半潜式钻井平台射孔-压裂-测试一体化工艺

介绍了国内首次在半潜式钻井平台实施的某井射孔-压裂-测试一体化管柱的施工工艺。分析了该井的测试难点及射孔-压裂-测试管柱的设计原则,对实施射孔、压裂、测试作业关键点的三套方案进行了对比,确认了下射孔-压裂-测试一体化管柱后,进行射孔、测试、压裂、排液、压井、测试的可行性,为类似井测试作业提供了借鉴。     

煤层气井压裂效果评价方法

通过把压裂施工阶段作为试井注入阶段,压裂施工后关井作为试井的压降阶段,对压降曲线进行试井分析,得到裂缝长度等压后储层参数,进而对压裂效果进行评价,并制定了压后效果评价标准,对不同类型煤层气井的压裂工艺、施工参数和压裂液体系进行优化,为下步整体压裂排采效果的综合评价提供了可靠的依据。     

气井重复改造封层下返压裂管柱及工具

针对苏里格气田低产井动用新气层压裂改造,目前以常规K344封隔器为主的直井分层压裂管柱存在无法长期封堵已开采层,压后气液进入压力较低的已开采层导致窜层,严重影响返排率及产气量,该管柱无法满足老井改造要求。新研制的下返压裂管柱由BH-座封球座、BH-Y241封隔器、BH-逐级喷砂滑套(含可溶解压裂球)、BH-SLM防砂水力锚、BH-压差式反循环阀、BH-液压式安全接头等组成。该管柱不仅能长期有效封堵已采层保证压后稳定采气;可溶解球的应用也解决了以往低密度球的压后不易返排阻挡排液采气通道等问题;压差式反循环阀能在管柱被砂埋时提供反洗通道并且压后下节流器生产时能有效监测气层压力;各工具结构的设计能够保证整个管柱顺利上提解封,为后期若需再改造提供了便捷。该管柱2016年成功应用以来在苏里格地区共计现场应用8口井,均取得良好效果。     

BZ-60型无阻压裂喷砂滑套的研制与应用

针对常规分压合采工艺管柱不能实现油管畅通,对单井测试以及生产有影响的问题,研发了BZ-60型无阻压裂喷砂滑套和相应的分层压裂工艺管柱。该滑套主要由上接头、定位环、锁紧机构、上密封滑动机构、下密封滑动机构、中心管、壳体等组成,一般配合封隔器使用,主要适用于2层分压合采工艺管柱,结构简单、性能稳定,可实现压裂后油管无阻,不影响后期测试作业。苏里格地区20余口井的使用表明,该管柱满足施工要求,很好地解决了2层分压、压后管内有阻碍、影响测试的问题,成功率100%。     

沁水盆地寿阳区块煤层气排采动态成因机理及排采对策

以寿阳区块的静态地质资料和动态排采资料为基础,分析了寿阳区块的排采动态特征并从系统分析观和地质因素2个方面解释了排采动态的成因机理,提出了寿阳区块的排采对策。研究表明:寿阳区块排采动态呈现出单井产水量高,产气量低或不见气的特点,合层排采井的典型日产水量大于单采井产水量之和,表现出“1+12”的现象;典型日产气量与典型日产水量呈现负向包络关系,高产水对产气有抑制作用;造成寿阳区块煤层气井高产水的原因有2个,一是寿阳井筒—排采煤层系统为开放系统,断裂或压裂缝沟通煤层上下的含水层,造成煤层气井低效降压;二是寿阳区块煤系地层中分支河道砂体发育,且因该区发育的断裂多为高倾角断裂,当多层合层排采时,断裂沟通含水层的概率大大上升。因此,在培育高产气井时,首先要避开断层开放型系统,远离断层,其次是避开垂直压裂缝压穿型系统,因寿阳区块煤层更易压裂,故压裂时要适当降低前期采用的压裂规模,针对具体井层,需根据顶底板隔水层的厚度,保证在不压穿顶底板隔水层的前提下,优化压裂规模,以实现在规避围岩含水层不利影响的条件下最大程度地改善煤储层的渗透率。     

不动管柱多层压裂及排液一体化工艺技术研究与应用

为满足探井试油需要,研究了不动管柱多层压裂及排液一体化工艺技术.该技术包括3种形式：压裂两层及排液一体化管柱、选择压裂一层及排液一体化管柱及选择压裂两层及排液一体化管柱.该技术利用一趟管柱,对一个或两个层实施压裂,并在不动管柱的前提下,实现压后排液求产;同时通过管柱的结构设计与井下工具的合理设计,实现井下压力监测与压后井温测试,形成了集压裂、排液、求产、测压、测井温等于一体的完整配套的工艺技术.应用该技术在大庆外围油田及海拉尔地区的5口井中进行了现场试验,成功率100%.该技术使试油工序衔接得更加紧密,既可减少压裂液对储集层的浸泡时间,降低储集层的损害程度,又可降低作业成本,改善作业环境,实现绿色施工,具有广泛的推广应用前景.图6表4参8     

沁水盆地柿庄区块煤层气井排采动态影响因素分析及开发对策研究

柿庄煤层气区块呈现"见气井数量少,单井产量低"的开发现状。为研究该区块煤层气井排采动态的影响因素,提出有效的煤层气开发对策,通过提取柿庄区块59口煤层气井排采动态典型指标,分析该区块煤层气井排采动态特征,同时研究断裂构造、压裂缝类型和煤层顶底板岩性组合对煤层气井排采动态的影响,并据此提出了合理的开发对策。研究表明:柿庄区块部分煤层气井产水过高对产气效果起抑制作用,过高的产水量主要是由外源水补给造成的。断裂构造易沟通煤层顶底板含水层,导致煤层气井高产水难产气或不见气;煤层发育的压裂缝中,水平压裂缝提高单井产气量效果差,而直立压裂缝在顶底板岩性组合有利时能有效提高单井产气量,反之则易沟通含水层导致产水量增加。柿庄区块煤层气开发在井位优选时,应重点选择在远离断裂构造、发育直立压裂缝且顶底板岩性组合好的煤层气富集区内部署井位;在多煤层合采时,应注意避免排采潜在的高产水煤层,保证煤层气有效产出。     

南海东部超深层压裂测试管柱结构优化设计及应用

南海东部X井为一口定向探井,储层埋深4687～4967m,地层破裂压力高达85MPa,采用常规射孔测试压裂一体化管柱地面施工泵压高,封隔器承受压差大。因此如何有效的提高压裂排量、降低地面施工压力,从而解决封隔器密封稳定性问题、以及平台作业空间、地面设备能力对压裂规模的限制,是保证本井作业成功的关键。X井通过设计优化管柱尺寸及结构,首次采大通径压裂管柱,减小传统“射孔-压裂-测试”一体化管柱的小直径附件工具节流的影响,降低管柱摩阻,通过较低泵压,实现了对南海东部超深层储层的压裂改造。     

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吴堡地区是中国石油天然气集团公司评价筛选出的煤层气勘探开发有利地区之一。该区位于鄂尔多斯盆地东部斜坡带,主要发育有下二叠统山西组和上石炭统太原组两套 含煤地层。区内钻孔煤层气显示十分活跃,所钻十几个煤孔均见气喷。吴试1井是该地区完钻的一口煤层气评价井,曾开展了近6个月的压后试采工作,录取了丰富的测试资料,试采最高日产煤层气1129m^3。文章通过总结分析吴堡地区煤层地质、煤层流体性质及吴试1井的试采动态特征,认为吴试1井试采动态基本上反映了煤层气井的典型动态特征;煤层压力低、供液能力差、压裂规模不足,是影响该地区煤层降压脱附的主要因素。同时,结合国外实例,分析认为除煤层厚度、渗透率、孔隙度等内在因素外,煤层伤害、完井质量是影响煤层气井排采效果的主要因素;煤层气井重新实施压裂及对裸眼井段重钻或侧钻是改善煤层气井产能的重要措施。在此基础上,提出了改善煤层气开发效果的措施及吴堡地区煤层气井的排采设想。     

山西沁南煤层气井试气工艺分析

对山西沁南地区三口煤层气井试气施工工艺进行总结分析，改进了注入压降测试管柱，采用电潜泵法对煤层排采测气。对今后煤层气井的施工具有一定的指导意义。     

鄂尔多斯盆地东缘深部煤层气勘探突破及未来面临的挑战与对策——以临兴—神府区块为例

煤层气作为非常规油气领域的重要接替能源其潜力巨大,其中,鄂尔多斯盆地深部煤层发育规模良好,但盆地东缘复杂的地质和工程条件制约了煤层气勘探开发的进程。以临兴—神府区块为例,基于已钻井资料、岩心分析资料及排采动态数据,对鄂尔多斯盆地深部煤层沉积和成藏地质特征、生产特征及压裂开采工艺等科学问题进行了探讨。研究结果表明深部煤层中半亮煤、半暗煤均有发育,以原生结构为主;深部煤层气藏具有含气饱和度高、储层能量足、煤体结构有利的特点;厘定了深部煤层气的“甜点区”评价的两个核心指标,即资源性(煤储层能量)和可压性(构造、垂向裂隙带、顶底板与煤层应力差);建立了分形理论定量化+数值模拟表征裂缝复杂程度的新方法,形成了“密切割+大排量+组合支撑剂+前置酸+变黏滑溜水”极限体积水平井分段压裂技术体系;落实了深部煤层的两个产气量控制参数(含气饱和度、含气量),根据产气量特征可将生产井分为压后自喷、排采即见气和常规排采3类。深部煤层气的规模效益开发亟需攻关深部煤层的排烃赋存过程、确定“甜点”富集区的边界条件、研究深部煤层的力学性质与体积改造等基础问题,持续强化地质—工程—排采一体化技术管理,创新企地融合和管理模...     

压裂爬行器研制

封隔器分压合采一体化管柱工艺开启上层滑套采用的钢球在压裂施工结束后大多留在井筒内,该钢球导致产气剖面测试无法实施。研制的压裂爬行器在压裂施工结束后能伴随返排液到达井口,实现井筒畅通的目的,为气井后期作业提供了较好的井况。     

延川南区块煤层气井高产水成因分析及排采对策

为了解鄂尔多斯盆地延川南区块煤层气井高产水的成因及高产水对煤层气井产能的影响,对延川南区块内煤层气的地质条件、压裂施工情况以及不同产水量煤层气井生产特征进行了分析研究,探讨了延川南区块高产水特征形成的原因,确定了高产水煤层气井的排采方法。结果表明,压裂缝的缝高过大,沟通了二叠系下统下石盒子组砂岩裂隙含水层组,是导致延川南部分煤层气井产水量过大的主要原因;高产水会造成实际见气储层压力比临界解吸压力低,降低了煤层气井产能。高产水煤层气井的排采难度大,需要选择合理的排采设备,在气井产气之前井底流压要平稳、快速下降,使煤层气井尽早见气,见气之后适当放缓排采速度。该排采方法在高产水煤层气井进行了应用,排采效果较好。      

海上平台射孔、压裂、测试与水力泵快速返排求产联作测试工艺技术研究与应用

在总结以往射孔、压裂、测试井施工经验的基础上,开发了适用于海上平台射孔、压裂、测试与水力泵快速返排的联作工艺,研制了与该工艺管柱配套的海上专用压裂水力射流泵,7″大套管用防砂卡器,大通径可锁定开关井全通径压控选择测试阀(LPR-N测试阀)。并在中海油某海域探井A井进行现场试验,结果表明,该工艺技术能够满足海上平台不动管柱一次完成射孔、压裂、测试与水力泵快速返排求产的施工要求,安全、可靠,具有试油周期短,作业费用低,快速、及时返排压裂残液,有效地防止压裂残液对油层造成二次污染的特点。该工艺技术的成功实施,为以后海上油田快速评价储层提供了新的技术手段。     

射孔—压裂—水力喷射泵排液一体化技术

受试油、测试联作技术的启发,分析射孔-压裂-水力喷射泵排液一体化技术的难点,通过开发优选配套工具和配套工艺,设计了能够实现射孔、压裂、水力喷射泵排液多道工序的一体化管柱,减少了施工洗压井次数和起下管柱趟数,缩短占井周期,实现连续返排,消除了压井对地层造成的伤害,体现了安全、环保、实用、经济的特点,提高了单井施工效率,具有良好应用前景。     

深层气藏压裂井井下压力温度监测技术应用

通过压裂施工前将存储式电子压力计随管柱下入到目的层,完整地记录压裂施工过程和压后排液的真实井底压力、温度变化情况。利用所录取的数据,可准确计算压裂施工不同阶段管柱的实际摩阻,建立深层气井压裂液摩阻图版;科学指导破胶剂追加,确保压裂液及时破胶返排;优化设计固化剂固化温度和固化时间,有效防止气井压后返排时支撑剂回流现象;解释、拟合人工裂缝长度和储层渗透率等参数,有效评价压后增产效果。     

和顺区块煤层气井产能影响因素研究

针对和顺区块煤层气井产气量差异较大的特点,从地质和工程两个方面展开研究,确定和顺区块煤层气井产能主要受到煤层气保存条件、解吸压力、压裂以及排采控制等因素的影响。研究表明,和顺区块煤层气的保存条件控制煤层含气性,对产能的影响明显;解吸压力越高,高产稳产潜力越大;区块构造高部位水力压裂易出现井间压窜现象;和顺区块煤层产液量及渗透率低,按照煤层的产水潜能,在单相流阶段求取煤层供液指数,并依此建立经验公式,确定合理的排采速度,对生产具有一定的指导意义。     

保德区块煤层气勘探历程与启示

主要根据地质认识转变、技术发展、钻井数量、勘探成果与产气量,将保德区块煤层气勘探历程划分为4个阶段.对外合作勘探评价阶段,水平井型排采8+9#煤层,产水量大、排液降压困难;井组试采评价阶段,丛式井组合层排采4+5#煤层和8+9#煤层,排水采气效果显现;勘探开发一体化先导试验阶段,优选富集区井网面积降压试采,获得高产突破...     

压裂后井温测试影响因素分析

油井压裂后的井温测试是判断施工措施效果的重要手段，在实际工作中，对压裂后的井温测试时间没有进行深入的研究，只是按相关标准要求在压裂结束后的24h内完成。但有一部分井24h内完成并不合适，测到的井温测试曲线不能反映措施的效果。本文利用JS-2型压裂排液求产监测一体化管柱监测的压裂-扩散-放喷-排液全过程的压力和温度变化资料，研究了压裂后井温测试影响因素，为确定合理的压后井温测试时间提供依据。     

影响煤层气井产量的关键因素分析——以沁水盆地南部樊庄区块为例

研究了沁水盆地南部樊庄区块煤层气投产井地质特征、压裂增产工艺、生产状况及排采技术等,分析了影响煤层气单井产量的关键因素,并讨论了提高煤层气井单井产量需要关注的问题。研究结果表明,煤层气高产井通常临界解吸压力与地层压力的比值较高,压裂施工时加砂量、用液量高;采用变排量施工工艺,控制裂缝形态,可提高压裂效果;特别是煤层气产出表现出“气、水差异流向”规律：构造高部位利于产气,构造低部位利于产水。在煤层气开发中,必须保证科学的排采制度,坚持“缓慢、长期、持续、稳定”的原则,排采早期保证液面稳定缓慢下降。在产气阶段,要保持合理套压,排采制度切忌变化频繁,避免由于煤层压力激动造成煤层坍塌和堵塞。