涪陵区块湖相页岩储层新型体积压裂工艺研究及现场应用

涪陵区块湖相页岩储层厚度大、分布面积广、资源量大。但湖相页岩气储层非均质性强，页岩泥质含量高，页岩闭合压力高，破裂压力高、延伸压力高、施工压力高，压裂难度大，传统压裂技术难以形成复杂裂缝。通过以涪陵区块湖相页岩气井TY1-HF井的岩石力学、矿物成分及地应力特征为基础，研究形成了“超密切割+均衡延伸+穿层扩体+暂堵转向+高强加砂”的湖相页岩储层体积压裂新工艺，现场试验取得了较好的效果。TY1-HF井储层的改造成功为以后国内湖相页岩水平井实施大型分段压裂改造积累了技术及现场施工经验。     

暂堵剂裂缝转向工艺在低渗储层中的应用

伴随胜利油田低渗储藏逐步成为增产的主阵地,压裂工艺成为这类储藏开发的主要技术手段。针对大跨度,多薄层储层受施工排量、压力等技术参数的限制,不能做到储层的全面改造,而水溶性暂堵剂的加入可以实现限流压裂及裂缝转向,从而实现储层的全面改造。本文回顾了水溶性暂堵剂产生的动机、原理、优势、现场施工和压后效果分析。另外阐述了水溶性暂堵剂的技术指标。同时,针对实际的压裂施工和产量分析,提出下步的改进工艺。     

页岩气井储层体积改造方法研究

页岩气体积改造是利用水力压裂技术产生复杂的裂缝网络,最大限度的增加裂缝壁面与储层基质的接触面积。本文根据前期微地震监测结果,研究储层压裂改造施工工艺参数匹配性,通过研究实践进行了增加粉陶用量、暂堵转向技术、连续加砂施工工艺和技术参数的调整试验,有效地提高了页岩的压裂缝长,增强了改造体积。通过几口井的实例分析证明,页岩气井压裂体积改造在实践中已取得了较好的效果。     

暂堵压裂工艺适用性分析及效果评价

目前页岩气开采规模日渐扩大,由于页岩储层岩性致密、非均质性强、缝网系统复杂、断层遮挡众多,压裂施工中套变等井下事故频发,常规压裂工艺面临重大挑战。在井筒变形、工具入井困难的情况下,常规的分段压裂改造技术无法实施,应用暂堵分段和暂堵转向压裂技术,通过不同粒径暂堵剂的组合使用,实现堵塞井筒炮眼,在近井缝口或远场缝端产生致密的暂堵剂封堵带,迫使流体转向,产生新裂缝或分支缝,同时增加裂缝复杂程度,提高储层动用程度。     

东濮陆相致密油储层压裂扩展规律模拟实验

东濮濮卫致密油储层属致密低渗砂岩储层,利用整合的桥塞分段、多簇射孔和近井筒转向的段内转向压裂技术可使改造程度最大化,但段内转向压裂能否压开多簇射孔段,目前的裂缝监测手段虽定量分析,但误差较大。为验证储层裂缝延伸和暂堵机理,应用大尺寸真三轴模拟压裂实验装置,进行了真三轴模拟压裂室内实验,分析一次压裂和二次暂堵压裂后的裂缝扩展规律。实验结果显示:一次压裂后裂缝从射孔处直接沿最大主应力方向起裂并扩展;加入暂堵剂二次压裂后形成了双翼缝,与一次压裂形成的裂缝有较大夹角,接近90℃,即暂堵后转向效果明显;一次压裂和暂堵压裂的破裂压力差值为10MPa,大于东濮陆相储层多簇射孔压裂改造过程中的簇间破裂压力差值(4～8 MPa),因此东濮陆相储层多簇射孔段内暂堵压裂具备施工条件。     

碳酸盐岩储层纤维暂堵转向酸压技术研究与应用

哈萨克斯坦肯基亚克油田储层具有超深(4000~4950m)、高温(120~150℃)、裂缝孔洞型碳酸盐岩、强非均质的特点。近年来,酸压改造已经成为肯基亚克油田成熟的增产工艺,且针对不同的改造目的衍生了多种酸压技术。但是,当人工裂缝延伸方位与储集体走向方位不匹配时,常规酸压往往无能为力,不能有效沟通天然裂缝和孔洞。纤维暂堵转向酸压技术是通过使用可降解人造纤维暂堵剂临时封堵天然裂缝强制流体转向来达到最大限度沟通有利储集体,从而提高储层动用程度和单井产量。现场试验8井次表明,纤维暂堵酸压工艺可以达到人工裂缝强制转向、沟通有利储集体的目的,取得了较好的改造效果。     

自然选择甜点暂堵体积重复压裂在新疆油田的成功应用

水力压裂作为各大油田老井增产的主要手段之一,能够达到一定的增产目的,但随着油田开发步入中后期,初次压裂失效,采取常规的重复压裂技术存在压裂改造波及体积小、有效期短、效果差等问题,围绕新疆油田开发中后期剩余油分布,针对不同类型储层改造难点,开展自然选择甜点暂堵体积压裂技术研究与运用,利用其压裂液自动选择地质甜点的特性,配合使用高强度暂堵剂,达到有效层断层内、层间多次转向,形成复杂体积缝网,提高水力压裂效果,提升经济效益。有效解决了老井压裂存在的技术问题,为老井措施增产稳产提供了可靠的技术支持。     

柔性暂堵绳结在套变井压裂中试验应用

体积压裂已经成为非常规储层有效开发主体技术，暂堵压裂可以促使裂缝转向，增大水力裂缝波及范围，提高改造体积，成为体积压裂改造重要手段。目前国内采用的暂堵剂材料品种多样、性能差别较大，封堵压力上升不明显。川南页岩气，在长段多簇或套变无法下入桥塞多段射孔合压井中多采用暂堵球+暂堵剂复合暂堵工艺，暂堵材料到位压力反应0.4～8.8MPa,平均2.4MPa,暂堵前后延伸压力上涨0.5～9.6MPa,平均3.6MPa。有大部分压力反应在3MPa以下，说明暂堵材料封堵效率较差。针对此问题，研究出柔性绳结暂堵材料，该材料具有对不规则射孔孔眼的自适应性、优越的封堵性能和完全降解性能，室内实验和现场应用表明，该材料在今后的压裂过程中应加大推广应用力度。     

复合暂堵转向压裂工艺在低渗透油田中的应用

针对炮眼暂堵转向压裂改造效果逐年变差的问题,试验应用复合暂堵转向压裂技术,探索提高转向压裂效果的有效手段。介绍了复合暂堵转向压裂的增产机理,复合暂堵剂组成、作用及其性能评价,并优化了压裂施工方案,现场应用12口井,取得了较好的试验效果。     

超深碳酸盐岩储层水平段复合暂堵酸压工艺应用研究

文章针对复合暂堵分段酸压工艺,优选了耐高温、高压差的三类暂堵剂,分别可实现对基质、微裂缝及人工裂的高效暂堵,形成了复合暂堵酸压优化设计技术。现场应用表明,暂堵剂可实现有效封堵和酸液转向,耐压10MPa以上;复合暂堵分段酸压工艺有效促进了高渗透率级差水平段的有效改造与产能动用,增产效果显著。     

压前增能与暂堵转向压裂技术

针对薄差储层发育差、注采不完善、同时受缝间干扰机难压层影响，导致部分薄差层未得到有效动用。采取压前补能与暂堵转向压裂技术，通过压前补能，完善注采关系，暂堵转向，压开新的裂缝，提高裂缝复杂程度，改善储层的渗透率，增强原油的导流能力，达到增产增效的目的。有效解决改造油层挖潜老裂缝控制区以外剩余油的目的，实现低产区块效益治理。     

薄差储层对应精细控制压裂方法初探

针对二、三次加密井薄差储层发育差、注采不完善、同时受缝间干扰及难压层影响,导致部分薄差层未得到有效动用的实际情况,提出了薄差储层对应精细控制压裂技术思路。通过将改造模式由常规压裂单井点压裂转向井组油水井对应压裂改造,改造对象由单卡段多层笼统压裂转向单砂体对应压裂改造,施工规模由常规固定加砂量转向根据砂体发育"个性化"优化施工规模,通过对油水井对应单砂体同时进行"个性化"压裂改造,实现完善薄差层注采关系的目标。通过现场试验,取得较好试验效果,初步明确了该技术对于薄差储层精细压裂改造的适用性。     

火烧山油田筛管完井水平井压裂技术研究与应用

火烧山油田H1油藏南部物性条件差,砂体呈透镜状分布,常规井网难以有效开采,针对这一特点,共在H1油藏南部布置6口水平井进行衰竭式开采。从筛管完井水平井分段压裂技术切入,论证了火烧山油田特低渗裂缝性砂岩油藏大规模体积压裂的适应性;并开展适合筛管完井水平井改造的多级暂堵重复压裂技术研究,通过多级暂堵的方式实现对水平段段间转向,激活原有天然裂缝,产生新的人工裂缝,从而形成复杂缝网,扩大泻油面积,提高水平井产量。重点研究H1油藏南部天然裂缝发育和地应力分布对体积压裂造缝机理的影响,以及相配套的分段分簇方案、压裂参数及暂堵工艺技术。最终通过微地震监测对压裂后的储层改造程度和总SRV进行评估。     

油田特低渗透油藏压裂技术研究及应用

该油田具有低渗透、低孔、层薄而多、应力敏感性强以及微裂缝发育等特点,还具有显著的双重介质储油层的特性。因为对天然裂缝的开启导致了压裂早期砂堵和压裂液过量滤失的缺陷,导致了该区油藏不能得到有效的开发。本文根据该油田勘探及开发过程中压裂改造的实践应用,利用压力降分析成果及储层裂缝开启机理,通过地应力剖面分层研究及配套射孔优化、全三维压裂模拟、暂堵、限流压裂、前置段塞以及转向控缝等工艺的实践,解决了该类型储层压裂早期砂堵的问题。现场的应用达到60井次,成功率可以达到80%以上,增产原油量5×104吨。     

高强度长效暂堵剂在水平井重复压裂上的应用

暂堵转向是重复压裂的重要技术,暂堵剂的性能是决定暂堵转向成功的关键因素之一。研究了一种高强度长效暂堵剂,通过对其应用性能评价表明,该暂堵性能优异,具有溶解时间长、溶解彻底、耐温性能好、不同介质中稳定性好、地层伤害小等优势,可满足不同储层水平井的重复压裂增产要求。目前已在新疆油田、西南油气田等国内主要油田成功应用,增产效果明显,具有广阔的应用前景。     

缝内多级暂堵压裂工艺技术在油田的应用

针对某油田油井重复压裂井数及次数不断增多、压裂效果逐渐变差问题,试验了缝内多级暂堵压裂工艺技术,形成了缝内多级暂堵转向压裂、缝口与缝内暂堵相结合等工艺技术,拓宽了油井重复压裂技术界限,提高了多次重复压裂改造效果。文章通过研究缝内多级暂堵压裂分支缝延伸机理,进行了高强度暂堵剂的评价与优选,确定了暂堵剂的用量,形成了缝口暂堵与缝内暂堵相结合压裂施工工艺。在该油田某试验区块试验16口,平均单井初期日增油2.0t,比同区块同期常规转向压裂高0.3t/d;单井累计增油440t,比同区块同期常规转向压裂多增油88t,试验见到了较好的应用效果。     

提高水平井射孔簇压裂效率的技术进展和效果分析

本文介绍了国外提高水平井射孔簇压裂效率的技术进展和效果分析,生产测井、光纤测试、井下微地震和示踪剂监测等方法表明水平井射孔簇压裂效率存在较大的差异和挖潜空间。结合油藏品质和完井品质的选段选簇方法,兼顾了储层的可采性和地层的可压性,强调了水平井段岩石力学性质非均质性对射孔簇压裂效率的影响,大大提高了射孔簇压裂受效率和产量贡献率。结合作业品质的暂堵转向压裂成为目前提高射孔簇压裂效率的有效手段,基于室内研究成果和现场操作经验的暂堵转向才能真正取得预期的增产效果。     

普光气田碳酸盐岩储层多级暂堵转向重复酸压工艺技术

普光气田气层埋藏深、井段长(160-557.9m),投产采用一体化管柱全井段射开笼统酸压,受纵向非均质性影响,生产测井产剖测试结果显示部分层段未动用或贡献率低,在不动管柱条件下常规重复酸压工艺技术现场针对性差,为纵向开启新层,改善产气剖面;横向均匀改造,提高储层动用程度,文章以"自降解暂堵剂"、"清洁转向酸"为核心介绍了多级暂堵转向酸压工艺技术。     

低渗储层干法加砂压裂增黏剂的研发及压裂液体系优选

针对长庆气田原采用水基压裂液存在的问题,首次采用分子模拟技术,开展高聚物分子设计和增黏效果模拟,开发出了针对二氧化碳干法加砂压裂施工专用增黏剂。通过室内试验及数学模型分析,优选出5%增黏剂+95%液态二氧化碳作为压裂液体系,大大提高了液态二氧化碳携砂性能。该工艺在长庆气田开展现场试验,并通过微地震监测评价储层改造效果,试验井微地震监测裂缝半长81~113 m,裂缝高度57 m。现场初步试验结果表明:二氧化碳干法加砂压裂技术对低渗、强水锁储层具有较好的改造效果,同储层条件下,裂缝长度达到常规水力压裂改造的2倍;排液速度快,完井周期是常规水基压裂的三分之一,储层伤害低,单井产量可增加2~3倍,储层改造效果良好。研究和应用结果可以为类似低渗储层增产改造提供技术参考。     

聚酯纤维类暂堵材料的制备及其性能研究

一次酸压后的生产井经过一段时间开采后将处于高含水阶段,其裂缝成为水的主要通道,所以提出在重复酸压工作液体系中添加酸溶性暂堵材料,形成酸压暂堵转向增产技术。为了提高暂堵效果,制备了纤丝状聚酯纤维类固体增强剂,配合颗粒状淀粉接枝共聚物、胶凝状共聚物这2类聚合物复配形成多组分、多形态的聚酯纤维类暂堵材料。利用差示扫描量热仪(DSC)、扫描电镜(SEM)、NS3A多功能扫描探针显微镜(AFM)、Mastersizer 3000型激光粒度仪以及岩心流动仪等,对暂堵体系进行了玻璃化转变温度、暂堵剂的微观结构、酸溶率和暂堵及伤害评价等暂堵性能进行评价,得出该暂堵材料的玻璃化转变温度Tg为60~65℃,暂堵颗粒的包裹固定效果理想,粒径级配合理,酸溶率可达95%以上,暂堵率99%,对储层渗透率影响小,满足现场施工要求。