高能气体压裂工艺技术适应性及优化设计应用研究

高能气体压裂属负压效应增产增注措施之一。介绍了岩石破裂产生多条裂缝与瞬间高负压效应的增产增注机理，对老井负压效应和新井正压、负压、脉冲、差速高能气体压裂工艺以及射孔与高能气体压裂联作技术、高能气体压裂与水力压裂联作技术等进行了详细论证。同时，对单井施工方案优化设计中的储层伤害原因、工艺类型选择、施工参数确定等进行了分析，为减少二次作业污染奠定了基础。     

复合射孔与APR测试工具联作技术的应用

针对物性差、岩层致密、渗透率低、孔隙裂缝不发育的油气层,通过复合射孔技术将射孔和高能气体压裂合二为一,起到类似压裂酸化等储层改造增产效果。复合射孔联作测试技术,射孔、高能气体压裂、井下开关井测试同时进行,简化了施工作业程序,提升了工作进度,加快了勘探开发的成果评价和预测。     

复合射孔压裂技术压裂弹装药结构优化设计模型

高能气体压裂与射孔复合工艺技术把射孔技术与高能气体压裂技术融合在一起对地层进行射孔压裂复合作用,通过提高地层渗透导流能力实现油气井增产目的。     

StimGun射孔与DST测试联作工艺及其应用

StimGun技术（增效复合射孔）利用电缆或者油管等将射孔枪及其外套的推进剂筒输送到井下射孔层段,射孔枪起爆后,射流引燃外套的推进剂筒,推进剂高速燃烧产生高能气体,高能气体进入射孔孔道并在射孔孔眼周围形成多径向裂缝,从而沟通了地层的天然裂缝,改善了油气流动通道。聚能射孔弹装的炸药爆速是微秒级,外套推进剂装的固体氧化剂炸药爆速是毫秒级。利用二者的燃速差一次点火,可实现先射孔后压裂。     

超高压长跨度全通径射孔在高压气田的应用

目前国内已经勘探、开发的超深整装油气田多属于高压或超高压油气田,钻遇储层厚约300 m,地层压力高约110 MPa,油气层温度在140 ℃左右,这就要求采用一次性完井投产的作业工艺。为此,针对高压气田的特点以及开采工艺的要求,研究了不丢射孔枪的方法,配套高强度射孔器材,形成了超高压全通径射孔一次性完井技术。射孔后整个管柱形成畅通通径,能够满足超高压、长跨度情况下射孔安全作业,达到了与完井封隔器结合进行一次性完井投产目的,实现了油气井的高效开发。现场应用结果表明,该工艺技术能够为后续油气开采、酸化压裂等提供充足的流动通道,也为实时获取油气井剖面的生产测井提供了应用通道,达到了保护储层的目的,还为试油作业提供了安全保障。     

国内外高能气体压裂技术的运用概况及独特优势

高能气体压裂技术经过一百多年的发展取得了巨大进展,虽然在作用机理和测试手段方面研究还存在不足,但在国内外各类型油田中得到了大量应用并取得了很多经验,具备了单独施工、与射孔或酸化联作施工等多种运用形式。本文论述了高能气体压裂技术的发展历程和运用情况,列举了高能气体压裂技术在国内外陆地常规油田以及深井、气井、近水储层和海上油田的运用实例,分析了高能气体压裂技术在不同条件下取得成功的原因。基于高能气体压裂技术施工成本低、形成的裂缝长度适中、对储层几乎无污染的特点,指出了高能气体压裂技术在我国深井、近水储层和海上油田储层改造中具有独特的优势和广泛的运用前景,应该在我国西部、西南和海上油田进行大力推广。     

袖套式射孔压裂复合技术在文留油田的应用

为使射孔既增加油气产能又能延长油气井使用寿命，引进了袖套式射孔压裂复合技术。该技术是在射孔枪身外套一个推进剂袖套，射孔弹在井底引爆后，产生强大的金属热粒子引燃推进剂袖套，使其在目的层套管内燃烧形成高压，对地层压裂，产生多条裂缝，使射孔压裂同时完成，达到增产增注的目的。     

深穿透复合射孔技术在中原油田的应用

深穿透复合射孔是一项把射孔与高能气体压裂两种技术有机地结合在一起的综合改造油气层的新技术。重点对它的技术原理，包括设计原理、枪身内火药燃烧气体对射孔孔眼的冲刷作用原理、火药燃烧气体射流的高能气体压裂作用原理等进行了研究与探讨，同时对它的施工工艺、现场应用等方面进行了阐述，经中原油田189口井现场应用证明，其工艺简便，成本低廉，可实现多层跨隔层使用，处理后增产效果显著，投入产出比高，可代替传统的聚能射孔技术，具有广阔的推广和应用价值。     

复合射孔技术在低渗油田的应用

通过对聚能射孔和复合射孔两种射孔技术原理进行分析和比较，说明复合射孔具有射孔和高能气体压裂的双重作用，能够显著地提高生产层的渗透性，并能避免常规聚能射孔带来的地层损害。介绍复合射孔技术在孤东油田的成功应用，说明该技术是低渗油田新井投产、老井增产的有效措施。     

定向射孔陀螺工艺的讨论和研究

射孔是石油勘探与开发工程常见的技术,尤其是定向射孔在石油勘探与开发应用中越来越普及.定向射孔可以使射孔孔道和多级复合高能气体压力有效作用于最大地应力方向上,这样可以形成较宽的裂缝,可以改善裂缝导流能力,进而提高压裂效果.与此同时在特殊的地质环境中,采取定向射孔可以有效降低孔道的出砂量,该技术可以为特殊施工作业提供有效的...     

强超压深穿透射孔及压裂技术试验研究与应用

强超压深穿透射孔及压裂技术是综合了高能气体压裂技术和深穿透复合射孔技术的优势，利用高能气体压裂技术起压快速，易形成强超压区的特点和深穿透复合射孔技术射孔穿透能力强的优点，二者相互结合，进一步提高了深穿透复合射孔穿透地层的能力，提高了射孔效果，上下高能气体压裂配合工作液的双向作用提高了在地层产生裂缝拓展快速，形成了较长的裂缝，提高了地层的渗透导流能力，该技术装置经地面模拟试验，并在油井进行试验应用，证明其设计原理基本正确，结构设计合理，使用安全，效果好，具有较好的推广应用前景。     

径向缝网压裂工艺技术在超低渗储层的应用

体积压裂工艺在长庆低渗储层应用普遍,但由于注采井网的限制,随着射孔方位的确定,大多水力裂缝只向着最大主应力方向延伸。为了能够形成复杂的缝网结构,更大程度增加泄油体积,进一步改善近井地带渗流情况,为此提出了径向缝网压裂工艺思路,该工艺结合"高能气体压裂+多级暂堵多裂缝压裂"理论,首先通过高能气体压裂手段在井筒周围形成若干径向裂缝,而后采用"多级暂堵"方式,依靠油溶性暂堵剂多次投加,使得缝内净压力产生波动,强制裂缝沿着高能气体已形成的多条径向裂缝方位延伸,沟通微裂缝,最终形成网状裂缝,改善井筒周围与远井地带的渗透性。该工艺在现场应用7口井,试验井与邻井对比,单井日增油提高1.4 t,平均单井产量提高67.5%。实践证明径向缝网压裂工艺可以对超低渗储层具有良好适用性,为超低渗储层改造效果的提高提供了有力的依据。     

深穿透复合射孔技术研究

深穿透复合射孔技术是把射孔技术与高能气体压裂技术有机融合，综合改造油气层的一项新技术。重点对该技术的设计原理、室内试验、结构设计、现场应用等进行了深入的研究与探讨，包括：枪身的耐压强度计算，枪身螺蚊牙及强度的设计计算，枪身内火药燃烧速度、压力范围及温度的定量关系，射孔后火药燃烧的气体流速，射孔枪身内火药燃烧气体对射孔孔眼的冲刷作用及射孔枪身内火药气体射流的高能气体压裂作用。同时对该技术装置的装药结     

SpotFrac压裂技术

<正>NCS公司的SpotFrac跨隔层压裂技术可以对原裂缝重新压裂和压裂新裂缝,改造达不到预期产量的油层,是经济高效的老井增产作业方式。该技术利用连续油管进行射孔、封隔,可以实现一趟管柱增产多个层段。应用SpotFrac压裂技术时,喷砂射孔短接使用方便,且能够快速增加新的层位。桥塞坐封前,使用SpotFrac工具定位目的层,采用连续油管通过喷嘴喷砂射孔。一般情况下,只需要8~12min就可射穿套管     

高能复合射孔技术及应用

高能复合射孔技术将射孔与压裂融为一体，用导爆索对射孔弹及复合固体推进剂同时点火，射孔弹沿不同相位爆轰射孔，推进剂爆燃产生的高压气体沿射孔孔眼压裂地层，在近井带形成的高导流孔缝网络可以大幅度增加渗流面积，大型地面水泥靶系列检测证实径向裂缝长达2.5m以上。1200多口井的现场应用证实，该技术增产、增注效果显著，安全可靠而且成全低。高能复合射孔技术体系由射孔器材研究及生产技术，地面检测技术，现场作业工艺，现代井下测试技术与大型优化设计分析软件5个方面组成，将引起石油射孔的巨大进步和变革。     

低渗透油藏改造技术的研究及发展

鉴于目前低渗透油气田已经成为我国石油工业稳定发展的重要资源,加快低渗透油气田的开发势在必行,低渗透油田最基本的特点就是流体渗透能力差、产能低,需要进行改造才能维持正常生产。目前已发展的改造低渗透油田技术很多,如井内爆炸技术、核爆炸技术、高能气体压裂、根据岩石的压涨现象提出的爆炸松动技术、水力压裂和酸化技术等。常用的是水力压裂、高能气体压裂和酸化等。认为目前油藏改造的最优方法是将射孔、高能气体压裂、“层内”爆炸技术联合作业,首先进行高能气体压裂与复合孔的复合射孔的复合作业,产生不受地应力的多条径向裂缝,裂缝的长度能达到8~10m,然后进行大规模的水力压裂,之后进行“层内”爆炸作业,在水力裂缝周围产生多条不受地应力控制的多条小裂纹。最后,借鉴疏松砂岩端部脱砂压裂技术的经验,注入支撑剂,形成长期的油气流通道。     

外刊拾萃

射孔—高能气体压裂复合技术研究王安仕等，《西安石油学院学报》1997，12（4）：12～18射孔—高能气体压裂复合技术是把射孔技术与高能气体压裂技术有机融合，其下艺过程是用推进剂药柱作为射孔弹架，把按规定尺寸镶嵌有射孔弹的推进剂药柱镇到射孔枪管里，组成射孔一高能气体压裂复合弹，采用油管输送撞击引爆工艺把它下放到油气井目的层的设计位置，投捧引爆底火导爆索，然后引爆射孔弹，射孔弹穿透枪身目的层套管，在地层产生直径为10～12mm，深度0．25～0．5m的小孔．延时燃烧的推进剂药柱产生的高温高压气体迅速通过射孔孔跟进入地层…     

全通径射孔工艺技术应用研究

全通径射孔工艺技术是在射孔后整个射孔管柱形成与油管直径相当的通径,不需提出管柱或丢枪就可完成生产测井、增产措施等后续作业.介绍了全通径射孔工艺技术的7项应用技术:与一次性完井管柱联作;与酸化(加砂)压裂联作;与复合射孔技术联作;用于欠平衡条件井射孔;用于大斜度老井补孔作业;作为负压阀实现负压射孔;代替隔板传爆装置实现环保射孔作业.分析了四川油田、塔里木油田等4口井的实际应用情况.现场应用表明,该技术能降低储层伤害,保护油气产层,缩短试油周期,提高完井效率,为油气田的勘探开发提供了有效的射孔完井方法.     

复合射孔技术在河南油田低孔低渗油藏中的应用

复合增效射孔技术是将射孔和压裂造缝两项技术合为一体,利用炸药和固体推进剂的燃速差来实现先射孔后造缝的目的。它能一次完成射孔和高能气体压裂两道工序,做到在射孔的同时对近井地层进行气体压裂,形成多条微裂缝,并可解除钻井、固井、射孔等过程对地层的污染,从而改善近井地层导流能力,提高射孔完井效果。为正确评价该技术在河南油田采油一厂低孔低渗油藏的应用效果,分不同的区块先后实施了26井次,通过和与之相邻且油层物性非常相近的常规射孔井的射孔效果进行对比评价,结果表明,复合射孔技术对提高低孔、低渗油藏产能的效果显著。     

异常高压储层水力喷砂射孔多层压裂投产技术

哈萨克斯坦肯基亚克油田盐下二叠系砂岩油藏压力系数超过1.7,采用常规射孔后压裂工艺或者适用于常压储层的不动管柱喷砂射孔压裂工艺,存在井控风险大、转层作业周期长、改造不彻底等技术难题。为提高单井产能,在单层水力喷射加砂压裂技术获得显著增产效果后,研发出逐级坐封封隔器和带滑套喷枪,通过理论参数计算,实现了工艺优化与入井管柱的组配,形成异常高压储层水力喷砂射孔多层压裂投产技术。在现场完成了3口井不动管柱逐级坐封单井分两层喷砂射孔加砂压裂工艺的现场试验,成功率100%。措施后平均单井日增油52.3 t;现场施工数据显示,转层后两层水力喷砂射孔时的射孔压力差小于2 MPa,验证了该工艺在理论上满足3层以上的压裂改造。该工艺实现了不压井条件下多套储层的射孔、压裂改造及投产一体化作业,对高压油气井储层改造具有推广意义。