页岩气水平井桥塞分段压裂超压砂堵处理技术

桥塞分段压裂是页岩气水平井开发的主导技术之一,但受储层特性以及施工决策等因素的影响,超压砂堵很难避免。分析解堵机理,依据井筒中有无高粘度液体以及顶替是否完成将砂堵分为8种类型;结合页岩气储层地质、工艺特点,提出了采用疏通老缝和压开新缝的解堵方法。     

页岩气水平井压裂影响因素分析

从水平井多级压裂技术入手,在考虑原始井筒周围地应力分布状态的基础上,结合弹性力学理论和岩石拉伸破裂理论,分析压裂过程中裂缝的形态、裂缝参数优化等问题。     

水平井分段压裂技术研究

目前,我国开发较早的大型油田已进入开发后期,出油量下降,含水量大幅上升,开采难度增大。为了适应经济的发展,大力开采低渗透油气藏成为增加产量的主要手段。而水平井分段压裂增产措施是开采低渗透油气藏的最佳方法,对提高单井产量有重要作用。     

新沟致密油藏水平井分段压裂参数优化研究

水平井分段压裂工艺能够扩大单井控制储量范围,提高单井产能,降低措施费用,在新沟致密油藏有较好的适应性,但是工艺参数的优化对于实现水平井分段压裂的经济有效开发具有重要意义。通过计算新沟致密油藏的极限泄油半径,提出了分段间距优化,结合水平井分段压裂人工裂缝形态模拟及产能分析,提出了新沟水平井分段压裂参数优化方案。     

涪陵页岩气大规模缝网压裂关键技术及应用

为深化认识涪陵页岩气大规模缝网压裂关键技术,系统分析了缝网形成机理和水力压裂条件,给出了工区适用的压裂液体系与支撑剂组合。应用结果表明,涪陵地区龙马溪组页岩具有形成复杂规模缝网的地质条件,"复杂网缝+支撑主缝"压裂模式及压裂作业后期采用中粘线性胶延伸扩展主裂缝方法,解决了压裂面临的问题,为后期规模高效开发提供了良好研究与试验基础,值得规模化推广。     

复合桥塞在水平井分段压裂中的应用

复合桥塞具有容易钻铣、钻铣时产生的碎屑轻小、不易卡钻等优点。通过桥塞坐封和射孔联作,不但缩短了水平井分段压裂的施工周期,利用其内部单流阀结构,还能实现压裂后的迅速返排、快速投产。复合桥塞应用于江汉建页HF-1井水平井分段压裂,效果理想,封堵隔离作用好,压裂施工中没有漏失和移位现象。     

坪北油田分段压裂水平井投资效益分析

坪北油田属于典型的"低渗、低孔、低压"油藏,要想实现效益开发,必须从优化设计入手,将单井投资降低到1000万元以内,实现投入产出平衡,以便取得更高的投资回报,同时慎重布井,对于井网较完善的区块尽可能按常规定定向开发,对于常规难动用储量和边部不完善的注采井网采用长平井开发。     

水平井大规模分段压裂施工工艺配套与应用

目前,在国内外页岩气藏及致密砂岩油藏等非常规油气资源开发中,主要采用长水平井分段实施大规模加砂压裂来形成多裂缝,沟通天然裂缝,为油气移运创造通道,以提高油气井单井产能。通过对相关技术攻关,形成了施工设备组配优化、压裂液快速配制、支撑剂连续输送、高低压流程控制、数据采集与远程控制等大规模压裂施工配套技术,基本能满足施工排量大、施工规模大、作业时间长、一次压裂多段的施工要求。"交叉式"压裂施工,为下步"井工厂"压裂施工奠定基础。     

页岩水平井多级分段压裂物理模拟试验

为明确地应力差、排量以及压裂级数对页岩水平井分段压裂裂缝扩展的影响规律,基于真三轴水力压裂试验系统,以露头页岩试样(300 mm×300 mm×300 mm)为研究对象,结合分段压裂裂缝诱导应力检测和水力压裂试验后试件裂缝三维形态结构新方法,在最大水平应力>垂直应力>最小水平应力条件下,开展页岩露头水平井多级压裂试验研究,探究地应力差、泵注排量和压裂级数对页岩水平井分段多级压裂裂缝扩展的影响规律．研究表明：由于上覆应力低于最大水平主应力,且水平应力差（数值等于最大水平应力减去最小水平应力）不变,上覆应力的减小易导致层理缝的开启;水平应力差越大,产生的横切井筒水力裂缝扩展距离越远;小排量下净压力低,压裂液易滤失,不易产生深穿透的主裂缝;压裂级数少的缝间干扰弱,能够开启相应级数的水力裂缝;地应力状态影响着层理缝及岩样的压实,上覆应力低时,压裂液易渗入层理缝,诱导应力值较小,且较为波动．结合泵注压力曲线和诱导应力曲线能更准确地了解水力压裂裂缝扩展的过程,推进对水平井多级分段压裂裂缝扩展规律的深入研究．     

低渗气藏水平井分段压裂间距优化设计方法

水平井分段压裂已经成为低渗透气藏开发的必需手段,其中分段间距对压裂施工和压后效果具有较大影响。不同于以往采用数值模拟的手段,在总结了直井压后生产效果和经验后,综合考虑水平井分段压裂后的产能和应力干扰两方面的因素,给出水平井分段间距优化的计算方法。在水平井压裂后的产能至少应大于裸眼产能的前提条件下,假设地层内气体线性流进裂缝后,径向流进井筒,推导出计算压裂最大分段间距的计算公式。同时,利用压裂时裂缝周围产生的应力干扰理论,可确定出水平井压裂时的最小分段间距。运用这两种计算方法,最终确定出水平井分段压裂间距的最大和最小范围。通过计算实例进一步表明所提出的方法比较适用于现场压裂的快速设计。     

考虑页岩气扩散的多级压裂水平井产能模型

由于存在浓度差,在多级压裂水平井中,页岩气由基质孔隙同时向天然裂缝和人工裂缝扩散.基于三孔块状模型,考虑页岩气解吸、扩散、渗流,建立页岩气多级压裂水平井产能模型;应用拉普拉斯变换,获得拉氏空间产量解,结合stehfest数值反演,绘制页岩气典型试井曲线.结果表明,考虑双扩散页岩气的流动过程分为线性流、拟稳定窜流、由基质向天然裂缝扩散、由基质向人工裂缝扩散和边界控制流5个主要流动阶段;拟稳态扩散条件下,压力导数受孔隙体积倍数变化影响敏感;扩散系数越大,气体扩散越早;兰格缪尔参数越大,气体解吸和供气能力越强;压裂级数越多,窜流系数越大,天然裂缝向人工裂缝窜流越早.通过与实际生产数据拟合,验证模型合理性,研究结果对认识页岩气藏压裂水平井产能递减规律、预测产能及优化压裂参数具有参考意义.     

分段压裂水平井压力动态分析

基于源函数理论及叠加原理,建立并求解具有有限导流能力垂直裂缝的分段压裂水平井渗流数学模型;对于致密储层小间距长裂缝的压裂模式,绘制并分析分段压裂水平井压力动态曲线.结果表明:分段压裂水平井的流动形态可分为井筒储集、裂缝线性流和径向流联合作用流、地层线性流、衰竭流、复合线性流和拟径向流等6个主要阶段;裂缝导流能力主要影响裂缝线性和径向流联合作用流及地层线性流出现时间;按裂缝非均匀导流能力布缝时,地层线性流持续的时间较长;裂缝半长越大,裂缝间距越小,衰竭流开始的时间越早,持续的时间越长;按裂缝非均匀半长和非均匀间距布缝时,衰竭流持续的时间较长.该研究成果可为分段压裂水平井的动态分析及试井解释提供依据.     

吐哈油田水平井压裂工艺技术现状与评价

水平井在油气藏高效开发中具有巨大的优势,但同样面临着后期压裂改造的问题。吐哈油田近年来在水平井压裂工艺技术研究与应用方面做了大量工作,形成了“封隔器＋桥塞”、限流压裂、水力喷射压裂等水平井分段压裂工艺技术,基本实现了水平井压裂工艺技术的系列化。本文对吐哈油田水平井压裂工艺技术做了全面总结和评价,并提出了下步研究方向和建议。     

水平井分段压裂射孔间距对煤储层压裂缝延伸的影响

水平井分段压裂射孔间距对煤储层渗透性能影响显著,为了探讨不同射孔间距下煤储层压裂缝延伸规律,以鄂尔多斯大宁-吉县矿区为例,采用扩展有限元法模拟射孔间距对压裂缝起裂压力、几何特征和延伸形态的影响。结果表明：当射孔间距较小时,裂缝起裂压力较高,高度与宽度较小,且延伸形态较为复杂,裂缝偏向最小水平主应力方向延伸;随着射孔间距增大,裂缝起裂压力降低,高度与宽度增加,裂缝延伸逐渐回归到最大水平主应力方向;射孔间距达到105 m时,裂缝起裂压力与几何形态基本不再发生变化,所有裂缝不再偏转,压裂效果最佳。现场验证表明,模拟结果与实测数据吻合度较高,各项参数误差仅2%～5%,从而证明所建数值模型的正确性。研究结果可为水平井分段压裂施工设计提供理论依据。     

涪陵页岩气水平井钻井液防渗漏技术

针对涪陵地区页岩层中层理裂缝发育的地质特性,研制出防渗漏油基钻井液,用于页岩气大位移水平井的钻井施工。在涪陵大安寨区块和涪陵礁石坝区块现场使用表明,防渗漏油基钻井液封堵页岩层微裂缝防渗漏的效果显著,钻井液清洗井眼、稳定井壁抑制防塌、润滑防卡的能力满足涪陵地区钻大位移水平井的施工要求。防渗漏油基钻井液的成功应用,提高了机械钻速,降低了故障复杂时间,缩短了建井周期,为高效开发页岩气资源提供了技术支撑。     

临兴区块致密砂岩气水平井连续油管分段压裂工艺

针对临兴区块裸眼水平井分段压裂过程中存在的裂缝起裂位置不确定、管柱携液能力差等问题,提出了套管固井连续油管分段压裂技术,优化了工具参数、水力喷砂射孔参数、压裂施工参数及配套工艺参数.通过水力喷枪、封隔器、接箍定位器等井下工具的组合应用来实现喷砂射孔、封隔分层、连续油管精确定位与环空大排量注入,只需一趟管柱作业即可完成多层射孔、压裂等作业,压裂级数不受限制.     

非均匀分段压裂水平井产能计算

为考虑非均匀分布裂缝对水平井产能的影响,在保角变换的基础上,引入局部坐标系,建立非均匀分段压裂水平井的产能计算模型,考虑裂缝不同长度、不同间距、同水平井呈一定夹角及裂缝间的相互干扰对产能的影响,对红河地区3口分段压裂水平井产能进行计算,并同郎兆新等建立的模型进行对比,结果显示模型具有更小的误差,但对输入参数要求更高.