江汉油田低渗透储层压后返排方案优化

对于低渗透储层,压裂措施结束后,进行快速返排利于该类油藏的后期生产。但是,目前国内大部分压裂返排工作制度的确定依赖于现场经验,缺少理论指导,江汉油田低渗透储层同样面对着相同的问题,这就引起了支撑剂回流问题。本文从油田实际出发,主要通过对压裂液返排速度和支撑剂受力分析的关系研究,提出了基于临界速度法建立的低渗透储层压后压裂液返排方案。针对不同类型支撑剂,在快速返排过程中,随井口压力变化,先用小油嘴放喷,然后再用大油嘴放喷,能及时排出压裂液,同时又能防止支撑剂回流。     

微裂缝中压裂液返排的数学模型研究

为优化致密储层压后焖井效果,需要对压裂储层选择不同的压后焖井方式。根据压后返排的物理过程以及对地层微裂缝演化损伤,建立压裂液返排模型。国内外学者之前所做的研究大多只是介于宏观裂缝的返排率研究,而本文为优化返排率计算模型,提出了在地层微裂缝中返排过程中的压裂液返排率的计算模型。通过微裂缝中返排模型,可计算出微裂缝中压裂液返排率。然后通过计算、分析某油田A、B区块在不同焖井方式下的压裂液返排率,并依据其变化规律,选择不同储层适合的不同焖井方式,为致密储层压后焖井方式的选择提供新方法。     

支撑剂回流理论研究

压裂是低渗透油藏的重要开发手段,而压裂返排施工关乎压裂成败。通过对压裂过程中的支撑剂进行受力分析,利用牛顿第二定律分析了支撑剂在水平和竖直方向上的运动状态,建立了支撑剂回流模型。利用室内模拟实验,模拟了在单条裂缝中的支撑剂运动,分析了不同返排流量下的支撑剂运动状态,验证了支撑剂回流模型的准确性。通过室内模拟实验和回流模型计算分析了实际压裂过程中支撑剂在裂缝中的运动,得到支撑剂在裂缝中的运动距离相对于裂缝半长很小,为现场施工过程中进行顶替返排提供理论支撑。     

压裂气井出砂机理研究及防治

水力加砂压裂是低渗透油气田的重要增产措施,由于地质和生产制度原因造成压裂气井回流出砂,危及安全生产,掩埋射孔井段,影响气井产出。研究认为:地层两向水平应力差值的大小是控制压裂缝宽窄的地质因素,因应力差值大形成的“短而宽”压裂缝闭合速度慢,返排压裂液时支撑剂未被裂缝夹住,填充层顶部支撑剂易被流体携带出砂。频繁开关井激动井底,生产制度过大,突破气井出砂临界生产压差使压裂缝中砂拱松散而被流体带出。决定支撑剂回流的临界参数有裂缝闭合应力,油气开采所施加的流体动力及裂缝宽度。     

压裂液返排试验及返排制度优化研究

试验结果显示,合理的返排液体粘度应小于5m Pa·s;支撑剂回流主要发生在排液初期;初期合理的返排速度控制在0.2m3/min,控制油嘴不大于3mm;作用在支撑剂有效应力大于6m Pa后,返排出砂状况明显降低;若压裂过程加入纤维,可更有效控制支撑剂回流。试验结果对压裂液返排施工具有很好的指导意义。     

sw8-9-3井混注可降解纤维压裂施工分析

为解决压后返排支撑剂回流问题,对东北分公司sw 8-9-3井进行了全程纤维加砂施工。现场实验和文献调研证明,纤维可提高压裂液携砂能力,有利于提高支撑缝长,改善裂缝中支撑剂的分布剖面。该井后不关井直接进行压裂液快速返排,排液时间显著缩短,返排效率高。加入纤维可以减缓支撑剂的沉降速度,提高悬砂性能,因此可进一步考虑减少聚合物等增粘剂的加入量,最大限度保护储层,优化导流能力,提高产量。     

压裂返排影响因素分析

水平井压裂时,返排制度是决定压裂效果的重要因素。分析影响返排效果的施工因素,针对储层采用合理的返排制度有利于提高压裂液的返排效率、有效控制支撑剂的回流、提高水平井多裂缝的有效导流能力,从而提高储层改造的效果。     

大宁-吉县地区致密砂岩气井压后返排分析

压后返排是试气作业的重要环节,适当的返排程序和返排速度通常是保持裂缝导流能力的关键。通过对致密砂岩储层压后影响返排因素的分析并结合不同返排理论的特点,选定强制返排理论适合于该类储层的压后返排理论。并结合工区的实践,在储层地质分析的基础上,根据气井产量高低对施工井分为高产井、中产井、低产井三类。同时根据强制返排理论中压裂液返排量的大小将压后返排分为四个阶段,分别对三类井压后不同阶段返排规律特性进行研究,从而总结出本地区致密砂岩气井压后科学的返排技术。     

多尺度支撑剂组合加砂技术在压裂过程中的应用研究

随着勘探开发井深度的增加及开采难度的加大,压裂裂缝的复杂程度也越来越大,窄裂缝、弯曲裂缝、多裂缝不断涌现,经常导致加砂困难或支撑裂缝质量差等问题。同时在压后返排过程中时常出现支撑剂返吐现象。以上问题严重影响了压裂效果。多尺度支撑剂组合加砂技术是把不同粒径支撑剂的优点结合起来,在裂缝复杂或狭窄的区域加入流动性较好的小粒径支撑剂,在裂缝条件较好的区域添加大粒径支撑剂,提高压裂成功率及支撑裂缝的质量,减少了支撑剂回吐的几率,避免在裂缝口部出现瓶颈现象。本文分别从理论上研究了小粒径加砂、大粒径加砂以及组合支撑剂加砂技术的特点,然后进行了室内试验研究以及产能分析,最终得出了不同粒径支撑剂组合加砂技术的优点及应用方法,为提高压裂成功率及裂缝的质量提供了依据。     

支撑剂嵌入对致密砂岩储层裂缝导流能力的影响

致密砂岩储层经过水力压裂施工后,支撑剂通常会嵌入裂缝壁面导致有效缝宽减小,进而导致裂缝导流能力的降低,影响压裂施工的效果。以鄂尔多斯盆地某致密砂岩油藏储层段岩样为研究对象,评价了不同类型支撑剂、支撑剂粒径以及铺砂浓度条件下支撑剂嵌入对裂缝缝宽和导流能力的影响,结果表明：在相同的试验条件下,石英砂在致密砂岩板上的嵌入对缝宽和裂缝导流能力的影响要大于陶粒;支撑剂粒径和铺砂浓度越小,有效缝宽越小,支撑剂嵌入导致裂缝导流能力的下降幅度越大。在致密砂岩储层压裂施工过程中,应根据现场实际情况优化压裂施工设计,选择合适的压裂施工参数,尽可能地降低支撑剂嵌入对裂缝导流能力的影响。     

影响支撑剂返排的因素分析

支撑剂的返排不仅造成生产设备严重损坏、增加生产成本,而且严重降低支撑裂缝的导流能力以致降低气井的产量。因此控制支撑剂的返排对气井正常生产有着重要的影响。本文通过查阅大量国内外相关文献的分析研究,归纳总结了影响支撑剂返排的各种因素,对合理选择支撑剂以及气井进行正常开采具有重要的参考价值。     

可降解纤维压裂暂堵剂表面改性与性能研究

可降解纤维应用浸润法进行表面改性,对其暂堵能力、悬砂性能、裂缝导流能力和防支撑剂回流性能进行评价。结果表明,9‰浓度的可降解纤维混砂后对导流能力的影响最小,在长10 cm的标准岩心中形成的暂堵突破压力可达0.3 MPa;而且加入纤维后使支撑剂临界出砂流速提高了30~60倍以上,可以有效地防止支撑剂回流。压裂施工结束后,纤维在地层中降解,形成新裂缝的同时恢复老裂缝的导流能力。     

不同粒径组合支撑剂对致密砂岩储层导流能力的影响

针对致密砂岩储层,采用API裂缝导流能力测试仪,进行不同类型、粒径、组合的支撑剂裂缝导流能力测试实验,研究支撑剂不同粒径组合对导流能力的影响.实验结果发现:当石英砂与两种不同粒径陶粒组合比例为1:2:2和1:2:7时,在较高的闭合应力下,仍然保持较高的导流能力,而且随着闭合应力增加,导流能力下降幅度较小.因此在致密砂岩...     

考虑支撑剂破碎的裂缝导流能力计算模型

基于Carman-Kozeny公式建立了考虑支撑剂破碎的裂缝导流能力计算模型,通过实例计算分析了支撑剂破碎率对裂缝导流能力的影响,研究结果表明:随着支撑剂破碎率的增加,裂缝导流能力逐渐降低;支撑剂的直径越大、裂缝闭合压力越高、支撑剂法向刚度越小,随支撑剂破碎率的增加,裂缝的导流能力下降幅度越大。     

压裂液返排液对页岩储层裂缝的损害实验评价

页岩气井经过大规模体积压裂施工后会有大量的压裂液返排液滞留在储层裂缝中,这会对页岩储层造成一定的损害。因此,选择涪陵地区某页岩气井压裂液返排液和储层页岩为研究对象,开展了压裂液返排液对页岩储层裂缝的损害实验评价,并分析了其损害机理。结果表明：页岩储层岩心经过压裂液返排液污染后,渗透率明显下降,使用线性胶和滑溜水压裂液返排液污染并烘干后的岩心渗透率损害率分别在31.30%～84.59%和13.97%～61.69%之间,滑溜水压裂液返排液的损害程度稍微弱些。岩心驱替前后压裂液返排液中的固相颗粒粒径分布发生了明显变化,有大量固相颗粒在驱替过程中堵塞在了岩心孔隙和裂缝中。使用线性胶和滑溜水压裂液返排液污染后的页岩导流板导流能力值显著下降,导流板烘干后的导流能力相比初始阶段下降幅度分别为61.48%和31.32%,说明压裂液返排液对页岩储层裂缝造成了严重的损害。建议通过优化压裂液体系性能和建立合理的返排制度来降低压裂液返排液对页岩储层裂缝的损害程度。     

纤维素衍生物及纤维材料在压裂液中的应用

纤维素衍生物在压裂液中常被用作稠化剂、稳定剂和降漏失剂。纤维材料加入压裂液后,可以在降低稠化剂用量的同时提高携砂性能,在随支撑剂进入地层的同时降低压裂液滤失、强化造缝及支撑裂缝,并有效防止返排时的支撑剂回流,从而达到有效增产之目的。     

覆膜砂压裂改造技术现场应用效果浅析

油井压裂是储层改造和增产的重要工艺手段,压裂的目的是形成一条用支撑剂支撑的人工裂缝,从而达到使低渗储层获得较高产能的目的。目前压裂常用的支撑剂为普通石英砂和陶粒,但是他们最大的缺点是在地层条件下都会发生破碎,并且破碎的微粒在压裂液返排或油气生产过程中会发生运移.从而堵塞渗流通道,使裂缝的导流能力降低,甚至在压裂液返排过程中出现吐砂现象。本文主要阐述了树脂覆膜砂的性能及防砂、增产和稳产机理。     

鄂尔多斯盆地东缘煤系地层致密气低产原因分析

鄂尔多斯盆地东缘煤系地层是我国未来致密气、煤层气合采试验的重点区域,但目前致密气井产量较低,严重制约了气田的规模开发和下一步与煤层气合采的开发方案制定。总结了该区储层特征,综合气层性质、压后效果评价、返排制度等资料分析了低产原因,认为低产原因有:致密砂岩气藏物黏土矿物占比15%,以伊利石、高岭石为主,物性比苏里格气田盒8段差;压裂改造目的层含气性质对产能影响大,中-高产层自然伽马(GR)基本小于50GAPI,低产层自然伽马(GR)基本大于50GAPI;压裂裂缝几何尺寸、导流能力等参数与设计值相差较大,不能形成有效的泄压通道,导致压后气产量低;返排制度不合理,导致近井带裂缝过早闭合,降低返排率,造成储层伤害。研究还表明,煤层对压裂施工和产气影响不明显,为该区下一步致密砂岩气、煤层气合压合采研究提供依据。     

压裂返排液再配液技术的研究应用

压裂是储层改造的重要增产措施。随着大量水平井的规模化开发以及大型施工工艺的应用,压裂液的用量越来越大,压后返排液量也相应增加,这些返排液成为压裂增产后的主要污染物。对返排液再配液影响因素进行分析,研究了一套适用于苏里格气田的交联胍胶类返排液再配液技术。该技术应用不仅减少了返排液的外排压力,还促进了水资源的循环利用,在保护环境的同时又保障了油气田的持续生产。     

伊通岔路河西北缘凝析气藏体积压裂技术研究与应用

伊通地堑岔路河断陷西北缘为低孔低渗致密凝析气藏,勘探主力储层埋藏深(2 000~4 000 m)、闭合应力梯度高(0.018~0.024 MPa/m)、温度高(95~150℃);储层伊蒙混层粘土矿物含量高,喉道细小;存在水敏、反凝析及"水锁"伤害,制约产能。常规压裂技术压后返排率低、产能低或无效果。采用复合压裂体积改造技术,通过高排量大液量低表界面、高防膨性能滑溜水造缝增加孔隙压力,提高地层能量同时形成复杂裂缝网络,降低水敏、水锁、反凝析现象,提高气体由基质向裂缝渗流的通道;并集成组合支撑、套管压裂等多项技术进行高排量大液量体积改造技术研究,现场应用2口井2层,施工成功率100%,压后返排率80%。