苏里格气田致密砂岩气藏体积压裂技术与实践

为了进一步提高鄂尔多斯盆地苏里格气田水平井单井产量,对该气田致密砂岩储层开展了天然微裂缝、岩石脆性、岩石抗张强度与三向应力和储层敏感性等方面的研究,进行了体积压裂试验。结合该气田致密砂岩储层特点,首先确定了苏里格气田水平井体积压裂的选井原则,在压裂技术措施上形成了以下工艺技术：研发大通径压裂管柱,满足大排量注入;采用低黏、低伤害液体体系造复杂缝网;组合粒径陶粒支撑主裂缝;段内多缝压裂进一步增加改造体积。同时建议排量在10 m³/min以上时,压裂液体系采用滑溜水和交联胶组合方式,支撑剂以40~70目和20~40目的组合粒径陶粒为主。2012年进行了10口井的现场试验,平均天然气无阻流量达68.07×10⁴ m³/d,取得了较好的增产效果。实践证明：上述工艺技术是提高该气田天然气单井产量的一种新的技术手段。     

陇东超深致密气储层改造技术研究

针对常规压裂工艺无法满足陇东深层致密气开发需求,以"提高单井产量"为目标,评价产能主控因素、建立物性参数分类标准、形成高排量混合水压裂工艺研究(包括小粒径支撑剂优选、多级段塞加砂工艺优化、降低破压措施研究)、研发深井耐高温、低摩阻压裂液体系,形成一套超深层致密气体积压裂技术,使得陇东超深致密气储层单井产量大幅度提升。     

致密砂岩变黏滑溜水体系的研制与应用

目的为了满足致密砂岩气藏储层改造需求以及解决作业现场压裂返排液处理难题,开发了一种自缔合乳液变黏滑溜水(VSW)体系,该体系仅含一种多效添加剂。 方法通过含量控制实现滑溜水与携砂液的在线转变,评价了压裂液的降阻性能、耐温抗剪切性能、携砂性能、破胶液性能及岩心基质伤害,并在苏里格气田开展了水平井现场试验。 结果配方为1.0%(w)VSW的高黏滑溜水在清水和标准盐水中的黏度分别为93 mPa·s和64 mPa·s;清水配制的1.0%(w)VSW高黏滑溜水,在90 ℃、170 s-1下剪切1 h后,黏度为78 mPa·s;携砂性能良好,0.425～0.850 mm陶粒支撑剂的沉降速度为0.84 mm/s。配方为0.1%(w)~0.3%(w)VSW的低黏滑溜水降阻率可超过75%。高黏滑溜水破胶液黏度为1.74 mPa·s,对岩心基质的损害率低于10%;现场压裂施工最高加砂质量浓度达700 kg/m³,平均无阻流量达104.69×10⁴ m³/d,返排液回收利用率达97.5%。 结论该体系具有良好的增黏性及抗盐性、降阻性能优良、耐温抗剪切性能良好、返排利用率高,增产效果显著。      

抗温155℃的胍胶压裂液体系研制及性能评价

胍胶及其衍生物是水力压裂液最常用的稠化剂,成本较低且对地层伤害较小,耐温性能较差.文章对胍胶进行醚化改性,制备了 一种耐温性能较好的羧甲基羟丙基胍胶CMHPG-3;利用硼酸和无机锆合成了一种新型耐高温有机硼锆交联剂;通过优选胍胶压裂液中添加剂的种类和用量,研制了 一种耐高温胍胶压裂液体系,并利用高温高压流变仪对此压裂液...     

基于海绵城市的新型道路结构创新设计

通过对现存道路结构的排水问题进行分析,研究能将路面水及时有效地排出并进行集中处理的新型道路结构,分析该结构在实际应用中的可行性、直接价值和其潜在价值。     

致密碳酸盐岩储层水力加砂支撑裂缝导流能力实验研究

水力加砂压裂效果在一定程度上取决于裂缝的导流能力,对于致密碳酸盐岩储层,受地层岩性、支撑剂类型及闭合压力的影响,裂缝导流能力下降较快,影响采出程度,如何在高闭合压力下合理地选择压裂所用支撑剂,对致密碳酸盐岩储层水力加砂压裂设计非常重要。运用多功能裂缝导流能力测试分析系统,选用不同类型的支撑剂,进行致密碳酸盐岩水力加砂支撑裂缝导流能力评价实验。结果表明,对于中强、高强陶粒支撑剂,随着闭合压力的增大,大粒径(16/30目)中强陶粒支撑剂导流能力下降速度明显高于中等粒径(20/40目)中强陶粒支撑剂导流能力;当闭合压力超过69 MPa时,两者相差不大;而这2种粒径的高强陶粒支撑剂的导流能力则相差较大。组合粒径高强陶粒支撑剂的导流能力与16/30目单一粒径高强陶粒支撑剂的导流能力接近,但是单一粒径高强陶粒支撑剂的破碎率大,对地层的伤害也大;在高闭合压力下,对不同组合粒径高强陶粒支撑剂的导流能力进行了实验测定,优选出最佳的组合粒径高强陶粒支撑剂,其组成为16/30目(60%)+20/40目(20%)+30/50目(20%)。     

蒙脱石与土酸、多氢酸反应对比实验研究

对比分析了常规土酸和多氢酸与水敏性矿物蒙脱石的反应,研究了蒙脱石在两种酸液体系中的溶蚀率和沉淀规律,反应后残酸溶液中的硅、铝离子浓度,并用扫描电子显微镜观察了反应后蒙脱石表面的微观结构变化。结果表明,30℃、90℃下,多氢酸对蒙脱石的溶蚀率小于常规土酸,90℃下蒙脱石与土酸反应产生二次沉淀。多氢酸与蒙脱石反应后,在蒙脱石表面生成铝-硅-磷酸盐"保护膜"。该"保护膜"在弱酸中的溶解性较差,但可迅速溶解于盐酸中。随反应时间的延长,土酸与蒙脱石反应后残酸中的硅离子浓度先增加后降低、铝离子浓度逐渐增加,而多氢酸与蒙脱石反应后残酸中的硅、铝离子浓度均增加,表明多氢酸对金属离子具有较强的吸附和螯合能力。     

鄂尔多斯盆地横山大型气田成藏条件及勘探开发关键技术

2022年在鄂尔多斯盆地发现了第一个太原组灰岩大型气田——横山气田，累计提交天然气探明储量和预测储量超过2 000×10⁸m³,实现了华北地台太原组致密灰岩天然气勘探突破。基于横山气田的勘探开发实践，综合分析了太原组灰岩气藏的烃源岩条件、有利储集相带、输导体系及成藏模式，并系统总结了勘探开发关键技术。鄂尔多斯盆地石炭系—二叠系海陆交互相煤系烃源岩广覆式供烃为太原组灰岩气藏奠定了坚实的物质基础；生屑滩和生物丘有利储集相带大面积分布，溶蚀孔、纳米—亚微米级晶间微孔和裂缝构成立体网络储集空间，是形成太原组致密灰岩大气田的关键成藏地质条件。横山气田二叠系太原组灰岩发育“丘滩控储、断裂体系输导、煤岩供烃”的源内成藏模式，具“三明治”结构。为实现太原组灰岩气藏的高效勘探开发，探索形成了高分辨率地震资料处理解释技术、致密灰岩气层测井判识技术和水平井缝网体积压裂技术等关键配套技术。研究认识丰富了鄂尔多斯盆地灰岩气藏的地质认识和勘探思路，对地质条件相似的地区开展天然气勘探具有重要借鉴意义。