致密砂岩油藏多缝压裂工艺优化与现场应用

针对渗透率不足0.3 mD的致密砂岩油藏常规工艺压裂改造效果较差的现状,提出了提高油层纵向动用程度,增加裂缝泄油体积的多缝压裂技术思路。在试验区压裂地质特征研究基础上,优选了斜井多缝、定向射孔多缝两项压裂工艺,开展了射孔工艺优化、裂缝参数优化及配套压裂工具研发,成功实现了25m厚油层压裂4条裂缝的突破。通过井底压力监测、净压力拟合分析、井下微地震监测等多种裂缝监测手段,验证分压效果,独立裂缝有效性达90.9%;现场试验17口井,平均改造2.9段,单井日增油0.7 t,增产效果显著。     

低渗透储层水淹油井堵水压裂技术研究与试验

为了提高水淹油井的单井产量,根据油井不同见水类型,研究形成了不同水淹类型油井堵水压裂技术。针对孔隙性见水油井,研究形成了选择性堵水压裂技术,选择性堵水剂的堵水率是其堵油率的3.3倍,具有较高的选择性封堵能力。针对裂缝性见水油井,研究形成了封堵老缝定向射孔压新缝技术:其裂缝固化剂固化后体积变化小于5%,突破压力高达9.8 MPa;定向射孔根据老井剩余油分布情况,选择射孔方位,以控制压裂裂缝延伸方向。现场2口井试验表明,堵水压裂后平均日增油分别为0.81和0.76 t,具有较好的增产效果,为长庆低渗透储层水淹油井提高单井产量提供了有效的技术手段。      

大牛地气田分段多簇缝网压裂技术

针对大牛地气田储层品质逐渐变差,现有水平井分段压裂技术无法有效扩大储层改造体积,从而影响气井产能释放的问题,结合大牛地气田储层地质特征,按照缝网压裂理念,文中开展了大牛地致密砂岩储层缝网压裂可行性分析,进行了水平井分段多簇压裂射孔参数优化、缝网裂缝参数优化及施工参数优化研究,形成了一套适用于大牛地气田致密气藏的缝网压裂技术,确定了大牛地致密砂岩气藏水平井分段多簇压裂合理簇间距及裂缝参数等。该技术在大牛地气田现场应用2口井,平均单井产量较邻井提高了51%,无阻流量较邻井提高了50%,增产效果明显。     

中原油田低渗气藏压裂工艺

针对中原油田气井储层压力低、射孔井段长、部分井井况差等问题,进行适应储层特点的增产工艺研究,以改善气藏的开发效果.在工艺方面,优化压裂设计施工参数和施工方式,并研究应用支撑剂段塞以及优化射孔等工艺,提高了压裂设计参数的准确性及施工成功率,并使施工成功率和压裂效果明显增加.通过优选适合不同类型气田的低伤害压裂液,采用综合保护技术,在压裂施工中采用分段破胶、裂缝强制闭合技术,减少了液体对储层的伤害.     

异常高压储层水力喷砂射孔多层压裂投产技术

哈萨克斯坦肯基亚克油田盐下二叠系砂岩油藏压力系数超过1.7,采用常规射孔后压裂工艺或者适用于常压储层的不动管柱喷砂射孔压裂工艺,存在井控风险大、转层作业周期长、改造不彻底等技术难题。为提高单井产能,在单层水力喷射加砂压裂技术获得显著增产效果后,研发出逐级坐封封隔器和带滑套喷枪,通过理论参数计算,实现了工艺优化与入井管柱的组配,形成异常高压储层水力喷砂射孔多层压裂投产技术。在现场完成了3口井不动管柱逐级坐封单井分两层喷砂射孔加砂压裂工艺的现场试验,成功率100%。措施后平均单井日增油52.3 t;现场施工数据显示,转层后两层水力喷砂射孔时的射孔压力差小于2 MPa,验证了该工艺在理论上满足3层以上的压裂改造。该工艺实现了不压井条件下多套储层的射孔、压裂改造及投产一体化作业,对高压油气井储层改造具有推广意义。     

多缝压裂新技术研究与试验

受到注采井网和压裂工艺双重限制,单纯增加缝长来提高超低渗透油藏产量效果已不明显,为此提出了定向射孔多缝压裂技术思路,通过定向射孔诱导定向起裂,迫使初始裂缝转向,最终形成相互独立的多缝,进一步提高油层横向动用程度,扩大泄油面积。通过物模研究,认识到射孔方位和水平应力差是影响多缝形成的关键因素,在此认识上,优化了压裂工艺。华庆地区现场试验2口井,通过净压力拟合和微地震裂缝监测等手段分析,初步证实层内形成了独立多缝。投产初期,试验井相比邻井井均日增油0.91t(增幅约26%),实践证明通过多缝压裂提高泄油面积可以达到增产的目的。     

海南福山复杂断块储层压裂技术研究

为了解决海南福山凹陷油气井压裂施工成功率低、增产效果不明显,难以进行经济有效开采的技术难题,分析了复杂断块储层的特点,并结合以往油气井压前压后生产动态分析,建立了储层分类标准和改造选井选层标准,形成了针对大跨度多段射孔的斜井薄互层全剖面动用压裂技术、针对多段射孔、且近水层油气井的"前置液投球分层+变排量控缝高"、针对近水层储层的"人工隔层+变排量"控缝高和"探断层压裂"等组合压裂技术,实现了适应储层与油气井特点的"一井一层一工艺"。现场应用17口井,都取得了显著的压裂效果,压裂成功率由不足80%提高到95%,施工有效率由不足75%提高到94.1%。为指导该区块压裂方案设计及现场实施提供了依据。     

绥靖油田大路沟二区重复压裂技术研究与试验

重复压裂技术作为大路沟二区油井提高单井产量的主要进攻性措施, 历年效果不明显。为了提高该区块重复压裂效果, 文章从储层地质特征、 开发现状等方面分析, 认为储层物性差、 非均质性强、 渗流阻力大等方面是影响大路沟二区油井低产低效的主要因素。针对该区域储层微裂缝发育的现状, 提出了多裂缝压裂工艺技术,即借助于砂比、 排量等施工参数的多次反复调整和暂堵剂段塞的运用, 造成施工压力波动, 使主裂缝壁面存在的多个微裂缝能随压力波动出现反复开启 －有限延伸 －闭合的状态, 最终形成压裂主裂缝和多个缝长较短的支裂缝,达到有效增加压裂总缝长、 降低储层流体渗流阻力, 提高单井产量的技术目的。通过室内工艺优化和１ ４口井的现场试验表明, 该技术与常规重复压裂相比, 增产效果显著提高, 为该区块提高重复压裂效果进行了有力探索。     

姬塬油田低产低效井多缝改造工艺技术研究

长庆姬塬油田属于典型特低渗透油田,在储层改造过程中常规压裂很难达到预期的增产效果,对姬塬油田生产现状和储层特点的分析,通过增大油层泄油面积的多缝改造技术可以提高低产低效井改造效果。结合油井周围复杂多缝形成的机理与条件,通过多种工艺的复合联作,形成了针对低渗透油田的酸蚀多缝改造工艺、爆燃+暂堵多缝压裂工艺和定向射孔多缝压裂工艺三项多缝改造新技术。三项多缝改造工艺2015年在姬塬油田应用44口井,取得了较好的增产效果,实现了多缝改造目标。     

拖动管柱水力喷射分段压裂工艺在HH42P1井的现场试验

红河油田长9储层属于低孔、特低渗油藏,该油藏油水关系复杂,勘探开发难度大。区块单井自然产能较高,但含水上升较快,产量递减明显。为了经济有效开发该类难动用油气资源,进一步提高单井产能,针对长9油藏水平井试验区油藏地质及HH42P1井水平井段储层特点,采用拖动管柱水力喷射分段压裂技术进行分段压裂试验。同时利用全三维压裂设计软件对压裂施工程序进行优化,筛选了适合水平井水力喷射分段压裂改造的射孔位置、喷嘴类型及型号、压裂液及支撑剂体系。该井分5段进行了压裂改造,压后增产效果明显,平均日产液量20.15 m3,平均日产油量6.39 t。该工艺与常规加砂压裂工艺相比,不仅降低了油井的含水率,实现了油井增产,而且延长了油井稳产周期,适合在红河油田油水关系复杂的长9储层推广应用。     

复杂岩性储层压裂技术研究

海拉尔盆地断块多、储集类型多、储层低渗透,物性条件复杂、敏感性强,常规压裂效果差,同时受井网与压裂施工成本的限制,无法采用大规模压裂。为此,需扩大裂缝与油藏的接触面积,提高单井产量,才能提高压裂效果。基于对储层岩性复杂程度的准确认识,使用全缝长裂缝形态模拟来优化压裂设计,通过应用可降解纤维+高浓度陶粒缝内暂堵的工艺方法形成了多分支裂缝压裂技术。现场试验14井次,压裂后平均单井增油3.8t/d,同时采用多分支缝压裂技术的重复压裂井压裂后产量达到7.0t/d,超过初次常规压裂产量4.5t/d,效果明显。     

复杂岩性储层压裂技术研究

海拉尔盆地断块多、储集类型多、储层低渗透,物性条件复杂、敏感性强,常规压裂效果差,同时受井网与压裂施工成本的限制,无法采用大规模压裂。为此,需扩大裂缝与油藏的接触面积,提高单井产量,才能提高压裂效果。基于对储层岩性复杂程度的准确认识,使用全缝长裂缝形态模拟来优化压裂设计,通过应用可降解纤维+高浓度陶粒缝内暂堵的工艺方法形成了多分支裂缝压裂技术。现场试验 14 井次,压裂后平均单井增油 3.8t/d,同时采用多分支缝压裂技术的重复压裂井压裂后产量达到 7.0t/d,超过初次常规压裂产量4.5t/d,效果明显。     

马井气田浅层气藏三层分压工艺研究与应用

马井气田浅层蓬莱镇组气藏均为多套砂体叠合而成,单层砂体厚度有限,平面分布连续性差,大多数井单层压裂后单井增产量有限,制约了单井产量的提高。针对三层分压对选层的要求,从压后增产的差异性和相关的储层地质参数的差异性入手,对制约压裂效果的因素进行了深入分析,单井多套砂体的纵向距离为几十米到近百米,容易实现气井的分压合采。近年来在马井气田多次实施了三层分层加砂压裂施工,实现了多层合采,大幅度地提高了单井产量,有效提升了气田的压裂开发整体经济效益。     

四川盆地上震旦统灯四段气藏提高单井产量的技术措施

四川盆地上震旦统灯影组四段气藏的储层类型多样、非均质性强,前期探井开发效果较差,亟需研发适合于不同储层类型的增产改造技术措施,以提高单井产量。为此,开展了5个方面的优化研究,提出了有针对性的技术措施:①依据储层特征、缝洞发育程度等与产能的相关性研究结果,优选出了灯四段以斜井为主兼顾纵向各层储量有效动用的方案;②采用改造—完井—投产一体化管柱进行储层改造,降低储层伤害、提高试油效率;③充分考虑井壁稳定性、储层改造的需要及对储层的伤害,确定裂缝、孔洞发育储层采用裸眼完井、孔隙型储层采用射孔完井;④基于酸与岩石反应实验结果及酸蚀裂缝刻蚀形态等成果优选出了高温胶凝酸为主体酸液,自生酸前置液为深度酸压主体前置液;⑤以储层特征为基础,提出分别针对裂缝—溶洞型、孔隙—溶洞型和孔隙型储层的缓速酸酸压、前置液酸压和复杂网缝酸压3套工艺。现场实施上述技术措施31口井,平均单井获得井口测试天然气产量68.33×10~4 m~3/d,与前期的探井相比,平均单井增加井口测试天然气产量22.85×10~4 m~3/d。     

长庆气田套管滑套压裂技术的研究与应用

为提高多层系致密气藏单井产量,2009年开始长庆气田在国内率先开展了TAP分层压裂工艺试验,但受压裂工具及施工作业条件影响,施工成功率低,工艺稳定性较差。为提高该项工艺的稳定性和适应性,提出了有限级套管滑套设计思路,结合有限元数值模拟和大型物理模拟实验优化了滑套阀端口,实现了固井条件下非射孔诱导顺利起裂,同时研发配套了变径自锁复合胶塞和水溶性金属球等工具,形成了有限级套管滑套分层压裂工艺,现场试验24口井,实现了一次连续分压7层的突破,施工成功率90%,其中苏里格致密气试验区苏东X井试气绝对无阻流量8.80×104m3/d,投产32个月时日产气1.94×104m3,与邻井相比增产达到80%以上,为长庆气田致密储层实现体积压裂、提高单井产量提供了新的技术手段。     

中江气田沙溪庙组气藏高效开发关键技术研究与应用

针对中江沙溪庙组气藏储层微裂缝发育、破裂压力高、加砂风险大、返排困难、储层伤害严重、增产效果差等难题及水平井加砂压裂本身存在的难点,开展了水平井"优化射孔、支撑剂段塞、粉陶降滤、纤维防砂、降低储层伤害、优化施工参数"等针对性的工艺技术研究,并现场应用23井次,施工成功率达100%,平均单井产量达到直井平均单井产量的8倍以上。表明,这一水平井分段压裂集成工艺技术能满足中江沙溪庙组复杂气藏改造的需要,是中江沙溪庙组气藏的高效开发的重要技术手段。图5表3参3     

鄂尔多斯盆地致密油应力循环压裂技术

鄂尔多斯盆地长7致密油Ⅱ类储层脆性指数低、水平两向应力差较大、天然裂缝不发育,常规混合水压裂难以形成复杂裂缝,单井产量低,为此研发了应力循环压裂技术。通过物模实验明确了该压裂技术增产机理,完成了工艺优化和工具配套。该工艺采用应力循环压裂工具泵注高砂浓度液体,在环空注入净液体,根据压裂过程中地层响应和压力变化,实时控制井底砂浓度和排量,对储层加载循环应力,使储层受到疲劳破坏,实现缝网压裂。现场试验37口井,平均施工规模与常规混合水压裂相当,施工排量仅为常规混合水压裂的一半即可实现多次缝内升压,较对比井有效改造体积增加44.5%,单井日产油量提高1.6 t。     

阿尔塔拉凹陷压裂控缝高及诊断技术

对于低渗透薄互层油气藏,储层压裂改造期望压裂作业后人工裂缝尽可能在目地层内支撑,从而增加有效支撑裂缝长度,提高人工裂缝的支撑效果。然而在实际压裂施工过程中并非所有的层都能够达到设计要求,由于施工参数和施工工艺的影响,施工缝高易过度增长。因此需要优化设计参数和施工工艺,提高该类储层压裂效果。提出了压裂改造此类储层的单薄层控缝高和多层提高压开程度的低伤害、高效改造工艺及诊断方法。通过现场应用平均探井单井产量提高了4～10m3/d,勘探试油成功率提高到85%以上,取得良好的效果。     

ZF1-P2井双封单卡多段压裂现场应用

针对大庆油田Z6区块低渗透扶余油藏储层物性差、自然产能低、常规压裂改造增产效果差等问题,在ZF1-P2井开展水平井多段压裂现场试验,应用点源限流射孔技术进行加密布缝,采用双封单卡工艺一趟管柱完成十五段压裂施工,通过对各段加砂规模的精确控制实现了脱砂压裂。压后产液9.5t/d,产油8.1t/d,是周围直井压裂产液、产油量的6.3倍和7.4倍,是同区块压裂水平井的1.4倍和1.6倍,增产效果和经济效益显著,为大庆油田水平井多段压裂积累了经验。     

腰英台油田微裂缝发育储层压裂技术研究与工艺评价

腰英台油田属于中低压,低渗、特低渗油气田,大部分油藏射孔后基本无自然产能或很低,压裂改造是提高单井产能,获得高产量的有效途径。但由于该油田的青山口组油气储层微裂缝极为发育,压裂过程中滤失和诱导缝的产生,使水力压裂裂缝延伸变得十分困难。经过对地质资料及以往压裂资料的分析,研究微裂缝储层压裂工艺技术,2006年经过52井次的压裂,工艺评价结论表明,该工艺技术基本上解决了用液量大,砂比低,施工困难,平均单井加砂量少等问题,取得了较好的压后效果,使该油田满足产能建设的目标要求,开发水平进一步提高。