新型泡沫压裂液研究及应用

针对川西中浅层低温低压低渗及难动用地层面临的压后返排困难、储层伤害大的问题,通过开展降低地层污染、补充地层能量、提高液体返排速度的技术研究--延迟自生热压裂技术,取得了良好的应用效果。该技术利用生热剂体系混合发生化学反应,放出热量和大量的惰性气体,在地层中形成泡沫压裂液,产生自动升温、增压助排、降滤失的作用,相对早期自生热类泡沫压裂液,具有泡沫体积大、稳泡时间长、泡沫携液能力强、析液少、低腐蚀等优点。结合现场试验认为,自生热压裂技术是一种能提高压裂液返排率,减小地层污染,改善储层渗流能力,增加压后产能的高效经济开发手段。     

元坝高含硫气井油套环空正常起压规律

对于元坝这种高含硫并于近期大幅度提产的气井来讲,温度效应引起的环空压力也是一类不容忽视的井筒安全威胁。首先结合元坝气井产水并且产气中含非烃成分的实际生产情况,建立了考虑非烃校正的气液两相流井筒温度、压力计算模型和温度效应引起环空压力预测模型,通过实例计算和参数敏感性分析获得了油套环空正常起压规律,并提出了相应的环空压力控制措施。然后通过不同产气量和产水量情形的模拟计算,建立了油套环空起压类型判断图版,并将该图版进行了现场应用,实现了元坝3口重点井的起压类型判断。结果表明：降低环空流体热膨胀系数、提高环空流体等温压缩系数和油套管变形系数都是控制环空压力的有效方法;投产初期预留一定环空气腔高度有利于降低环空压力。     

川西低渗致密气藏低伤害压裂技术研究及应用

川西地区重点勘探开发区块A气田遂宁组和B气田蓬莱镇组气藏由于前期压裂工艺技术的不配套,使得压裂施工成功率低、措施有效率低,严重影响了气藏的有效开发.压裂伤害机理研究表明,压裂过程中的伤害主要来源于压裂液和支撑剂造成的裂缝伤害,提出了压裂改造应从低伤害压裂液、压裂优化设计、返排工艺等多个方面降低伤害.研制形成的低稠化剂压裂液稠化剂浓度下降20%、伤害下降11.7%、残渣下降16%.在铺砂浓度实验、前期施工井评价和典型井的模拟和优化的基础上,确定了A气田遂宁组气藏和B气田蓬莱镇组气藏的最优压裂施工方案,形成了以线性加砂工艺技术、变粘压裂工艺技术、低砂比压裂工艺技术、多层压裂工艺、液氮+纤维高效返排等降低施工难度、实现低伤害压裂的配套集成技术.通过低伤害压裂技术的应用,使B气田蓬莱镇组气藏压后平均无阻流量由项目开展前的1.90×104m3/d上升到8.5137×104m3/d,使得A气田遂宁组气藏在2005年底提交天然气含气面积129.07km2,探明储量100.78×108m3,具备持续高速勘探开发的潜力.低伤害压裂技术在川西其它气田得到了推广应用,也为近期目标区块的勘探开发以及类似储层天然气的勘探开发提供了重要的经验和参考价值.     

喷砂射孔降破技术在超深海相碳酸盐岩的应用

川西气田雷口坡组海相碳酸盐岩储层具有超深、低渗、高应力等特征,面临异常高破裂压力、储层压开难度大、常规降破措施效果差的难题。针对以上难题,开展了高温高围压射孔打靶试验,明确了射孔孔眼穿深不足是降破效果有限的重要原因;引入喷砂射孔降破技术,通过工艺优化,优选20/40目石英砂为磨料,确定了喷砂参数(喷砂质量浓度100 kg/m3、喷嘴直径5 mm、喷射排量1.8～2.0 m3/min、喷砂时间25～50 min),采用了基液、冻胶、清水液体组合携砂。现场试验表明,常规降破措施无法压开的井,在喷砂射孔后,成功实现了酸压改造。喷砂射孔降破技术具有显著的降破效果,可为同类超深、高破裂压力储层改造提供借鉴。     

气井生产管柱力学分析软件开发与应用

四川盆地元坝海相气藏具有超深、高温、高压、高产、高含酸性腐蚀气体的特点,气井测试管柱需要满足替浆、座封、改造、求产、压井等多种工况,完井投产管柱需要采用合金材质,完井测试管柱结构及施工参数设计是保证气井安全高效勘探开发的基础,针对元坝超深含硫气藏勘探开发施工特征,自主开发了气井生产管柱力学分析应用软件,自主软件与国外商业软件计算结果误差小于10％;通过在工区内推广应用自主软件,优化组合生产管柱结构,保证了元坝超深含硫气井安全快速测试,实现元坝气藏一期投产管柱优化降本,为元坝超深含硫气藏经济开发提供了技术保障.     

元坝气田井筒堵塞物清除技术

元坝气田投产以来,多口井出现了井筒堵塞,严重制约了气井的正常生产。对元坝气田典型井的堵塞物样品进行元素分析、无机成分XRD分析、有机成分IR分析、热重分析及其在酸液和乙醇中的溶解性分析,认为元坝气田不同气井的堵塞物成分存在差异。针对这种差异,在室内分别研制了有机解堵酸液和无机解堵酸液;并结合具体的井筒堵塞程度,分别配套了针对井筒节流和井筒完全堵死的有机、无机堵塞解堵工艺。元坝气田8口井应用井筒堵塞物清除技术进行了解堵作业,日增产气量316×104 m3,经济效益显著。井筒堵塞物清除技术可在类似超深高含硫气井中推广应用。      

大型加砂压裂在川西难动用储层Js21的先导性试验

川西沙溪庙组储层具有低渗致密的特点,低渗致密气藏改造需要造长缝,增加施工规模是最有效的途径。川孝490D井位于川西新场构造北翼,新场Js21储层属于难动用储层,压后返排困难,常规压裂改造后效果均较差。川孝490D井Js21砂体垂厚18.8m,孔隙度为14.9%、渗透率1.37×10-3μm2,砂体展布范围宽,泥页岩隔层厚度大,盖产层之间地应力差明显,具备大型加砂压裂的基础和条件,由于该井是定向井(最大井斜角为39°)且目的层最大井斜角为28.2°,极大地增大了施工的难度。因此,压前通过测试压裂和分析,并运用FracPT压裂设计软件对施工参数进行设计和优化后,对该井Js21储层实施了81m3大规模加砂压裂先导性试验,同时采用支撑剂段塞、斜坡式线性加砂、全程液氮伴注等工艺,加砂强度达到4.31m3/m,平均砂比为25%、排量4.0~5.5m3/min、入地液量541.3m3,压后返排率达到90%,该层射孔后获天然气0.2×104m3/d,压后获得天然气无阻流量1·7×104m3/d。Js21储层大型加砂压裂的成功实践为高效、经济开发川西低渗致密储层提供了可靠的技术保证,也为同类型气藏勘探与开发提供了宝贵的经验。     

非均质底水油藏水平井ICD完井优化设计

流入控制阀(ICD)完井动态模拟预测和完井参数优化设计是ICD完井实现水平井生产优化的生命基础。结合半解析耦合模型和Eclipse 2011,建立稳态模拟和瞬态模拟相结合的ICD完井动态模拟方法。该方法不仅是以某一时刻的完井动态为设计依据,而是同时从整个生产周期内井筒与油藏流动动态最佳的角度来优化设计完井参数。针对非均质底水油藏,利用建立的模拟方法进行了ICD完井实例计算与参数敏感性分析,并分别提出了不同布置方式下的ICD完井优化设计方法。结果表明:ICD完井相对于常规完井能显著改善水平井的生产动态;ICD限流强度的确定需综合考虑产液剖面均匀程度和水平井采油指数,ICD完井存在一个最优ICD限流强度;对于非均质底水油藏,水平井ICD完井存在一个最优封隔器个数,其与具体储层的渗透率非均质程度密切相关;变化布置ICD完井设计相对于统一布置ICD完井设计不仅能使产液剖面更均匀,而且还能提高水平井的采油指数。     

三层及以上多层压裂技术在川西气田的应用

针对川西气田中浅层气藏具有多层系、砂体叠置率高、层间距范围较大等特征,在两层压裂工艺技术的基础上形成了以“封隔器＋投球”、“多层段组合式”和“多封隔器组合”为主的三层及以上不动管柱多层压裂工艺技术体系,这些工艺具有针对性强、费用低、工艺简单、作业时间短、返排及时、压裂效果好的特点,达到了提高气井的可采储量和延长气井的稳产时间,节约开发和钻井投资的目的,对多层系气藏的高效开发具有较好的经济效益。三层及以上多层压裂工艺在川西气田中浅层气藏进行了多次现场试验,取得了较好的效果,提高了气藏纵向钻遇砂体利用率,目前成为了川西气田经济高效开发的重要手段之一。     

洛带气田遂宁组气藏压裂优化设计

洛带气田遂宁组气藏以致密低渗的砂泥岩互层为主,低渗致密砂泥岩互层气藏储层具有多个砂泥岩薄互层、在纵横向上非均质性强等特点。根据洛带气田遂宁组地质、工程情况,结合川西压裂工艺实践,建立了压裂优化设计分类标准,推荐采用合层压裂为主,分层压裂为辅的多层压裂工艺技术。对于同一气藏而言,砂层间距〈10m,采用合层压裂工艺,砂层间距大于10m,推荐采用分层压裂。压裂优化设计的基本原则是分类对待,科学设计,精心实施。气藏内不同的井都要进行精心设计,才能达到高效开发的目的,实现气藏的高效压裂开发。