔的应用前景。     

雅克拉-大涝坝凝析气田油溶暂堵型低伤害修井液

在雅克拉-大涝坝凝析气田修井作业过程中易发生修井液大量漏失而导致黏土膨胀、速敏、微粒运移以及润湿性改变等问题,引起较严重的储层损害.针对该气田储层特点,研究出了油溶暂堵型低伤害修井液,并利用离心法、页岩防膨法、API堵漏模拟实验以及沉降稳定等实验方法,优选出了适合该区块油溶暂堵型修井液的黏土稳定剂、表面活性剂、堵漏剂和悬浮增黏剂.性能评价结果表明,该修井液具有油溶暂堵功能,适用温度范围广;岩心渗透率恢复率达到85%以上,具有明显的储层保护效果;具有良好的流变性能,能满足现场施工要求.     

临兴区块致密气储层压裂损害影响因素

为明确临兴区块致密气储层压裂损害影响因素,以储层岩心渗透率损害率为评价指标开展室内实验,分析储层敏感性、水锁效应、胍胶压裂液破胶残液和残渣含量对储层的损害程度.结果表明:储层具有中等偏弱水敏,弱—中等偏弱程度酸敏和碱敏;储层水锁指数为85％～100％,损害程度为强—极强;当使用单一过硫酸铵作为破胶剂,温度低于30℃时破...     

致密砂岩气藏损害机理及低损害钻井液优化

针对塔里木盆地B区块致密砂岩气藏储层孔喉细小、渗透性差、束缚水饱和度高、非均质性严重、微裂缝发育、极易受到损害且损害难以解除的难题,模拟地层条件,开展了高温敏感性与水锁损害测试,分析了储层固相损害,系统揭示了致密砂岩气藏损害机理:应力敏感损害、水锁损害、微裂缝固相损害是该储层的主要损害类型。在该区块使用的磺化防塌、钾聚磺钻井液基础上,优选出暂堵剂及可有效降低表面张力的表面活性剂,运用理想充填技术与表面活性剂两者相结合,优化设计“协同增效”型保护致密砂岩气藏的低损害钻井液。通过配伍性测试、动态污染实验对优化钻井液的储层保护性能进行评价发现,优化钻井液与研究区块地层水配伍,岩心渗透率恢复值在85%以上,储层保护效果明显。优化钻井液在B区块B2井巴什基奇克组储层中取得成功应用,钻井后储层表皮系数极大降低,钻井液对储层的污染明显减少。