前置酸改善水力压裂效果机理分析

常规加砂压裂过程中往往会给储层和支撑裂缝带来损害，导致压裂效果有限甚至压裂无效。为了改善压裂增产效果，提出和发展了前置酸液加砂压裂工艺技术，压裂效果显著改善。系统分析了压裂过程中的压裂液残渣损害、压裂液滤失损害和机械杂质引起的损害。还分析了前置酸改善水力压裂效果的机理，即溶解敏感性粘土矿物，减少粘土膨胀和微粒运移、加速压裂液破胶、溶解压裂液滤饼、清洗支撑裂缝杂质损害和促进破乳等。现场应用表明采用该技术可降低压裂过程中的损害，从而提高压裂成功率和有效率，大大改善压裂效果。     

前置酸加砂压裂新工艺试验研究及现场应用

通过整合酸压和加砂压裂技术优势，集成为前置酸加砂压裂工艺技术。该工艺技术主要通过酸液溶蚀提高储层渗透性、抑制粘土矿物膨胀、溶解压裂液滤饼及残胶、酸压缝内填充支撑剂提高导流能力等4个方面的作用来提高改造效果。结合不同试验区储层特征，优选了酸液体系，创造性地形成了与长庆低渗透储层特点相适应的前置酸加砂压裂工艺技术，在镇53等5个区块共计试验百余口，取得了较好试验效果，为长庆低渗油田的改造提供了一项新技术措施。     

前置缓速酸加砂压裂中酸岩反应模拟研究

水力压裂是低渗、特低渗砂岩油气藏增产改造的主流技术,但常规水力压裂由于压裂液破胶不彻底等伤害储层而不能使增产效果最大化。室内实验及现场施工表明,前置缓速酸能改善压裂效果。前置酸加砂压裂要求施工结束后返排阶段酸液仍具有一定反应活性,能促使压裂液破胶和清洗支撑裂缝。酸液对滤失区孔隙度和渗透率的改善程度、施工结束后滤失区酸液浓度决定了前置酸对压裂效果的改善程度。基于酸液缓速机理和酸岩反应机理,建立裂缝内和滤失区的酸液浓度分布和矿物浓度分布模型,可用于计算滤失区酸液和矿物浓度分布,以及对孔隙度和渗透率的改善程度,评价前置酸对常规水力压裂效果的改善程度。模拟结果表明氟硼酸和氢氟酸的复合缓速酸液体系能有效改善滤失区孔隙度和渗透率,并保证返排阶段酸液仍具有一定反应活性,可有效促使压裂液破胶和清洗支撑裂缝。     

环82 区长8 酸敏储层前置酸压裂技术研究与应用

随着油田滚动勘探开发的不断深入,长庆陇东油田长8储层部分区块物性变差,采用常规加砂压裂工艺,单井产量偏低,需要探索新的工艺以提高单井产量。针对长庆陇东油田长8储层特点,室内开发了一套适应于长8酸敏储层的前置酸酸液体系,与目前体系比较,改进后前置酸酸液体系对研究区岩屑溶蚀率提高了35.4%,对胍胶压裂液的破胶液黏度降低了42.1%,岩心伤害率降低了67.9%,体现了较好的储层适应性。通过PT软件模拟提出了前置酸压裂工艺中的前置酸酸液用量强度、施工排量、关井时间。经现场32口井试验,长8酸敏储层前置酸压裂改造技术在环82区试油日产油量提高了20.4%,取得了较好的增产效果。     

中原油田文33块沙三地层压裂改造技术

中原油田地层渗透率低、温度高、断块多,地下情况复杂,压裂改造难度大。文33块是典型的低渗异常高压油藏,如果在该区沙三地层进行常规压裂施工,常出现加不完砂或早期脱砂现象,不仅达不到预期增产目的,甚至还会出现压裂后砂卡管柱造成大修等事故。因此,在该区应采取针对性的技术措施,才能保障压裂施工成功并取得较好的压裂效果。通过优选压裂液、酸预处理、前置液加砂、控制施工砂比、压裂诊断和压后压裂液快速返排等技术措施,提高了施工的成功率和有效率,为类似地层压裂积累了一定经验。     

巴喀区块致密砂岩气藏压裂改造技术与现场试验

巴喀下侏罗统气藏具有埋藏深、高温、高压和岩性致密的地质特点,单井自然产能极低,绝大多数气井都需经过压裂改造才能获得工业产量。该文根据气藏特征,分析了压裂改造技术的难点,探索出了高温降阻延迟交联压裂液体系与大排量、大规模、中高前置液、中高砂比、组合粒径加砂的压裂工艺技术,该技术体系应用于巴喀区块致密气藏取得了显著的增产效果和较好的经济效益。     

准噶尔盆地低渗致密砂岩气藏压裂工艺技术研究

本项研究主要针对准噶尔盆地西北缘五八区气藏,在储层改造技术现状分析的基础上,通过多项研究分析,提出适合于该区块的压裂工艺技术。首先,分析前期压裂改造的施工数据,包括前置液量、砂量、施工排量等,并结合压后的生产效果,找出前期压裂所存在的问题并提出相应的改进技术方案;实验测试前期压裂液性能,分析前期压裂液体系对压裂成功施工以及增产效果所造成的影响,并通过室内实验优化出适合该区块的中高温压裂液体系;通过支撑剂嵌入实验,分析前期支撑剂的嵌入程度以及对压后效果的影响,从而进行支撑剂优选;由于五八区块存在裂缝高度扩展较快引起裂缝宽度不够、加砂困难等情况,因此,进行人工隔层控缝高技术及实验研究,形成五八区综合控缝高技术方案;针对五八区块的裂缝性地层,开展多裂缝防治技术研究,并提出防治多裂缝产生的相关技术。     

连油加砂配套压裂液技术的研究与应用

在压裂技术改进的同时,压裂液体系也在不断地改革和创新。应用于川渝地区气井压裂的压裂液技术,不仅有具备延迟交联效果的泡排压裂液,也有最新的可回收压裂液体系。介绍了泡排压裂液连油加砂与可回收压裂液连油加砂两项技术及现场应用情况。现场实践表明,这两项压裂液技术都能很好地满足连续油管加砂现场复杂工艺的要求,使用这两项压裂液技术的5口井均顺利完成施工,并取得了预期的增产效果。     

CT低伤害压裂液的研制及应用——广安002-X36井压裂增产效果分析

广安002-X36井是四川盆地广安构造带上的１口斜井,具备实施超大规模加砂压裂施工的条件。针对该井的储层特点和大规模加砂压裂施工工艺要求,以CT低伤害压裂液体系为基础,通过对交联剂的优化研究,采用M5500黏度计对压裂液冻胶进行长时间剪切实验,成功得到耐长时间剪切的压裂液配方。优化后的压裂液具有抗剪切性能强、耐长剪切、破胶快速彻底、返排迅速等特点,现场施工6 ｈ23 ｍｉｎ,液体质量稳定。加砂压裂施工前测试气产量0.65×10_⁴ m³/d,压裂后测试产量39.3×10⁴ m³/d,取得了显著的增产效果。此次现场施工结果表明,CT低伤害压裂液能满足四川盆地上三叠统须家河组储层特别是广安区块大规模加砂压裂增产作业的需要。     

复杂岩性储层压裂改造技术在歧口凹陷的应用

为解决大港油田歧口凹陷沙一下储层物性差、水敏性强、裂缝发育情况复杂和压裂施工成功率低等难题,研究出与储层配伍性较好的低伤害、高黏度压裂液。该压裂液残渣含量低、防膨性能好,并相应配套了加砂时机优选技术、前置液多级支撑剂段塞技术和压裂液流变性优选技术。该技术现场应用9井次,施工成功率由60%提高到100%,平均增产倍数由1.5倍提高到10.8倍,压裂效果明显。     

考虑多重滤失效应的前置液酸压有效缝长模拟

为了提高天然裂缝较发育的碳酸盐岩储层酸化压裂设计的准确性和有效性,在采用经典裂缝拟三维延伸数学模型模拟前置液造缝过程中裂缝几何尺寸动态变化的基础上,结合液相反应平衡原理和局部反应平衡原理,建立了考虑天然裂缝、蚓孔及基质多重滤失效应的酸液流动反应模型,以现场实例井的酸化压裂改造为例,使用所建模型模拟前置液酸压注酸过程中裂缝内酸液渗滤过程及酸岩动态刻蚀形态,通过酸液沿水力裂缝长度方向的浓度变化和残酸极限浓度综合确定酸蚀裂缝有效缝长,并与压力恢复试井的解释结果进行了对比。结果表明:(1)裂缝—孔隙型储层酸化压裂过程中,沿裂缝长度方向的酸液滤失速度非定值,滤失速度曲线呈锯齿状波动变化,在酸蚀蚓孔与天然裂缝相遇时酸液滤失速度普遍大于基质处的滤失速度;(2)裂缝—孔隙型储层酸化压裂过程中酸液滤失严重,酸液有效作用距离大幅度降低;(3)验证井酸化压裂解堵增产效果显著,该井试井解释结果与所建立的数学模型模拟解释结果相吻合,说明所建立的前置液酸化压裂数学模型可靠。结论认为,考虑多重滤失效应的前置液酸化压裂数学模型更适用于裂缝—孔隙型储层的酸化压裂模拟。     

黄骅凹陷超深层火成岩压裂技术研究

针对黄骅坳陷南堡油田火成岩岩性致密,天然裂缝发育,人工裂缝起裂宽度小、滤失大,压裂启动压力高等难点,研制了能适应180℃高温的延迟交联压裂液,并进行压裂管柱优化组合,形成了前置液多级粉陶段塞降滤失比例技术及多粒径组合技术。采用阶梯排量泵注液氮助排技术和特种增效助排剂技术,在南堡5号构造压裂施工4次。结果表明,该技术提高了液体返排率,减少了压裂液对地层的伤害,改善了压裂效果。     

G43断块油藏整体压裂技术研究与应用

G43区块主力产层为中孔中渗储层,地层饱和压力低,弹性采收率低;岩石塑性较强,造成支撑剂嵌入,前期压裂效果差。为提高压裂开发效果,进行了整体压裂技术研究。通过原油性质测试表明,区块原油胶质沥青质较重,在前置液前加降黏液以避免原油乳化;岩石力学试验表明,区块岩石易发生支撑剂嵌入,且储层为中孔、中低渗储层,压裂设计应以提高裂缝导流能力为主,具体措施包括通过单剂优选和整体性能测试,优选出适合G43区块的压裂液体系,该体系具有携砂性能好、低摩阻、低残渣的特点,可减少压裂液对地层及支撑裂缝的伤害;通过支撑剂导流能力试验,结合整体压裂裂缝参数优化,采用大粒径陶粒或组合陶粒压裂技术提高支撑裂缝导流能力。3口井的现场实施表明,G43断块整体压裂各项技术措施针性强,压后增产效果显著,推动了G43区块压裂开发的有效实施。     

川西地区压裂施工过程中管柱摩阻计算

以降阻比法为基础,分别对有机硼交联(HPG)压裂液的前置液、携砂液的沿程管柱摩阻计算方法进行分析,结合川西地区部分井压裂施工现场的施工数据,对管柱摩阻计算公式进行修正改进后,提高了压裂施工设计和数值模拟中摩阻参数计算的准确性;同时用计算机程序实现了施工过程管柱沿程摩阻的计算,可用于模拟压裂施工全过程的摩阻计算.对四川川西地区以油管方式注入井的水力压裂施工设计及现场施工过程中井底压力的分析具有重要意义.     

粘弹性清洁压裂液的作用机理和现场应用

常规水基压裂液破胶后具有较高的残渣量,对支撑裂缝伤害较大,在一定程度上影响了油气田的产量.研究开发出了新型的VES清洁压裂液体系,它是由VES粘弹性表面活性剂和水或盐水组成.该压裂液集粘弹性、抗剪切性、自动破胶性于一体.通过分析VES清洁压裂液的粘弹性形成机理、抗剪切机理、携砂机理、破胶机理、滤失机理、伤害机理,表明粘弹性清洁压裂液具有独特的分子结构和独特的流变性能,它具有配制简便,使用添加剂种类少,不存在残渣,对储层伤害小等特点.现场实验表明,清洁压裂液具有破胶性能,施工摩阻低,携砂能力强,可有效地控制缝高.与使用水基压裂液的邻井相比,粘弹性清洁压裂液压裂施工后增产效果明显.     

九十年代国外压裂液技术发展的新动向

在９０年代,压裂液技术取得了生大进展,本文综合调研了大量国外文献,介绍了国外压裂液技术现状,分析总结了９０年代以来,国外压裂液在压裂液体系 ,化学添加剂,现场应用等方面的新进展,最后提出了国内压裂液研究方向的建议。     

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。     

裂缝性地层压裂降滤失方法研究

为控制压裂液向天然裂缝的滤失,通过对裂缝性油藏滤失机理的调研,进行了相关的敏感性分析,确定了采取前置液加粉砂的降滤失方法.通过优化前置液体积、粉砂加量、砂浓度、粉砂粒径、施工排量和压裂液黏度,优选出最佳参数以达到降滤失的效果.以ST70井为例对油藏的施工参数进行了优化计算,对比加砂前后的滤失量和滤失速度.结果表明,加砂...     

压裂液伤害治理技术

近年来吉林油田压裂增产措施频繁,压裂液对部分油井的地层造成了严重伤害,从而影响了压裂效果．针对压裂液伤害的原因开展大量的室内试验,研制出一种解除压裂液伤害的地层处理液ＹＬ—１,并完善了现场工艺配套技术．７３口井的现场试验证明,该技术有效率较高,增油幅度大,达到了解除压裂液残渣伤害及蜡堵、水堵、乳化堵的目的．     

地下自动发泡的新型类泡沫压裂液研究及现场应用

随着川西新场气田中浅层低渗透气藏采出程度的增加,地层压力越来越低,采用常规压裂液施工滤失伤害严重,返排困难,压裂增产效果变差。为了解决上述难题,开发出了一种地下自动发泡的新型类泡沫压裂液。这种新型压裂液自动升温增压、地下自动泡沫化形成类似"泡沫压裂液"的混合物,具有优良的携砂性能、降滤失性能、破胶性能,自动增压助排,用于低压气井自喷返排率高,伤害率低。它兼具泡沫压裂液的优点和常规水基压裂液的经济性,腐蚀性低,施工方便,在8口井中获得成功应用,自喷返排率高,增产效果好,为川西中浅层剩余难动用储量的压裂开发提供了一种新的技术手段,在低压低渗油气田具有广阔的推广应用前景。