低渗透油藏改造技术的研究及发展

鉴于目前低渗透油气田已经成为我国石油工业稳定发展的重要资源,加快低渗透油气田的开发势在必行,低渗透油田最基本的特点就是流体渗透能力差、产能低,需要进行改造才能维持正常生产。目前已发展的改造低渗透油田技术很多,如井内爆炸技术、核爆炸技术、高能气体压裂、根据岩石的压涨现象提出的爆炸松动技术、水力压裂和酸化技术等。常用的是水力压裂、高能气体压裂和酸化等。认为目前油藏改造的最优方法是将射孔、高能气体压裂、“层内”爆炸技术联合作业,首先进行高能气体压裂与复合孔的复合射孔的复合作业,产生不受地应力的多条径向裂缝,裂缝的长度能达到8~10m,然后进行大规模的水力压裂,之后进行“层内”爆炸作业,在水力裂缝周围产生多条不受地应力控制的多条小裂纹。最后,借鉴疏松砂岩端部脱砂压裂技术的经验,注入支撑剂,形成长期的油气流通道。     

层内爆炸后储层裂缝分析方法研究

改善低渗储层岩石物性是开发低渗透油气田最有效的手段。“层内爆炸采油”技术对低渗储层岩石物性改造效果比较理想,可以大幅度提高低渗油层采收率。分析描述裂缝的基本参数及其与裂缝的渗流关系,借鉴探测天然裂缝和水力压裂裂缝的经验,总结出分析裂缝的4种主要方法：岩心裂缝、地震、测井和试井分析法。并结合层内爆炸采油产生裂缝的实际情况,分别对以上方法中的各种手段进行分析,从中筛选出评价层内爆炸采油效果的合适方法。     

高能气体压裂技术研究与应用

阐述了水力压裂、高能气体压裂与爆炸压裂技术的不同；详细介绍了高能气体压裂增产增注机理，高能气体在压裂过程中的机械作用、脉冲冲击波作用、热效应和化学作用以及高能气体压裂技术的施工工艺。并对辽河油田进行的７０口高能气体压裂暗增注情况进行了比较和分析。认为高能气体压裂适用于中、高渗透污染油藏，比较适用于中低渗透裂缝较发育的灰岩、砂岩油藏，而对于花岗岩等致密、坚硬型油藏或泥质过多的油藏不太适用。     

低渗透油气田“层内爆炸”增产技术研究

回顾爆炸法(井内爆炸法、核爆炸法和高能气体压裂)增产油气的历史,提出低渗透油气田“层内爆炸”增产技术的基本思路利用水力压裂技术将乳胶状爆燃药压入油层裂缝,并采取不损毁井筒的技术措施点燃该爆燃药,从而在水力压裂主裂缝邻域造成碎裂带,达到提高采收率、增产原油的目的。至少已找到一组特种火炸药基本配方,在200mm小尺度模拟实验中实现了“层内爆炸”挤注、点火和爆燃的过程,证实技术原理基本可行。考虑流体内部的热传导、边界的热损失和阻尼,提出了有化学反应的薄层药爆燃一维可压缩流体力学模型,并对此模型进行恒稳推进和不可压缩简化,计算结果的物理图象符合常理,从理论上证实了薄层药爆燃可行。“层内爆炸”油井产出液的后处理,原则上是安全的残留在岩缝的未爆炸炸药颗粒在生产阶段难以流出地层;进入集输系统的残药颗粒浓度低于1%,原则上能用离心法分离;残留在分离后原油中的的微量炸药在400℃加热炉已完全热分解,热分解不可能导致爆炸。“层内爆炸”增产技术的研究是具有战略性、前瞻性的科技创新课题,预期增产效益显著高于水力压裂,有可能形成低渗透油气田开采的新局面,还可能使一些目前不可采的低渗透油气资源成为可采资源。今后工作主要有四方面室内放大试验与相关理论研究;安全技术研究;现场试验用工艺设备研制;现场井下试验。图2表6参9(王孝陵摘)     

复合射孔技术在河南油田低孔低渗油藏中的应用

复合增效射孔技术是将射孔和压裂造缝两项技术合为一体,利用炸药和固体推进剂的燃速差来实现先射孔后造缝的目的。它能一次完成射孔和高能气体压裂两道工序,做到在射孔的同时对近井地层进行气体压裂,形成多条微裂缝,并可解除钻井、固井、射孔等过程对地层的污染,从而改善近井地层导流能力,提高射孔完井效果。为正确评价该技术在河南油田采油一厂低孔低渗油藏的应用效果,分不同的区块先后实施了26井次,通过和与之相邻且油层物性非常相近的常规射孔井的射孔效果进行对比评价,结果表明,复合射孔技术对提高低孔、低渗油藏产能的效果显著。     

新井定向射孔转向压裂裂缝起裂与延伸机理研究

为了提高特低渗油藏新井的压裂效果,提出了采用定向射孔技术进行转向压裂从而形成双S型水力裂缝的新方法。基于有限元三维应力分析,研究了定向射孔下水力裂缝的起裂机理。考虑任意裂缝形态、地应力和缝内液体压力分布的影响,建立了任意形状裂缝应力强度因子的确定模型;同时考虑Ⅰ型和Ⅱ型断裂,建立了复合裂缝延伸准则。提出了定向射孔水力压裂裂缝的延伸轨迹计算模型和步骤,编制了裂缝延伸的模拟软件。采用地面微震进行了3口井的现场验证,地面微震检测结果与计算结果吻合。利用定向射孔压裂技术在单个层内可以形成双S型水力裂缝,可作为提高特低渗透油田产量的一种方式。     

溶解气驱油藏复合压裂地质模型及增产机理

复合压裂工艺是一种新的油层改造技术，它是在高能气体压裂效果的基础上，再进行水力压裂，从而进一步提高水力压裂的改造效果。通过葡西油藏古104区块的实例分析，结合国内最新的研究成果，构建了复合压裂地质模型，深入分析了增产机理，指出复合压裂对溶解气驱油藏的增产改造，具有特殊的增产效果。     

复合压裂技术在长庆"三低"油田的应用

复合压裂技术就是将高能气体压裂和水力压裂2种技术优势互补,有效地达到增产增注的目的.8口实验井的现场统计表明,复合压裂工艺在长庆油田安塞油区和陇东油区施工成功率达到100%,有效增产率为100%.效果明显好于单一的水力压裂或高能气体压裂工艺,是有利于拓宽长庆油田"三低"油藏挖潜改造的新技术思路.     

子弹复合射孔技术

子弹复合射孔技术解决了现有复合射孔技术存在炸枪、气体利用率低、射孔后气体压裂不理想等问题。与其他复合射孔采用的高能气体压裂方式不同,子弹复合射孔技术利用爆破子弹在完成射孔孔道内爆炸所产生的爆炸冲击波实现近井造缝。阐述了子弹复合射孔技术的技术原理、技术特点、技术指标。试验表明,子弹复合射孔技术能够提高油气井产能,具有很好的推广价值。     

水力喷射压裂机理与技术研究进展

水力喷射压裂是集射孔、压裂、隔离一体化的新型增产改造技术,适用于低渗透油藏直井、水平井的增产改造,是低渗透油藏压裂增产的一种有效方法。介绍了水力喷射射孔和水力射孔裂缝起裂控制机理,分析了影响水力喷砂射孔效果的因素。综述了水力喷射压裂原理,依据Bernou lli原理,射流增压与环空压力叠加超过破裂压力产生裂缝并维持裂缝延伸。介绍了水力喷射辅助压裂、水力喷射环空压裂及水力喷射酸压等多种工艺形式。水力喷射压裂工具是现场应用成功的关键因素之一,连续油管与水力喷射压裂技术联作在油田增产作业中有一定优势。水力喷射压裂工艺在国外现场应用已经取得较好效果,在国内尚属现场试验起步阶段。指出了目前研究的不足,并对未来的研究方向做出了分析展望。