压裂液气举返排优化设计

随着压裂施工井深不断增大,压裂液仅靠自喷的返排量已达不到设计要求,因此,需要选择下入气举阀进行气举返排的方式人工助排。为此,开展了气举返排优化设计研究,建立了平衡点深度计算模型,通过计算油管压力分布和环空压力分布,确定平衡点深度,继而进行气举排液参数优化设计。文中通过分析注气参数对平衡点深度以及排液速度的影响发现:平衡点位置主要受注气压力和井口压力影响,与二者呈线性相关性——注气压力每增加1.0 MPa,注气平衡点深度下移154 m左右,井口压力每增大0.1 MPa,注气点深度下移16 m左右;排液速度主要受注气速度影响,随井口压力的增大呈线性减小的趋势,注气压力和井口压力对排液速度的影响也不可忽略。     

液氮伴注水基泡沫压裂液技术在苏77井区的应用

介绍了苏77井区的储层特征,并指出压裂改造过程中面临的主要难题:粘土含量高、压力系数低、返排困难、残渣伤害。针对难题,苏里格气田普遍采用液氮伴注水基泡沫压裂液技术,增压助排,减少储层伤害。该压裂液100℃剪切稳定性好,能有效防止粘土膨胀运移,液氮泡沫稳定,有助于增加地层能量,提高自喷返排率。通过现场使用表明,采用液氮伴注水基泡沫压裂液技术,适当提高平均砂比、变排量施工、提高液氮伴注比例以及全程伴注等措施,不断优化施工参数,有效满足了苏77井区低压低渗气藏的压裂试气施工,并取得一定成效。     

海上油田压裂用助排剂的实验研究

水力压裂是油气井增产、注水井增注的一项重要措施。助排剂可以降低压裂液的表面张力或油水界面张力,增大与岩石的接触角,降低压裂液返排时遇到的毛管阻力。由于压裂液返排受诸如地层排液的能量(压力)、人工排液能量、破胶返排液粘度、压裂液和地层流体是否乳化、压裂液是否引起粘土膨胀、毛管阻力造成压裂液阻滞等因素的影响,一般无法比较加与不加助排剂的压裂液返排量而得出助排率。针对这种情况,文章给出了计算助排剂助排效率试验的尝试,以期对助排剂的性能做全面评价。     

压裂返排技术优化

压裂后排液过程中,压裂液的返排速度、破胶黏度对支撑剂总回流量的影响很大.通过研究压裂液返排速度、破胶黏度对支撑剂总回流的影响,确定了压裂液的最佳返排速度及时机,建立了不同井口压力下的放喷制度,形成了完善的压裂助排技术.该技术主要包括超低界面张力助排技术、ADC自生氮化合物助排技术以及预制、伴注气体助排技术.     

水力喷射注氮压裂工艺及参数设计计算

针对常规水力压裂技术在低压、低渗和能量衰竭地层应用中,常会出现压裂液滞留及返排率低等问题,提出了水力喷射注氮压裂方法,并论述了该方法的特点及施工流程。在分析水力喷射注氮压裂井筒流动压降基础上,结合水力喷射参数及喷嘴组合优选原则和具体实例给出了工艺参数设计方法和计算步骤。计算结果表明,对于同一喷嘴组合而言,地面油管压力随着油管排量的增加而增加,但会随着井口氮气干度的增加而降低;对于不同喷嘴组合,都有其所适用的油管排量和井口氮气干度范围,可用于指导施工时参数设计;水力喷射注氮压裂存在一个最优油管泵注排量,该排量可以满足设计中所有的井口氮气干度要求,文中算例的最优油管施工排量为2.5~3.0 m3/min;最后分析了水力喷射注氮压裂相对于常规液氮压裂所具有的优势。分析和计算的结果可以为水力喷射注氮压裂现场应用以及参数设计提供参考。     

大牛地气田液氮伴注效果分析及优化

大牛地气田具有低渗、致密、低压的特点,在压裂施工中,通常存在压后返排困难、压裂井自然喷通率低的现象。采取较高液氮伴注比例压裂层位的水平井自然喷通率较高,然而一味地提高液氮比例会增加生产成本。文中在最小液氮伴注比例计算的基础上,考虑了启动压力梯度对压裂液返排的影响,得出了大牛地气田液氮伴注压裂井压后自然喷通的最小液氮用量评价模型,并给出了大牛地气田盒1气层压裂井压后自然喷通的最小液氮伴注比例,为大牛地气田液氮伴注压裂施工提供了参考。     

致密砂岩气藏压裂液高效返排技术

压后返排是水力压裂作业的重要环节,低渗致密油气藏压裂液的高效返排,是保证压裂效果的关键所在,直接影响压裂改造的效果。通过低渗致密油气藏压裂液返排机理的研究,分析了影响压后压裂液返排的影响因素除了基本地质特征外,主要有压裂液的水锁伤害、启动压力的和返排压差。在此基础上,通过研究,提出了低渗致密油气藏压后高效返排的技术对策,即,以高效返排压裂液和压裂液强化破胶为技术核心,以纤维加砂、液氮伴注、工艺优化和压后返排控制为关键技术,实现低渗致密油气藏压裂后压裂液高效返排。高效返排工艺技术在川西致密气藏应用效果良好,大大地缩短了返排时间,提高了压裂液的返排率和返排效率,有效的降低了压裂液对储层的伤害,保证了压裂改造的效果．     

致密气藏压裂高效返排工艺技术

通过对低渗致密油气藏压裂液返排机理的研究,得出压裂后压裂液返排的影响因素除了基本地质特征外,主要还有压裂液的水锁伤害、启动压力和返排压差。在此基础上,通过研究提出了低渗致密油气藏压裂后高效返排的技术对策,即以高效返排压裂液和压裂液强化破胶为技术核心,以纤维加砂、液氮伴注、工艺优化和压裂后返排控制为关键技术,实现低渗致密油气藏压裂后压裂液的高效返排。高效返排工艺技术在川西地区致密气藏应用取得了良好的效果,缩短了返排时间,提高了压裂液的返排率和返排效率,降低了压裂液对储层的伤害,保证了压裂改造的效果。     

苏里格气田液氮助排工艺技术

苏里格气田储层物性差,单井自然产能较低,不经过增产措施改造就难以获得工业气流。该气田主要采用液氮伴注加砂压裂对储层进行改造,以达到增产增效的目的,因此,压裂后排液的时机与压裂后返排工作制度的确定直接影响着压裂改造的效果及该井的产能情况。根据经验,苏里格气田气井在压裂后停泵压力大于25MPa时需要关井使压力扩散,等压力降到25MPa以下时用油嘴或者针阀控制放喷。根据苏里格气田现场试验研究,提出了苏里格气田天然气井压裂的合理液氮泵注程序及适合于苏里格气田压裂后排液强化返排技术。     

青海油田实施全程式伴注液氮加砂压裂再创新的对策

全程式伴注液氮加砂压裂成为新兴的热门技术。依据液氮具有较稳定的物理性质,储备压缩能较多、体膨胀势能的传递利于在储层内和井筒内驱排压裂液,提高返排速度和返排率,增大压裂效果,液氮中加入发泡剂,可进一步提高排驱压裂液的能力。从泵注前置液～泵注顶替液的全过程中,连续伴注液氮的含量呈现逐步减少趋势。液氮与工作液混注是较多采用的方式,分别从油管、油套环空进行恰时泵注。技术及装备的全面配套,推广应用的速度快、范围广、成效显著。深层次的技术创新在于强化基础研究、超正压射孔与压裂联作、科学确定工作液中的液氮含量、有条件时实施液氮与工作液分开恰时泵注、扩大应用中的压裂液种类、采用多种高效破胶剂、研究乳化酸加砂压裂工艺技术、返排液控制与井下吐砂监测等。研讨在于扩大专业学术交流范围、促进青海油田技术创新。     

长庆气田液氮伴注工艺监测技术的研究与改进

结合长庆气田S&S-2000型压裂设备和液氮泵车特点,对设备进行配套改造,使之能准确监测、记录液氮的数据,满足现场施工的要求。该项技术的成功不但提供了准确的液氮原始资料,而且有利于气井压后排液效果的分析和促进液氮伴注工艺的发展,从而促进了气井压裂工艺技术的进一步完善。     

前置液氮压裂技术在吐哈油田的应用

吐哈油田除个别整装构造外，大多属“三低”储层，必须采取相应的增产改造措施。目前酸化压裂是比较有效的改造措施，但其缺点是返排困难。从1995年3月开始，吐哈油田提出并实施了前置液氮压裂技术：可以在注入前置液之前先将液氮用泵车泵入井筒内，也可以随同前置液、携砂液一起泵入，如将两种方式结合使用效果更好。吐哈油田六口井的实践证明，此项技术有助排降滤失、防污染、防干扰作用，缩短了排液周期，且安全可靠。     

压裂井高效返排技术的完善及应用

川西气藏具有低渗、致密、压力低的特点，常规压裂后返排时间长，返排率通常较低，势必要求加快排液速度，降低对储层的伤害。通过多年的探索和研究，发展了一套高效返排技术:液氮助排＋纤维防砂＋优化放喷技术，探讨了液氮降滤、助排－纤维固砂和携砂的机理，优化了液氮加量、纤维加量和放喷油嘴尺寸，并对液氮的加入方法进行了优化研究，完善了该套返排技术。在川西进行了6口井现场应用，施工成功率100％，24 h内返排率均达到68％以上，返排中未见出砂现象，增产效果显著。该技术的完善和应用，为同类气藏的高效开发提供了很好的思路。     

低压气藏的开发实践和认识

中原油田卫城气藏每个区块内部均被多条小断层切割 ,属低凝析气藏 ,露点压力为 10 97MPa。采用的气井增产工艺技术为加砂压裂、酸化解堵、超正压射孔、排液采气技术等。其中压裂解堵主要采用了前置液中加入液氮作为助排剂、使用粘度较高的优质胍胶压裂液、使用高硬度陶粒支撑剂、卡封保护套管等四项技术 ,取得了良好的增产效果。     

涠洲12-1油田注伴生气近混相驱替机理实验及模拟研究

近混相驱可以在降低注入压力的同时尽可能使驱替效果达到与混相驱相同的低界面张力驱替效果。以涠西南油田群外输气回注涠洲12-1油田地层原油的互溶性膨胀试验和多次接触过程PVT实验数据为基础,结合PVT物性参数及相态特征的模拟计算,分析了涠洲12-1油田注伴生气膨胀特征和多次接触非混相驱和近混相驱特征。研究表明,涠洲12-1油田地层原油在目前地层压力(20.47~20.77 MPa)下,当注入气摩尔比例达到0.68左右时,体系达到理论上的一次接触混相状态,对应的理论混相压力在39.45 MPa以上。注涠洲12-1油田外输气形成的驱油机理为多次接触动态非混相驱和较弱的近混相驱,要达到明显的近混相驱和混相驱,则需要把注入压力提高到40 MPa以上。     

低压、低渗气藏压裂改造化学增能技术

根据中原油田文23气田储层渗透率低、压力系数低、返排率低、压裂措施后压裂液滞留地层中对储层造成伤害等地质特征，研究了化学增能工艺技术，利用化学反应产生大量的气体和热量来减缓或解除液体的滞留，从而达到提高返排、减少储层伤害和提高工艺效果的目的。实验研究了自生气体剂自生热化学剂组分、配方优选和性能评价等方面。研究表明：80 ℃条件下，90 min可使密闭容器中含有1.0 mol/L自生气体剂水溶液的压力达到1.92 MPa；在液体起始温度为10 ℃的条件下，可使液体温度在10~20 min升高到95 ℃。另外，通过自生热化学剂发生反应生成的泡沫质量为92.7％，而且具有良好的稳定性，半衰期在28.9 min。现场试验表明，该技术取得了良好的应用效果。     

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长庆气田为低压、低渗气藏，压力系数低、非均质性强，气藏类型复杂，压裂液对储层容易造成伤害。为了降低伤害，在地质特征分析的基础上，对压裂改造中引起储层伤害的因素进行了分析研究。通过岩心伤害流动实验、电镜对比分析、压裂液残渣粒径分析等室内实验研究认为，储层压力系数低、稠化剂的大分子集团对储层造成的伤害是引起伤害的主要因素，而储层的敏感性伤害、压裂液残渣的伤害虽对储层造成一定的影响，但并不是造成伤害的主要因素。在伤害因素分析的基础上，还阐述了目前在长庆低压、低渗气田应用的CO₂压裂和液氮全程伴注技术取得了较好的效果，特别是液氮全程伴注技术已得到了较大范围的应用，排液周期进一步缩短、返排率显著提高，压后不能及时喷通的井明显下降。同时结合压裂液伤害的主要因素，提出了压裂液发展的新技术思路。     

CO2泡沫压裂井筒气-液-固三相流动模型

CO₂泡沫压裂技术具有低伤害、易返排、节约水资源等优点,已被广泛应用于非常规油气开采,但目前CO₂泡沫压裂液井筒流动模型大多只考虑气、液两相,忽略了支撑剂固相对CO₂泡沫压裂液流动性的影响。通过体积平均法将支撑剂固相与CO₂泡沫耦合建立气-液-固三相CO₂泡沫压裂液井筒流动计算模型,并与现场压裂井实测温度数据对比,温度平均误差仅为2.7%,验证了模型的正确性。实例计算表明:支撑剂固相会使CO₂泡沫压裂液井筒压力升高,井筒内温度和压力随支撑剂体积浓度的增加而增大,体积分数从0增加到0.3,井底压力增大9.0 MPa;泡沫质量增加会明显增大井筒内CO₂泡沫压裂液温度;增大质量流量会导致温度和压力降低,质量流量增加10 kg/s,井底压力降低5 MPa、温度降低0.4℃。研究成果可以实现CO₂泡沫压裂井筒气-液-固三相流动温度和压力等参数耦合计算。     

陈家庄油田南区薄层特稠油油藏高效开发关键技术及其应用

陈家庄油田南区为薄层特稠油油藏,具有储层薄、油稠、出砂严重、含油饱和度低的特点,常规开发单井产量低。针对以上问题,在精细地质研究的基础上,开展了水平井开发及蒸汽驱技术政策界限研究,数值模拟优化结果表明:水平井布井极限厚度在3 m以上,吞吐阶段注汽强度为15 t/m,初期尽量提高采液量;当地层压力降至5 MPa以下开始转驱,蒸汽驱阶段采用水平井与水平井组合方式,水平井合理井距为150 m左右,合理生产井段长度为200～250 m,合理的转驱时机是吞吐4个周期左右,注汽速度为6～8 t/h,连续蒸汽驱的开发方式为最优方案。通过以上关键技术研究成果的应用,实现了研究区薄层特稠油油藏的有效动用,预计采收率可达到17%。