应用新型粘性暂堵酸化技术提高气藏产能研究

新型粘性暂堵技术是采用一种粘性酸液体系作为暂堵剂来封堵高渗透层,使酸液转向低渗透层.这种粘性酸液体系在高温下能保持较高的粘度,耐温性能良好,酸化后其粘度能很快降低,对储层伤害小.室内并联岩心实验模拟暂堵酸化,结果表明,暂堵效果较好,由此建立了非均质储层粘性暂堵酸化的数学模型.粘性暂堵技术解决了常规颗粒暂堵剂耐温性能较差的问题,适用于非均质性较强、小层较薄的气藏.采用这项技术在大北气藏进行了暂堵酸化施工,获得了显著的增产效果,采气指数增加了2.2～19倍,对开发类似气藏具有重要的推广价值.     

油田转向压裂用暂堵剂研究进展

暂堵剂能够暂时封堵高渗层,迫使工作液转向压裂低渗层,进而实现储层的均匀改造,具有封堵强度大、对地层无伤害、施工工艺简单等优点。根据暂堵剂在裂缝中作用机理的不同,本文将暂堵剂分为颗粒类、纤维类、胶塞类和复合类等四种类型,综述了四种类型暂堵剂的暂堵机理、技术特点以及现场应用情况。     

液体胶塞在低压易漏失含硫气井修井中的应用——以Z-7井为例

针对低压易漏失含硫气井修井过程中压井液易漏失、含硫气气窜带来的压井难题,以Z-7井为例,分析了这类井的压井难点,重点阐述了以高含量植物胶为稠化剂,通过可控交联手段形成的液体胶塞在该类气井修井过程中安全压井的适应性。现场应用效果表明:清水、清水+除硫剂的压井方式对于低压易漏失含硫气井适应性差,气窜带来的安全风险高,液体胶塞暂堵压井是可行的;正注液体胶塞9 m³,反注液体胶塞14 m³后,封堵压力分别达48.5 MPa、11.5 MPa,现场解决了“上窜下漏”问题;因含硫气体对于液体胶塞的破胶作用明显,大幅缩短了压井的有效期,添加可降解纤维能提高液体胶塞的封堵性能。      

元坝超深水平井纤维暂堵酸化技术

元坝海相碳酸盐岩气藏埋藏超深,温度极高,衬管完井的水平井多段改造难度大。针对该气藏储层特点,研制新型有机可降解纤维暂堵剂;采用多级纤维暂堵酸化工艺,优化暂堵级数和各阶段排量,通过高黏压裂液携带纤维暂堵剂暂堵已改造的储层,实现水平井的多段分流酸化。该工艺对地层伤害小,施工风险小,现场实施８ 口井,暂堵有效率为７５％,增产有效率达到１００％。该技术对于海相水平井改造有较好的针对性。     

高温低压油田修井中的化学暂堵技术

传统的化学暂堵剂在高温低压井中极易降解失效,起不到防漏失保护油层的目的。针对高温低压油田研发出的化学暂堵剂,能有效地对目的层进行暂时封堵,大大降低工作液漏失,减少储层伤害,缩短产能恢复时间。     

页岩气藏压裂暂堵超分子凝胶体系研究北大核心

基于超分子化学原理研制的超分子凝胶暂堵剂,其适用于地层温度在90~110℃页岩气藏,并且具有稳定时间可调、强度高、解堵易的特点,可实现微裂缝以及深部裂缝屏蔽暂堵。利用β-CD作为主体,以SES作为客体,通过添加助剂构筑了一种新型的温度响应性超分子凝胶暂堵剂体系SCD12,通过表征手段证明了暂堵剂体系各组分之间存在超分子作用。并对其破胶残渣量、配伍性、流变、暂堵性能进行了测试。结果表明,暂堵剂体系SCD12在常温下为液态,黏度低而易于泵入。升温后能够迅速的封堵裂缝,即使破胶后黏度出现下降,仍然能够在一定的温度范围内实现有效封堵。其动态封堵能力为168.06 MPa·m^(-1),封堵性能好,岩心伤害率为9.3%,可以满足页岩气开发的暂堵转向压裂要求,是一种具有应有前景的新型暂堵剂。     

�����ݶ·���������Ӧ���о�

屏蔽暂堵技术是防止入井流体固相和液相侵入储层的最有效方法之一。在实际应用中,由于缺乏确定储层孔隙体积、暂堵剂颗粒大小和分布的测定以及定量计算方法,使得屏蔽暂堵技术的使用仍然处于非定量化阶段。为了减小对储层的伤害,特别是对低渗气藏的伤害,有必要对屏蔽暂堵技术进行深入研究。文章简要介绍了屏蔽暂堵定量计算和应用方法,其中包括：屏蔽暂堵分形理论的主要内容、分维数的计算,确定岩样孔隙体积以及暂堵剂颗粒大小和分布的实用方法。还探讨了在使用过程中可能遇到的不满足单纯分形情况的储层,并给出了相应的确定孔隙分布及暂堵方案等方法。     

暂堵转向压裂技术用暂堵剂研究新进展

暂堵转向压裂技术适用于不同地层条件下的储层改造,现已在国内取得广泛应用。根据不同作业地层的特点选择合适的暂堵剂暂封堵目的层内高渗孔道是该技术的关键,有必要加深对现有各类压裂用暂堵剂的认识以便在应用时能够做出正确选择,因此,结合压裂用暂堵剂的国内外研究现状,提出可从固体、液体、气体这三种不同的物质状态出发,根据压裂暂堵剂在实验条件下表观形态的不同将其分为固体暂堵剂、液体暂堵剂和泡沫暂堵剂,并分析了它们的暂堵机理、性能特点和适用范围,对其研究进展进行综述。     

温度增强型高弹性液体胶塞暂堵剂研发及应用

针对低压气井压井漏失难题,本文基于对有机交联凝胶结构上的认识,使用聚乙烯亚胺（PEI）作为交联剂制备了一种弹性液体胶塞EGL-1,能显著提高地层承压能力并阻断压井液漏失,降低储层损害。该体系基本配方为：2%抗高温聚合物SPAM+（1%～1.6%）交联剂PEI+0.02%稳定剂+清水,并对其地面流变性能、黏弹性能、破胶性能和堵漏性能进行了测试与评价。胶塞初始溶液流变测试结果表明,剪切速率为200 s-1时的表观黏度稳定在350 mPa · s内,具有较好泵送能力;交联成胶后的胶塞黏弹测试表明,弹性模量在100 Pa～470 Pa之间,黏性模量在10 Pa～60 Pa之间,温度越高,胶塞强度越高。物理模拟实验结果表明,胶塞在裂缝岩心抗压达9 MPa以上,返排突破压力小于1 MPa,岩心渗透率恢复值达90%,可实现自然解堵。该技术在长庆下古碳酸盐岩低压气井暂堵压井进行了成功试验,对类似低压气藏防漏失压井具有一定借鉴作用。     

温度增强型高弹性液体胶塞暂堵剂研发及应用

针对低压气井压井漏失难题,本文基于对有机交联凝胶结构上的认识,使用聚乙烯亚胺（PEI）作为交联剂制备了一种弹性液体胶塞EGL-1,能显著提高地层承压能力并阻断压井液漏失,降低储层损害。该体系基本配方为:2%抗高温聚合物SPAM+（1%～1.6%）交联剂PEI+0.02%稳定剂+清水,并对其地面流变性能、黏弹性能、破胶性能和堵漏性能进行了测试与评价。胶塞初始溶液流变测试结果表明,剪切速率为200 s-1时的表观黏度稳定在350 mPa · s内,具有较好泵送能力;交联成胶后的胶塞黏弹测试表明,弹性模量在100 Pa～470 Pa之间,黏性模量在10 Pa～60 Pa之间,温度越高,胶塞强度越高。物理模拟实验结果表明,胶塞在裂缝岩心抗压达9 MPa以上,返排突破压力小于1 MPa,岩心渗透率恢复值达90%,可实现自然解堵。该技术在长庆下古碳酸盐岩低压气井暂堵压井进行了成功试验,对类似低压气藏防漏失压井具有一定借鉴作用。      

提高低压气藏改造效果的关键技术——以川西LD气田为例

川西LD气田为典型的低压低渗透致密气藏,该类气藏因地层压力低,加砂压裂改造时压裂液滤失量大,返排速度慢,返排率低,导致储层及裂缝受到伤害而影响改造效果,使依靠压裂建产的LD气田的稳产形势面临巨大挑战.通过室内实验,研制了低质量分数的稠化剂增能压裂液体系,降低了压裂液残渣对储层的伤害,结合储层地质特征,在液氮增能设计方法优选及施工关键参数计算方法研究的基础上,形成了液氮增能压裂技术,提高了压裂液的返排速率和返排率,最终形成了提高LD气田低压气藏改造效果的关键技术.现场10口井l8层的应用结果证实,气井返排速率明显加快,压裂后平均测试时间由前期的10 d缩短到2 d,气井见气点火时间明显缩短,平均产气量为0.7623×10(4) m3/d,比2008年增加了0.5495×10(4) m3/d,有效实现了低压气藏低伤害压裂,为低压气藏开发提供了有效手段.     

苏桥储气库高温高压气井纳米凝胶暂堵技术

苏桥储气库气井储层平均埋藏深度近5 000 m,地层温度140~150 ℃,注采条件下储层压力一般在35~45 MPa。气井修井作业前首先需要进行暂堵压井,常规聚合物凝胶类堵剂耐高温性能差、容易漏失造成压井效果不理想,为此,研制了耐温150 ℃纳米凝胶,对纳米凝胶成胶性能、耐高温性能和流变性能进行了评价,在苏桥储气库2口高温高压井进行了纳米凝胶暂堵压井试验。试验表明,该暂堵技术具有工艺简单、见效快、成本低等优点,可广泛应用于高温高压气井暂堵以及高温油气藏调堵堵水作业。     

川中低渗低压砂岩油气层压裂技术探讨

川中油气层由于采用衰竭式开采方法 ,大部分油井目前的地层压力不足原始地层压力的一半 ,导致地层微裂缝系统的闭合 ,造成油层平均渗透率下降。另外 ,微裂缝系统促使压裂液滤失 ,造成砂堵 ,地层嵌入度大 ,填砂裂缝宽度不足 ,都极大影响压裂效果。建议采取前置液中加入暂堵剂屏蔽 ,压裂液中加入发泡助排剂 ,研究新型的破胶剂和压裂材料等 4条措施。     

威荣页岩气田水平井套变段暂堵分段压裂工艺技术研究

威荣页岩气田页岩气井套变频发,2017～2020年采用泵送桥塞分段压裂19口水平井,有9口井发生不同程度套变,导致桥塞不能被泵送到设计位置,严重影响改造的充分程度和压后产能,为此急需开展新技术攻关,解决套变后的分段改造难题｡文章通过一系列技术攻关形成了暂堵分段压裂工艺技术,该技术将套变段一次性全部射开,采用多次暂堵工艺,实现分段压裂｡以套变井WY43-1井为例,通过数值模拟和裂缝起裂规律研究,明确了合理的射孔簇数和暂堵压裂次数｡通过暂堵参数优化和室内实验,明确了暂堵材料的用量和性能要求｡WY43-1井套变段共开展18次压裂,12次暂堵,从压裂施工特征和裂缝监测来看,套变段获得了较为充分的改造,压后取得较好产能｡该技术对套变复杂井具有较强的针对性,可有效提高储层的改造充分程度,可在威荣气田进一步推广应用｡     

屏蔽暂堵工艺在气井修井上的应用评价

随着气藏压力逐年下降，气层抗污染能力逐渐减弱。为了减少修井过程中的储层损害，文章介绍了气井屏蔽暂堵工艺。开发的屏蔽暂堵剂YLZ-I具有良好的流变性和可泵性，固化时间可根据需要调节，性能稳定，强度高，解堵后地层渗透率恢复值不低于95％。文92-47等井的现场应用表明，该工艺简单易行，在气井修井过程中能暂时封堵气层，修井结束后成功解堵，有效地保护气层。     

低压气井暂堵修井工艺技术探讨

川渝油气田每年修井数多（达300井次），其中近50%为低压油气井，且相当部分井的天然气中含有H2S、CO2等有毒有害气体，造成低压气井修井作业时极为困难。为此，提出应综合考虑修井中的井控安全、储层保护、井下油管腐蚀和作业后复产等工艺技术，并在多个地质构造上应用非选择性堵水剂、可循环暂堵液、液体桥塞等暂堵压井液体系，取得了能压稳井、低伤害和安全作业的应用效果。分析对比暂堵液体系的现场应用情况，其中可循环暂堵液适用性更强，稳定时间长，不但可以满足暂时封隔地层流体的目的，而且在施工结束后可采取破胶水化依靠地层能量将其排出地面，也可采取天然气或者液氮气举的方式排出，减少了对地层的污染，适宜在现场推广应用。     

化学与机械联合堵水技术在涠洲11-4油田的应用

为了提高油田的开采效果,减缓平台的污水处理压力,对涠洲11-4油田开展了堵水技术研究。该油田油井大部分采用砾石充填筛管完井方式,砾石充填处产层上下连通,堵水难度较大。通过对油田油水分布的研究,结合以往该油田堵水的经验,最终确定在A15井开展化学与机械联合堵水的方案。通过在A15井下入带有封隔器的堵水管柱,在筛管内封隔上部未水淹层,从环空注入暂堵剂,在地层中形成隔板,在筛管外保护上部未水淹层,然后从堵水管柱中注入堵剂,堵后堵水管柱脱手留在井下,实现化学与机械联合堵水。现场实施后,含水下降25%,累计增油1233 m3,减少污水处理量9×104 m3。该技术的成功应用表明在一定地质条件下,底水整体托进且采用砾石充填完井的油井中,采用机械与化学联合堵水的方式是可行的,为类似油田提高采收率提供了一条新思路。     

南堡潜山油气层钻井完井液技术

冀东油田南堡潜山油气藏埋藏深(4000~5600 m),地温梯度大(4.22°/100 m),井底最高温度为223℃,地层压力系数低,为0.96,储层微裂缝发育,气油比大。为满足其储层保护和安全生产的需要,研究了抗220℃高温低密度低固相钻井液和抗170℃高温冻胶阀技术。抗高温低密度低固相钻井液选择2种四元共聚物分别作抗高温增黏剂和抗高温降滤失剂,并配合使用SMP和SPNH以及耐温封堵剂FT3000,抗高温水包油钻井液由研制的抗温能力强、抗盐能力好的HWZR和HWFR乳化剂,优选出的增黏剂HVF-H和抗高温降滤失剂HWFL-H与HVS-H等组成,2套体系在220℃老化48 h性能良好,可满足井眼清洁的需要,使用密度范围为0.98~1.08 g/cm3;抗高温冻胶阀实现了起下钻和套管回接过程分隔油气层和保护油气层的目的。目前已钻井22口,8口探井应用了抗高温低固相钻井液,13口开发井应用了水包油钻井液,2口井应用了抗高温冻胶段塞封堵技术,均取得良好的效果,确保了全过程油气层保护。     

井筒听诊器技术在川南页岩气田的应用研究

为了丰富页岩气压裂的评价手段,为现场提供辅助决策,实现压裂资源的有效配置,井筒听诊器技术应运而生。该技术是一种非干扰的实时监测技术,通过采集压裂施工过程中水击震荡变化而产生的压力波信号,可以在压裂过程中实时定量地诊断压裂改造进液点深度,并对段内单簇是否进液进行有效评价,从而确定射孔簇的改造情况,判断改造井段是否需要进行二次封隔措施或者调整改造规模。采用该技术在川南页岩气田开展了多次现场试验评价,通过在压裂阶段停泵实时监测进液位置,针对常规页岩气水平井和套变页岩气水平井,评价了暂堵转向压裂工艺效果以及机械桥塞封隔的有效性。该技术能有效指导暂堵转向压裂工艺参数优化,进一步实现压裂改造范围的最大化,也为压后效果评估提供技术支持,从而加强各工艺间的交叉验证,助推非常规油气储层增产改造工艺技术进步。