水平井分段压裂酸化工艺技术现状及研究进展

水平井技术是低渗透薄储层、稠油油气藏以及小储量的边际油气藏等开发的最佳技术,而水平井分段压裂酸化改造技术又是产量不达标的水平井必须进行的增产措施改造关键技术。水平井水平段压裂与直井压裂改造的工作重点有所不同。因此,针对国内外的小直径封隔器分段酸化工艺技术、化学隔离技术、水力喷射技术、机械隔离技术和SurgiFrac工艺技术等几种水平井压裂酸化改造技术进行了论述。对国内水平井压裂酸化改造技术的研究具有重要的参考意义。     

煤层气藏水平井分段压裂裂缝参数优化

研究区块煤层气藏储层渗透率极低,使用水平井分段压裂技术有利于煤层气的开发。针对不同裂缝参数对水平井产能的影响,进行数值模拟研究,并优选出最佳的裂缝组合形式。首先,结合研究区块的地质特征,采用双孔模型进一步证明了压裂的必要性,并在此基础上,优选出最佳的裂缝参数组合形式为:1 500 m水平段上压裂15段,共45条主裂缝,裂缝间距为33 m,裂缝半长为350 m,导流能力为100 mD·m。该研究思路及方法对煤层气藏水平井的分段压裂具有指导意义。     

分布式光纤监测技术在水平井分段压裂中的应用

水平井分段压裂过程中,涉及大量繁杂的数据监测与处理工作,同时,压裂过程的不确定性给实时监测带来了更大的难度。传统的井下监测方式存在监测精确度低、受电磁干扰、成本高昂等问题,分布式光纤传感技术的产生,为这些亟待解决的难题提供了新的解决思路。分布式光纤传感技术以其成本低、耐高温、性质稳定、不受电磁干扰等优势,逐渐在油田得到应用。对水平井分段压裂的应用现状进行研究,分析了分布式光纤传感技术原理,总结了分布式光纤的井下安装方式,归纳了分布式光纤传感技术在水平井分段压裂中的应用现状,最后提出了分布式光纤监测技术的发展建议。研究认为：目前,分布式光纤传感技术已受到广泛关注,将成为井下监测的重要工具;分布式光纤传感在水平井分段压裂中的应用主要有压裂液注入分布诊断、人工裂缝起裂及延伸诊断、封隔器泄漏监测和DTS/DAS数据定量解释;对未来温度和声学监测数据的解释方法将向定量解释的应用方向发展。     

白云质坡缕石粘土的特征及其应用开发研究

本文对坡缕石粘土矿层中的白云质坡缕石粘土的化学成分、矿物成分、物理性能及其超细加工后的特征进行了研究；并对以此为主要原料开发新的用途进行了试验研究。为充分合理利用这种矿产资源开辟了新的应用领域。     

软硬煤复合的煤层气水平井分段压裂技术及应用

针对软硬煤复合煤层的煤层气抽采效率低、煤层纵向剖面上抽采不均衡等问题,为了实现大面积快速、整体高效抽采煤层气,以沁水盆地赵庄井田3号煤层为例,对软硬煤分层特征进行精细评价,优化了软硬煤复合煤层中的局部硬煤段,研究了硬煤层中不固井水平井分段压裂开发煤层气技术方法,在对水平井压裂裂缝扩展规律研究的基础上,研究了分段压裂水平井开发煤层气技术对策。研究结果表明:3号煤层软硬煤结构分层明显,软硬煤存在明显的自然伽马和电阻率测井响应特征;硬煤层中水平井压裂能形成一条复杂不规则的垂直裂缝,裂缝易于沿脆性较强的顶板岩层扩展延伸,裂缝能够扩展延伸进入软煤层,提高软硬煤的压裂增产效果;硬煤层中水平井位置和压裂施工排量是影响裂缝扩展效果的两个因素,压裂施工排量影响程度较大、水平井位置影响程度较小。针对这一特点,进一步研究了硬煤层中不固井水平井分段压裂开发煤层气4个关键技术:①水平井射孔、压裂段优选工艺技术;②油管拖动大排量水力喷射防窜流工艺技术;③"大排量、大规模、中砂比"的段塞式清水携砂压裂工艺技术;④气/水分井同步生产精细化排水采气技术。工程试验证明,该技术能大幅度提高煤层气水平井单井产量,突破了软硬煤复合煤层低产技术瓶颈,为软硬煤复合煤层的煤矿区煤层气抽采和瓦斯灾害治理提供了技术途径。     

L型水平井不动管柱分段压裂技术在煤层气井的应用

针对目前沁水煤层气田水平井压裂改造工艺复杂、施工周期长和压裂效果不及预期的现状,设计了不动管柱分段压裂工艺,该工艺结合投球式滑套喷射器与扩径喷枪技术,将多套喷射器串接,通过投球的方式逐级打开各级喷射器,完成油管加砂射孔及加砂压裂一体化施工.该工艺管柱具有井下工具少、无需反复放喷等特点,可实现不动管柱一次性完成水平井3～...     

水平井压裂工艺技术的发展现状

随着水平井开发力度的加大,适用范围的逐步扩大,会遇到一些新的难题。尤其是近年来水平井技术在世界上发展迅猛,出现了水平井开发的新技术和新方法,需要我们借鉴和探讨。首先简要介绍了水平井压裂原理、压裂设计;并着重从多裂缝同时压裂技术、分段压裂及分段压裂所对应的隔离技术和水力喷射压裂新技术着手,对水平井压裂工艺技术进行了系统的介绍。     

沁水盆地郑庄井田煤层气分段压裂水平井开发技术

为实现煤层气低成本、高效开发,基于郑庄井田3^#煤层和15^#煤层特征,提出了煤层中非固井L型分段压裂水平井强化开采煤层气技术方法。数值模拟结果表明：水力喷射压裂能产生1.5～2.0 MPa的环空封隔效果和3.5～4.5 MPa的孔内增压效果,可满足非固井水平井环空防窜流和定点压裂的目的。为解决非固井煤层气水平井钻完井、压裂改造和排采技术难题,研究形成了“优质、快速、安全”钻完井,带底封的连续油管快速拖动喷射-压裂联作分段压裂,“大排量、大液量、中砂比”活性水压裂增产改造和L型水平井精细化排采控制4项核心关键技术。实践证明,煤层中非固井分段压裂水平井开发煤层气技术在郑庄井田实现规模化开发应用,并取得了煤层气开发技术和高产气量的双重突破。     

低渗、特低渗储层煤层气水平井分段压裂参数优化及应用

水平井分段压裂是实现低渗、特低渗煤层气储层高效开发的有效手段,但目前工艺设计不够完善,导致产量差异大,亟需对分段压裂参数进行优化。通过煤岩渗透率损害实验和裂缝导流能力实验及数值模拟等方法,对支撑剂、压裂液、压裂段数、段间距、压裂液量、砂量等分段压裂基本参数进行了优化,根据优化结果设计1口井压裂,取得了较好的效果。     

采煤工作面顺层钻孔分段水力压裂增渗试验

低透气性突出煤层顺层钻孔预抽回采工作面瓦斯具有工程量大,抽采效率低等特点,为此,采用顺煤层分段水力压裂实现煤储层增透。寺家庄矿15#煤层属于低透气性突出煤层,在15301工作面开展了顺煤层分段水力压裂强化抽采试验,利用自主研发的拖动式双封隔器分段封孔装备及工艺,满足压裂孔稳定、快速封隔,可实现全孔段分三段及以上逐级开展压裂。对比压裂区和非压裂顺层钻孔瓦斯抽采效果,压裂区平均浓度为35.1%,非压裂区为6.0%,压裂区浓度是非压裂区的5.9倍;压裂区百孔纯量为3.6 m3/min,非压裂区为0.3 m3/min,压裂区百孔纯量是非压裂区的11.2倍。     

充气欠平衡钻井液技术在DP4井水平段的应用

DP4井是中石化华北分公司在鄂尔多斯盆地大牛地气田布置的一口充气欠平衡水平井,该井目的层为盒1段,地层压系数较低,压力系数范围0.83~0.99(平均0.93),为了有效保护气层,DP4井水平段全过程采用了充气欠平衡钻井工艺技术。欠平衡钻井工艺采用充气钻井液技术,通过该工艺在DP4井的实施,在盒1气层保护上取得较大成功。主要介绍了充气欠平衡钻井液技术的技术工艺、实施过程和现场实施情况,并对充气欠平衡钻井液技术在该井实施效果进行了分析评价。     

涪陵页岩气井长水平段漏失井固井技术应用研究

涪陵页岩气井钻井过程中井漏频繁,类型多样,严重影响了工程质量,特别是三开长水平段发生漏失油基钻井液甚至固井时发生漏失,影响了固井质量及后期页岩气的开采。针对长水平段漏失井特点,研究了一系列井眼准备技术、高效纤维隔离液封堵技术、管外浆柱结构优化技术、漏失井固井压稳技术,增强堵漏性能,提高固井质量。随着区域不断地扩大,地质情况复杂多变,提出了下一步的研究方向及建议。     

龙26-平25长水平段水平井钻井技术

为了高效开发低渗透油藏,在大庆油田龙26区块部署了龙26-平25长水平段水平井。介绍了井身结构与井眼轨迹剖面设计特点,分析了钻井施工中的难点,从井眼轨迹控制、旋转地质导向钻井技术、摩阻与扭矩监测、井眼清洁等几个方面对该井采用的技术措施进行了详细阐述。龙26-平25井完钻井深4045.00 m,水平段长2033.00m,各项指标均符合设计要求,创出了大庆油田应用水基钻井液施工水平井水平段最长的记录,为今后施工同类型长水平段水平井积累了宝贵的施工经验。     

煤层气井氮气震动压裂工艺应用研究

针对煤层气水力压裂水敏弊端提出氮气震动压裂。该技术是将氮气储能至一定的压力在已经射孔的套管上瞬间释放,解除近井地带阻塞,疏通产气通道。研制了一套氮气震动压裂井下工具,能够在压力50 MPa下震动触发;配套了氮气震动压裂地面设备,制定了氮气震动压裂施工步骤。现场试验表明,该套设备能够实现氮气震动压裂施工并取得了一定改造效果,今后仍需在工艺及地质条件适应性上继续完善。     

水平定向井技术在广东某盐井中的应用

详细介绍了广东某盐井水平定向对接的钻井技术，包括井身结构、钻井参数、泥浆技术、地质工作、固井以及各分段的具体施工技术。     

绳索取心钻进技术在水平钻孔中应用

针对深100 m水平钻孔钻孔易倾斜和卡钻事故多发等问题,在2个工程中试验应用了绳索取心钻进技术成孔,把打捞器中的柔性钢丝绳改为硬质铁管,解决了内管总成的打捞和投放问题。并采取了一些相关技术措施,取得了良好的钻进效果,2个深100 m水平孔均没有发生过孔内卡钻或其它事故,而且钻进效率高、岩心采取率高,达到了地质勘探的目的和要求。结合工程实践,介绍了在水平孔中采用绳索取心钻进技术的技术要求和工艺措施。     

煤层气体积压裂水平井产能分析

由于煤储层地质特征和割理发育,压裂形成的人工裂缝多为缝网结构,常规的产能方程不适合煤层气体积压裂水平井产能分析,因此将煤层水平井增产改造物理模型假设为两区复合模型:裂缝波及区考虑为一个渗透率显著改善等效区域,裂缝未波及区渗透率极低;从渗流力学基本原理出发,利用儒柯夫斯基变换,借鉴Joshi对水平井产量公式研究思路,推导出煤层气体积压裂井产能公式,分析影响煤层气体积压裂水平井产能的主控因素,为准确预测煤层气体积压裂水平井产能提供技术指导。     

煤层气体积压裂水平井压力特征分析

基于煤层的地质特征,推导了煤层气的非稳态扩散方程,建立了体积压裂水平井井底压力数学模型。通过拉普拉斯变换,引入Lord Kelvin点源解和泊松叠加原理,对数学模型进行了求解,获得了煤层气体积压裂水平井井底压力的瞬时点源函数基本解。根据井底压力特征曲线将非线性流动划分为8个阶段,并分析了水平井长度等参数对不同流动阶段的影响。     

阜新刘家区煤层气井压裂工艺技术研究与应用

煤层气井压裂与油气井压裂相比有很大的区别，煤层气井压裂一直存在着煤层割理系统发育、滤失严重、施工难度大的问题。为解决这一问题，对煤层压裂液进行了优化，对压裂技术进行了改进。经阜新刘家区4口井的现场应用，压裂效果显著，该4口井投产后稳产期平均单井日产量在3000m^3／d以上，最高单井日产量超过6000m^3／d。