压裂液返排过程中支撑剂回流规律研究

油井压裂结束后,均有压裂后返排过程。返排过程中支撑剂回流是评价压裂效果的重要因素,因此有必要对其进行研究。考虑压裂返排过程中缝宽的动态变化,根据质量守恒定律和伯努利方程,考虑返排过程压裂液的滤失,得到缝内任意垂直截面的流速计算模型;对回流过程中支撑剂进行力学分析,得到支撑剂发生回流的临界条件,进而提出控制支撑剂回流的合理返排方案。根据建立的支撑剂返排模型,对吉林油田嫩平1井进行压裂液返排设计,制定出合理的控制支撑剂回流的返排施工方案。     

气田防支撑剂回流压裂液快速返排的研究

苏里格气田属于典型的"三低"气田,决定了自然投产后单井产量总体偏低。理论和实践都证明通过适度规模的压裂改造,可以显著提高开采效果。由于压裂井均有一个压后排液的过程,排液速度过快或不控制放喷均会造成支撑剂回流,从而影响储层压裂改造的效果。因此,掌握压裂后防支撑剂回流压裂液快速返排技术是提高改造效果的重要环节。     

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.     

苏里格气田防支撑剂回流压裂液快速返排技术研究

苏里格气田属于典型的“三低”气田,自然投产后单井产量总体偏低。理论和实践都证明,通过适度规模的压裂改造,可以显著提高开采效果。由于压裂井均有一个压后排液过程,排液速度过快或不控制放喷均会造成支撑剂回流。为此,要在不同的排液阶段选择合适的油嘴,并根据地层条件优化压裂施工顶替液量,同时,应用纤维加砂压裂技术,提高压裂改造效果。     

控制水力压裂支撑剂返排的玻璃短切纤维增强技术

介绍了用玻璃短切纤维增强技术(FRP)控制水力压裂支撑剂返排的作用机理,建立了介质塑性滑移机制的细观力学模型,对玻璃短切纤维的性能进行了测试,并对适用于控制支撑剂返排的玻璃短切纤维最佳参数进行了试验评价。     

水平井筒支撑剂沉降规律及填砂与冲砂试验研究

本文在对现场实际情况进行室内模拟试验的基础上，通过对混砂液在水平井筒中的流型，支撑剂运动方式，沉降与悬浮的条件进行理论分析和数据测定，从而对固，液两相流流动规律取得了一定的认识，并逐步总结出水平井筒支撑剂沉降与悬浮的条件以及诸多影响临界沉降速度的因素。     

支撑剂回流控制技术优化设计研究

包覆支撑剂用来控制压裂井返排和生产期间的支撑剂回流。包覆支撑剂上的包覆层在地层条件下固化,将支撑剂胶在一起,阻止普通支撑剂或者地层砂向井筒的运移以达到控制支撑剂的目的。以最优化理论为基础,以压裂施工的净现值为目标函数。以砂量、砂比和施工排量为决策变量,建立了包覆支撑剂控制支撑剂回流优化设计模型。所建立的优化模型为多元非线性规划,采用优化方法——因素交替法求解。对每个单变量,采用均匀分批试验法求得最优值。依次对每个变量进行优选,就可求得局部最优解。该设计模型不依赖于裂缝几何尺寸模型与产能预测模型,可在保证支撑剂回流控制效果的基础上,从经济角度确定最优的包覆支撑剂量、包覆支撑剂段的砂比和包覆支撑剂段的施工排量等施工参数。采用该模型进行了实例计算,求出最优的包覆支撑剂加砂量为8m^3,最优砂比40％,最优施工排量为3m^3·min^-1。计算结果表明,所建立的模型对指导现场施工有积极意义。     

低渗透油气藏压裂返排一体化工艺技术

随着油田的不断勘探开发,大量优质的低渗透油气藏被发现。酸化压裂是针对这类储层的主要增产措施,但若这类油气藏压裂后不能及时返排出压裂液,就会污染地层。因此为减少对地层的污染、缩短作业周期,研发了压裂抽汲联作抽油泵技术,并配套应用连续抽油杆和探井连续试油装置,实现了酸化、压裂措施管柱与抽油、试采生产管柱一体化。现场应用表明,采用低渗透油藏压裂返排一体化工艺技术实施后转抽时间由原来的平均6.9 d缩短为19 h,缩短了排液周期,减少了地层污染,改善了压裂效果。     

LostHills油田有杆泵抽油和支撑剂返排

从水力压裂井返排的支撑剂会导致泵管筒和柱塞磨损，从而增中有杆泵井的检泵费用。为了延长泵运行寿命，有两种解决办法可以采用：其一是安装允许采采砂液的泵、现场安装试验的带砂砂环的柱塞泵（ＰＡＰ）表明：运行时间平均增另了８１．６％。其二是阻止砂进入泵中，也就是使用井下防砂管，这样，安装防砂管的泵运行寿命能提高１３５％。有资料证明：ＰＡＰ泵和带防砂管的泵每日单井检泵费用分别节省１１．９１美元和９．２４美元。     

页岩气井返排规律及控制参数优化

压后排液作为压裂和后期生产“衔上接下”的关键一环,页岩气井压裂后返排控制参数的选择及返排制度的制定还一直处于探索阶段,返排控制参数对页岩气井返排率及气井产量的影响尚不明确,返排关井时间、返排油嘴使用和更换基本都凭经验和固定模式。通过某区大量页岩气井返排数据分析,研究了返排速度、压裂+关井期间压裂液与页岩作用对返排率和气井产量的影响,明确了页岩气井压后返排作法,研究结果表明,提高返排率有利于提高页岩气井产能,但返排率不是决定气井产能高低的关键因素;页岩气井压裂施工结束后关井有利于人工裂缝的继续扩展,提高单井产量,但关井时间过长会引起大量的压裂液滞留于地层对储层造成伤害,反而降低气井产能;提出开井初期采用慢返排模式更有利于提高返排率和单井产能,采用对“油嘴进行控制、逐级放大、连续、平稳”的排液制度。页岩气井返排规律及控制参数优化结果为该区块页岩气井压后返排控制参数的优化提供了依据。     

脆性页岩网络裂缝中支撑剂的沉降特性

与常规砂岩储层压裂形成的双翼平面裂缝不同,脆性页岩储层压裂形成的是网络裂缝.因影响网络裂缝与双翼裂缝中支撑剂沉降的因素不同,故通过理论公式推导、计算结果与现场数据验证的方式,研究了脆性页岩网络裂缝中支撑剂的沉降特性.结果表明,支撑剂颗粒沉降达到收尾速度的时间极短,网络裂缝中支撑剂的实际沉降幅度远远小于理论计算结果;网络裂缝中支撑剂沉降主要受网络裂缝复杂程度和页岩复合层理效应的影响,受携砂液体粘度的影响较小.在脆性页岩中,压裂后支撑剂回流是影响压裂缝高和裂缝导流能力的主要因素.压裂后,采用类似常规储层的快速放喷和强制闭合技术,会加大裂缝中支撑剂回流造成的导流能力损失,极端情况下甚至会使支撑剂全部回流,导致压裂裂缝闭合成为无效裂缝,最终影响脆性页岩储层压裂后的产量.长时间停泵可减少支撑剂回流,有利于保持裂缝的有效导流能力.     

纤维支撑剂团静态沉降速度计算方法

水力压裂过程中,脉冲注入含纤维的支撑剂团可以有效保持其在裂缝输送沉降过程中的完整性,从而形成柱状支撑裂缝.通过实验再现了纤维支撑剂团静态沉降过程中的完整性,将压裂液-纤维-支撑剂三相混合物处理为单相流体,通过修正液相的流变性获得混合物的物性,考虑纤维支撑剂团在静态沉降过程中所受的重力、浮力、壁面摩擦力和绕流阻力,建立其...     

高压低渗油气藏GSB-1型压裂支撑剂研究与应用

在深井高压低渗透油气藏的开发中,压裂的成败、有效期的长短取决于支撑剂的技术性能.根据深井高压低渗透油气藏压裂改造的要求,研究了支撑剂体相形成的基本原理,开发研制了以富含铝的铝矾土为主要原料的GSB-1型低密度、高强度压裂支撑剂.介绍了压裂支撑剂的生产工艺.由于铝矾土的成分含量不同,经过高温烧结形成物相不同,采取了加入部分添加剂和相转化剂等技术措施,以促使支撑剂能形成更多的刚玉相和莫来石相,以提高支撑剂强度.性能评价结果表明:GSB-1型高强度支撑剂具有粒径分布集中,密度适中,高闭合压力下破碎率低等特点,适用于深井压裂;在60 MPa闭合压力下有较高的导流能力,同美国CARBOPROP产品相比提高了30.1%,体积密度低12.9%,视密度一致.该支撑剂在现场试验6井次,平均砂比33%,压后平均单井增加产油量1649 t,累计增加产油量9895 t.     

支撑剂回流室内研究

当前的支撑剂回流的研究主要是以物理模型实验为主,围绕缝宽、闭合应力、流速三个主要参数进行室内实验基础上的定性分析和为数不多的定量分析。系统分析了影响支撑剂回流的诸多因素中四个较为重要的参数,介绍了当前国外研究支撑剂回流的三套实验装置的原理、方法,并提出了建议。     

影响支撑剂嵌入的因素研究

运用FCES-100裂缝导流仪,进行了大量地层岩心的支撑剂嵌入实验研究.通过对比导流能力,全面考察了不同类型、不同铺砂浓度、不同粒径及不同常规性能的陶粒支撑剂在不同岩心和闭合压力条件下的嵌入程度.通过实验发现:支撑剂的嵌入使导流能力大幅度降低;不同类型的支撑剂在相同条件下嵌入程度不同,嵌入程度从大到小依次为石英砂、陶粒...     

一种优化压裂水平井井网参数的新方法

随着水平井数量和产量比重的增加,如何成功地开展水平井压裂改造就成了一个难题。压裂水平井参数的优化设计,是压裂施工前必须要考虑的一个基本问题。目前,水平井压裂参数的优化设计方法有常规正交优化算法和遗传算法,后者试验获得的寻优结果比前者高。文中提出了一种压裂水平井井网参数优化设计的新方法,在应用遗传算法对水平井长度、裂缝条数、裂缝半长、裂缝导流能力、井距及排距等参数进行优化设计研究的基础上,应用正交设计方法对遗传算法的初值选择问题进行了改进,从而很好地克服了遗传初值问题的不确定性,极大地提高了参数的优化效率。     

段塞导致的混合支撑剂导流能力评价

采用API支撑剂实验装置,评价段塞颗粒对主压裂裂缝支撑剂短期导流能力的影响。实验结果表明：颗粒越小,混合支撑剂的导流能力越小;三级混合支撑剂的导流能力更低;混合方式与混合量决定了混合导流能力;混合支撑剂的导流能力必然降低。因此,应尽可能增大段塞颗粒直径,减小段塞用量,尽量避免三级支撑剂,以提高裂缝的整体导流能力。