新疆阜康矿区X井台煤层气井储层压裂改造简析

储层改造是煤层气井的主要增产措施,而储层改造的主要工程手段为水力加砂压裂。通过对阜康矿区X井台四口煤层气井储层压裂改造效果浅析,指导本矿区及其他区块煤层气井储层改造工程工艺。     

焦坪矿区煤层气井前置酸压裂液优选实验研究

为解决富含矿物质煤层煤层气开发面临的增产改造问题,基于酸液溶蚀煤中矿物质和煤层水力压裂理论,以焦坪矿区侏罗纪煤层为研究对象,通过分析储层特征,设计了盐酸体系和盐酸+氢氟酸体系的前置酸配方及活性水压裂液和生物酶破胶瓜胶压裂液的压裂液配方,通过开展前置酸压裂液与地层水的配伍性实验、前置酸溶蚀率实验,进行了前置酸配方初选,借助室内岩心流动实验完成了前置酸压裂液配方的优选。结果表明:采用前置酸压裂液技术,在一定程度上降低压裂液本身对煤层的伤害;15%盐酸体系相比12%盐酸+3%氢氟酸体系更加有利于改善煤层渗透性,优选作为前置液配方;从减小对煤储层伤害的角度来选择压裂液配方,优选活性水压裂液体系;综合考虑煤储层伤害、携砂和造缝效果来选择压裂液配方,优选生物酶破胶瓜胶压裂液。     

压裂液吸附对煤层损害的实验研究及影响因素分析

压裂液对煤储层的伤害机理是目前煤层气井压裂技术的主要研究内容之一.由于煤岩的矿物组成和孔隙结构等多方面的特殊性,在压裂施工过程中压裂液对煤层的伤害不同于其对常规油气藏储层的伤害.相关研究表明:在煤层气井压裂施工过程中,压裂液与煤层接触所造成的渗透率的降低,一般是由煤基质的割理被堵塞及煤基质对压裂液的吸附所造成.重点对辽河油田阜新组煤层由于压裂液的吸附所引起的煤层伤害进行了实验研究,并结合相关理论和实验结果,对压裂液吸附对煤层伤害的影响因素进行了分析.     

煤层气井压裂液和支撑剂

压裂液和支撑剂是煤层气井压裂增产措施的基本材料。通过实验分析了破胶剂的低温破胶效果，并模拟研究了压裂液对煤的基质渗透率的伤害情况，形成了一整套适合于煤层气井的压裂液体系和配方。确定了用石英砂作为煤层压裂的支撑剂。     

新场JS气藏难动用储量压裂改造技术研究

新场JS气藏储层岩石弹性模量高、物性差、孔渗关系差、孔隙结构差、连通性差、含气品位低,整体上属难动用储量。多年改造实践表明,采用常规改造方式效果较差,动用储量难以达到有效开发。在压裂改造的难点分析基础上,为降低储层伤害,提高压裂改造增产效果,开展了低稠化剂压裂液、加入增效剂压裂液和类泡沫压裂液研究;开展了以"中-大砂量、中-大排量、中-高前置液量、中等砂比"为特色压裂设计和以"非全井段射孔和定向射孔、低前置液量、支撑剂段塞和冻胶段塞、拟线性加砂、变排量压裂、中低砂比、小粒径支撑剂"为特色的施工配套技术研究;开展了分段强化破胶、液氮助排、类泡沫压裂液、大油嘴强排与纤维防砂工艺复配等高效返排技术研究。形成了以"低伤害压裂液、低伤害压裂设计和高效返排"集成技术为特色的低伤害压裂工艺技术,并在新场JS气藏实施了25层次的现场试验,取得了显著的应用效果。     

屯留井田煤层气井排采主控因素研究

为提高煤层气井的产能,分析煤层气排采机理和排采阶段,并从地质构造、顶底板岩性、压裂液及井网部署等方面,探讨影响屯留井田煤层气井排采的主要因素。研究认为褶皱对煤层气井的排采效果影响较大,裂隙和顶底板也对煤层气排采有一定影响;采用压裂工艺对煤储层强化改造中,活性水+氮气压裂液体系助排效果优于活性水压裂,而清洁压裂液助排效果最差;研究区煤储层特征决定了屯留井田煤层气井难以获得高产量,但可能产气时间较长。同时研究认为,研究区煤层气井井网宜采用排间距200 m×250 m的小井网结构,且井位布置应与主裂缝延伸方向(东北方向)平行。     

保德区块中低阶煤层压裂施工砂堵原因分析及技术对策

针对保德区块中低阶煤储层压裂过程中容易出现砂堵影响储层改造效果的问题,根据研究区块的地质条件,结合水力压裂时裂缝在煤层中的扩展规律,分析了保德区块煤层水力压裂出现砂堵的4类主要原因,分别为煤储层裂隙相对发育造成压裂液滤失量增加、压裂沟通高渗透性的顶底板、煤储层本身有效厚度大滤失量增大及多层合压造缝不充分。在此基础上,提出了相应的技术对策,使用清洁压裂液、适当提高并稳定施工排量及优化压裂施工设计,为现场的水力压裂施工和提高煤储层改造效果提供重要指导。     

煤层气固井过程中的储层伤害与保护

煤层气是储集于煤层孔隙中的天然气。煤层与一般的油气层相比,埋藏浅、微孔隙和裂缝发育。煤层的机械强度和孔隙度低,易坍塌、易污染。根据煤层气井的特征,介绍了一般油气井固井与煤层气井固井的区别,总结出煤层气井固井的特点及难点。总结分析了固井过程中煤储层伤害的主要因素,并以此为依据提出了保护煤储层的固井技术措施,即低密度水泥浆体系、低温膨胀水泥浆、双凝水泥浆、双级固井技术、塞流顶替技术和绕煤层固井技术。     

准噶尔盆地南缘XX勘查区煤层气直井压裂工艺分析

准噶尔盆地南缘XX勘查区地质构造较简单,煤层分布稳定,勘查区内以往仅施工了少量的参数井,未开展过煤层气压裂、排采工作,其周边也无煤层气井的相关工作经验可借鉴。文章以该区施工的第一口煤层气排采井为例,结合该区的地质条件,煤层赋存情况等,分别从目标层(段)、射孔、压裂液配方、支撑剂、压裂方式与规模等方面探讨了适合该区储层条件的煤层气压裂工艺。结果表明,使用光套管注入,投球选压,采用中砂比、大排量的压裂规模进行多层压裂的储层改造方法在该勘查区具有一定的代表性。     

煤层气压裂液研究现状与发展

为了研究压裂液在煤层气压裂中的应用现状,提高压裂液与煤储层压裂技术的匹配从而提高压裂效果,对目前使用的活性水压裂液、交联冻胶压裂液、清洁压裂液和泡沫压裂液的性能与特点,以及各类型压裂液的应用现状进行了分析总结。分析认为活性水和交联冻胶压裂液配置简单、携砂能力强、使用范围广,仍是煤层气压裂液的主要类型;低压、低温、强水敏等有特殊要求的储层可使用泡沫压裂液、清洁压裂液等低伤害的压裂液。结合目前国内外最新进展阐述了氮气压裂液、增能压裂液、纳米压裂液、混合压裂液等新型压裂液的核心技术与特点。氮气压裂液使用液体氮气作为携砂载体,最大限度地降低了煤储层伤害;增能压裂液内部的化学反应产生的热量使其能够自动升温增压,在储层内部产生泡沫,达到和泡沫压裂液类似的效果;通过纳米技术对压裂液原料进行改性从而提高压裂液性能有望在压裂液研究上获得突破;混合压裂液结合了活性水与交联压裂液的优点。最后指出在满足低伤害、低成本、高效环保等技术指标的前提下,成熟压裂液优化和单剂研发、新型压裂液体系的研究突破口、压裂液返排液的回收利用是煤层气压裂液的研究方向。     

羟丙基胍胶压裂液交联增效剂研究

以胍胶为稠化剂的水基压裂液是目前油气层改造中应用最广泛的压裂液体系,但由于胍胶中含有一定比例水不溶物,破胶残渣滞留会对储层造成伤害,严重影响压裂效果和井的注采能力。为了解决在不影响压裂液性能的前提下,同时降低压裂液对地层的伤害问题,从理论研究着手,着重分析了压裂液中胍胶增黏机理、胍胶压裂液的交联机理;以室内实验为手段,开发出了一种可有效降低胍胶用量的交联增效剂。使用该增效剂的压裂液体系,在不影响压裂液性能的前提下,可降低胍胶用量30%~50%,大大降低了压裂液残渣滞留对储层造成的伤害,且可降低压裂液成本。该研究成果对于低渗透油气储层及页岩储层压裂改造具有重要意义。     

煤层气采出水在压裂液中的探索应用

煤层气开采过程中,需要采出大量的地层水来降低煤层压力,满足煤层解吸附的需求,而采出水再利用也是煤层气经济开发的关键因素之一。本文在分析宁武盆地某区块采出水水质的基础上,对采出水与压裂液添加剂配伍性及利用采出水配制表面活性剂压裂液性能进行实验评价,实验结果表明,采出水与压裂液添加剂配伍性良好;利用采出水配制的压裂液粘度稳定,携砂性能良好;破胶彻底,对储层伤害小。现场试验两口井,施工成功。     

低伤害纳米增效压裂液在福山油田的应用

海南福山油田属于复杂断块性油田,储层致密,自然产能低,在压裂改造过程中,常规瓜胶压裂液往往表现出施工压力高,地层伤害严重,增产效果不理想。为提高致密油藏压裂改造效果,研发了低伤害纳米增效压裂液体系,通过室内性能评价和现场应用表明该压裂液体系具有良好携砂性能、低伤害性能、洗油性能,对福山油田致密油藏起到了良好的增产稳产效果。     

深层潜山裂缝性气藏压裂改造技术

通过对深层裂缝性潜山气层构造特征和储层特征研究,针对这种储层特点提出了具体的压裂改造措施和压裂设计优化。主要压裂技术措施是CO2段塞增能、变粘度压裂液、降滤措施优选、快速放喷、缝高控制等。压裂设计优化主要包括压裂液体系和支撑剂优选、裂缝导流能力、施工规模、前置液量、施工砂比和施工排量。经现场实施,取得了良好的压裂效果。     

地质构造与活性水压裂液各参数间关系研究

为了使活性水压裂液在不同构造部位对煤层气井的压裂效果达到最佳,对其施工过程中各个参数进行优化是很有必要的。结合晋城矿区西部3#煤储层特征及压裂设计及施工,把压裂工艺参数进行了分类,以此为基础,系统剖析了在不同的构造部位前置液、携砂液、砂比、排量等不同引起的压裂效果的不同。分析表明:背斜部位、翼部陡峭部位的煤储层,应采取低排量、低砂比、前置液少、携砂液多的工艺参数;向斜部位、翼部宽缓部位的渗透率高的煤储层,应采取段塞技术,以低、中砂比为主施工;渗透率低的煤储层,则采取大排量,以中、高砂比为主。     

煤层气井产能影响因素分析和解决对策探讨

根据煤层气开发井在钻井、压裂、排采环节的工艺特征,总结外来液体污染(钻井液和压裂液)、压敏效应、煤粉堵塞、频繁关井和游梁式抽油机、套管填砂压裂对生产井产能的主要影响因素,并提出针对性的解决方案和措施,对于指导煤层气井的科学开发具有普遍的借鉴意义。     

纤维加砂压裂工艺研究及应用

纤维网络加砂压裂的目的在于优化支撑剂在裂缝中的铺置,改善裂缝导流能力,降低压裂液粘度,配合液体快速返排,减小滤失伤害,防止支撑剂倒流,从而实现低伤害压裂改造。通过纤维网络加砂作用机理研究,在室内评价实验和纤维网络加砂设计优化研究的基础上结合现场试验,分别形成了以快速返排,高效防砂为目的的尾追纤维防砂工艺和以改善支撑剂铺砂剖面为目的的全程纤维网络加砂压裂工艺。现场先导实验表明纤维加砂压裂技术对提高裂缝支撑缝长、降低储层伤害、提高措施效果等方面具有良好应用前景。     

煤层气井固井泥浆储层伤害机理研究

为查明固井过程中水泥浆对煤储层的伤害机理,采用理论分析和实验测试相结合的手段,对水泥浆侵入储层的伤害机理进行了深入分析与研究。同时,通过现场实际生产分析,对研究结果进行了验证。结果表明,煤层气钻井造成了煤层段不同程度的坍塌,坍塌半径主要受储层力学参数和上覆岩层压力影响;固井水泥浆颗粒沿近井端裂隙大量侵入煤储层的裂隙、孔隙中,降低储层渗透率;应力集中带峰值点与井壁距离R值越大,水泥浆的侵入范围越广,煤层气井的产量越低。固井过程中水泥浆对储层伤害显著,气井产量受其影响较大。     

煤层气井储层气水产出互补性及提产措施探讨

为提高煤层气井的产气量,需尽量扩大煤储层的有效压降半径。通过分析煤层气井排采过程中产水产气的互补性变化规律,以贵州多煤层开发井组和山西单一煤层开发区块为例,分析产水对产气的影响,提出煤层气井提产增效的对策。结果表明:煤层气井见套压前后气水产出比发生变化,具有明显的互补性变化规律;单一煤层及多煤层开发的煤层气井均发现压裂液返排率越高,总产气量和平均产气量越高;受地层能量和渗透率的影响,煤层气井压裂液返排率随埋深的变化出现转折,转折深度为该井区煤层气井合适的压裂深度;为尽量扩大煤层气井的有效压降半径,应尽量减小排采过程中的渗透率伤害,避免煤粉颗粒对孔裂隙通道的堵塞。     

煤层气井排采过程中的储层伤害机理研究

煤层气的开采方式主要通过排水降压使吸附在煤层中的甲烷气体解吸来实现的,需要长期、连续、稳定的排水降压。在开发初期,由于没有可借鉴的先例,在不断摸索的过程中不可避免造成储层伤害,导致煤层气井的产能下降或破坏。本文从生产现场实际出发,总结出排采控制不当而导致储层伤害的三种类型:煤粉堵塞、地层气锁、应力闭合,对其机理及生产情况进行研究,分析认为煤粉堵塞是最主要的储层伤害。