低渗致密砂岩气藏低伤害压裂技术研究与应用——以苏里格气田东区开发为例

针对苏里格气田东区低渗致密砂岩气藏的储层特征,通过室内试验、油藏模拟、裂缝模拟等手段,分别从气藏压裂地质难点分析、低伤害压裂液体系研制、低伤害压裂优化设计方法等方面进行深入研究,最终优选并优化了适合苏里格气田东区的低伤害羧甲基压裂液体系,形成一套系统的低伤害压裂优化设计方法及低伤害压裂改造特色工艺技术。经过60余井次的现场应用,平均单井无阻流量7.5551×104 m3/d,较邻近的常规羟丙基瓜尔胶压裂液改造井单井无阻流量提高30%左右,取得明显的增产效果,实现单井增产、稳产的目标。     

苏里格东区致密砂岩气藏压裂技术研究

苏里格东区气田上古砂岩气藏属于致密砂岩气藏,通过对该气田砂岩气藏压裂技术的研究及现场应用效果的分析,形成致密砂岩气藏储层改造的压裂技术,对苏里格东区及整个苏里格气田、乃至其它致密砂岩气藏的开发也具有指导意义。通过对苏里格气田东区上古砂岩气藏储层地质特征分析的基础上,提出了满足该区储层改造的压裂工艺,认为低伤害压裂液技术、多层分层压裂技术、水平井压裂技术是苏里格气田东区储层改造的主要技术。剖析了储层改造的压裂难点,认为储层易伤害、纵向多薄层发育、压裂液返排困难是该区储层改造的主要难点,并针对压裂难点提出了针对性措施,而这些针对措施也正是苏里格东区目前实施应用的关键技术。分析了东区实施的压裂关键技术及现场实施效果,形成了适合东区储层改造的压裂设计优化技术、直井定向井多层分层压裂技术、水平井多段分层压裂技术、低伤害压裂液技术、压裂液快速返排技术等综合技术。     

低浓度羟丙基胍胶压裂液在苏里格气田的应用

针对苏里格气田低孔、低渗透储层压裂增产改造的需要,在优化胍胶、交联剂和压裂液中其他助剂的类型并降低使用浓度的基础上,开发出一种新型低浓度羟丙基胍胶压裂液体系,并与常规羟丙基胍胶压裂液进行对比分析。结果表明:低浓度羟丙基胍胶压裂液体系的压裂液破胶液残渣含量为290 mg/L,不到常规浓度羟丙基胍胶压裂液残渣含量的2/3;低浓度羟丙基胍胶压裂液体系增稠效率高,携砂性能佳。截至2012年底,低浓度羟丙基胍胶压裂液体系在苏里格气田的3口直井和1口水平井上得到了成功应用。直井平均单井产气量为1.756 8×104 m3/d,相比采用常规压裂工艺的邻井产气量1.409 8×104 m3/d,增产效果明显。     

一种新型压裂液在苏里格气田东二区的应用研究

苏里格气田东二区属于典型的致密砂岩气藏,必须进行压裂改造才能投产。本区块常用的为低浓度
胍胶压裂液,由于孔喉细小、黏土含量高、水锁严重,储层对压裂液较为敏感,压后返排周期长,产量气较低。新型
压裂液选取改性植物纤维素作为稠化剂,破胶后没有任何残渣,采用酸性交联,不用添加杀菌剂,与地层配伍性较
强,储层伤害大大降低,携砂能力与该地区常用的低浓度胍胶压裂液相当,可以满足施工的要求。目前,该压裂液
体系在本区块已应用５口直井,施工成功率１００％,测试无阻流量达到８．３４×１０⁴ｍ^３／ｄ,与具有相同改造层位、使用
低浓度胍胶压裂液改造的邻井相比,压后返排时间缩短５０％以上,无阻流量提高１１７％,经济效益非常明显。     

苏里格气田东区气藏压裂液伤害机理分析及对策

在分析苏里格气田东区上古生界致密岩屑砂岩储层地质特征基础上,通过核磁共振、岩心流动等室内试验对胍胶类压裂液伤害机理进行详细分析,认为物性变差、压力系数降低是造成储层伤害的根本原因,而体系残渣对微裂缝、支撑裂缝堵塞及岩心端面的滤饼伤害是植物胶类压裂液引起伤害的主要因素,同时储层敏感性、水锁伤害也对致密储层造成较大的伤害。因此,从降低残渣质量浓度、提高返排效率角度出发,针对性研发了阴离子表面活性剂、羧甲基胍胶及低质量分数羟丙基胍胶3种新型的低伤害压裂液,并逐步在现场试验推广,取得了较好的改造效果。     

超低浓度胍胶压裂液在苏里格气田的应用研究

苏里格气田苏７７区块泥质含量高、压力系数低、储层物性差、层薄、砂泥岩互分布。为有效控制和降低压裂液对储层的伤害,进一步提高压裂效果,降低压裂成本,开发了满足低渗透储层压裂需要的低质量分数、低 残渣、低伤害的超低浓度胍胶压裂液配方体系。室内性能评价结果表明,该体系能有效降低胍胶质量分数,大幅度降低压裂液残渣含量,岩心伤害程度明显降低,具有优良的防膨、起泡、助排及降滤失性能。２０１２年在苏７７区块试验应用了２０口井,施工成功率达９８．０％。对比同区块物性相近储层的７口井,平均日产气比常规羟丙基胍胶压裂 液有了显著的提高,取得了较好的增产效果和经济效益,值得推广应用。     

超低浓度胍胶压裂液体系在大牛地致密气田的现场试验

大牛地气田具有低压致密、储层物性差、易水锁伤害及敏感性等特征,不经过储层改造措施无法获得高产能。在常规0.45%(w)胍胶压裂液体系的基础上,通过对交联剂、助排剂和破胶剂进行优化调整,研发出一种超低浓度胍胶压裂液体系。结果表明,使用强交联剂SITAR-11,可将羟丙基胍胶的质量分数由常规的0.45%降低至0.30%,交联后的冻胶在90℃、170s~(-1)下剪切120min后,黏度大于140mPa·s,在38%的高砂比时,仍具有优良的携砂能力。使用生化复配型高效助排剂ZITHE-34,破胶液表面张力降至22.4mN/m,界面张力降至0.9mN/m。使用压裂破胶酶FANFA-06和APS耦合式破胶技术,残渣量由常规体系破胶后的300mg/L降至180mg/L,降低了对地层的伤害。在大牛地气田山1和盒1储层进行了2口水平井的压裂施工,压裂过程中加砂比和施工压力均满足设计要求,压后返排率为28.2%和30.1%,无阻流量为7.7×10~4 m~3/d和10.8×10~4 m~3/d,增产效果显著。     

二氧化碳干法压裂技术在苏里格气田的应用

苏里格气田属于三低气田,水锁伤害严重,压后排液困难.如何实现对储层的低伤害、快速返排是储层改造技术面临的一个重要问题.二氧化碳干法压裂技术采用液态二氧化碳作为压裂液,利用压裂液对裂缝壁面冲蚀作用形成的岩石碎屑为支撑剂,压裂后,二氧化碳气化并迅速从地层中返排出来,从而实现了对储层的增产改造.该技术在苏里格气田进行了一口井的成功应用,施工过程顺利,压后改造效果较好.通过施工表现出二氧化碳干法压裂技术能够形成动态裂缝,具有一定的增产、稳产能力,且压后返排迅速.但也存在一系列的缺点,如:施工管路摩阻较高,滤失较大、返排过程中易在管柱中产生冰堵等.总体而言,二氧化碳干法压裂技术在苏里格气田具有一定的适用性,并可以作为低渗透油气井增产改造技术的借鉴.     

D3F-AS05清洁压裂液在鄂尔多斯盆地苏里格气田的应用

目前,在苏里格气田主要使用胍胶水基压裂液,由于其高粘度、低返排,在储层中有较高残余量,一定程度影响了压裂效果。根据压裂增产机理,研究了一种清洁压裂液D3F-AS05,具有高携砂、强返排、固相沉淀少的优良特性。苏里格气田现场施工试验表明,该清洁压裂液高效、安全,应用效果良好。     

三种压裂液体系在苏里格气田现场施工应用中的此较

通过对羟丙基胍胶压裂液体系、羧甲基胍胶压裂液体系、清洁压裂液体系从压裂液配方、压裂施工机理、压裂施工加砂量、压裂施工摩阻、压裂后产量五方面在苏里格气田施工现场数据分析,确定了其摩阻梯度、伤害气层的大小顺序,找到了其优缺点及其适用范围.     

超低浓度HPG在延长致密油藏的研究与应用

为了降低延长致密油藏压裂施工成本,针对致密油藏低孔、低渗、低压力等特点,室内从降低压裂液残渣和地层伤害的角度出发,通过系统评价开发出一套超低浓度胍胶压裂液体系。结果表明:该体系具有良好的耐温抗剪切性能、破胶性能,破胶液表面张力为24.51 mN/m,界面张力为0.784 mN/m,压裂液残渣含量为193 mg/L,岩心伤害率平均为21.21%。该体系在延长深层油藏进行了现场试验的4口井/5井层,试验井试油累计产油量比邻井提高29.04%,增产效果显著。超低浓度胍胶压裂液技术开发有效降低施工成本。     

海上探井大型压裂工艺技术研究与实践

2010年8月9日,大港油田公司在渤海湾海域进行大规模压裂施工,采用低伤害超级胍胶压裂液体系及配套工艺技术对探井滨海6井成功实施了压裂改造,日产油103.6m3,日产气29 000m3,效果显著,不仅扩大了预探成果,而且为海上油井压裂技术应用提供了宝贵的经验。     

丛式水平井井组压裂工艺技术研究及试验

为提高致密砂岩气藏的开发效益,基于储层工程地质特征、单井测录井、随钻伽马等资料,采用三维两相模型气藏数值模拟和全三维网络模型裂缝数值模拟相结合的方法,优化了丛式水平井井组的裂缝整体布局、裂缝参数和施工参数。盒1层、山1层和太2层的参数优化结果为:裂缝采用等间距交错布局,缝间距150 m,裂缝数量7~9条,裂缝半长150~200 m,裂缝导流能力30 D·cm;施工排量4.0~5.0 m3/min,前置液体积分数35%~40%,平均砂比21%~25%,单段加砂量35~45 m3。DP43H和 DPT-27 丛式水平井井组压裂后无阻流量分别达到77.6×104和73.2×104 m3/d,平均单井无阻流量分别为12.9×104和18.3×104 m3/d,比同层位邻井分别提高1.5和2.2倍,压裂施工时间比单井累计施工时间分别缩短11和17 d。研究结果表明,丛式水平井井组压裂技术是致密砂岩气藏提高单井产量、缩短施工周期、降低施工成本的有效手段。      

川渝油气田压裂用生物酶破胶技术的研究与应用

近日,西南油气田公司天然气研究院(以下简称天然气研究院)申请的《一种用于油气井酸化的自生气配方》发明专利获得国家知识产权局授权。至此,天然气研究院在泡沫流体研究方面已获得两项发明专利授权,一项实用新型专利授权。专利《一种用于油气井酸化的自生气配方》(专     

金秋区块气田水回注增注措施

研制了一套适合川渝地区使用的酶破胶羟丙基胍胶压裂液体系,该酶破胶剂对压裂液稠化剂具有很好的专一破胶性能,与压裂液各种添加剂有良好的配伍性能。与常规破胶剂相比,酶破胶剂破胶更彻底,破胶液黏度小,残渣含量少,对支撑裂缝导流能力伤害小。在合川001-25井组3口井的现场应用表明,该酶破胶压裂液体系能够完全满足现场加砂压裂施工要求,返排液残渣含量明显低于常规破胶剂体系,且使用酶破胶剂的2口井压后增产效果较使用常规破胶剂的更好。     

水力压裂低密度支撑剂铺置规律研究及应用

水力压裂过程中支撑剂在裂缝中铺置情况对增产效果的影响很大。研究低密度支撑剂在清水、0.08% HPG基液、0.3% HPG基液3种不同黏度的流体介质在不同排量（分别为1、2、4、6 m3/h）、不同砂比（5%、10%、15%、20%）条件下的砂堤铺置形态。通过线性拟合计算发现,随着排量增大,支撑剂的水平运移速度增大,垂直运移速度减小,支撑剂在沉降过程中出现“波动”状态;当缝口流速较小时（不大于0.5 m/s）,支撑剂水平运移速度增长量较快;缝口流速较大时（大于0.5 m/s）,支撑剂水平运移速度增长量减缓。目前已完成3口井低密度支撑剂现场应用试验,平均无阻流量为28.015×104 m3/d,是常规井的1.91倍,对现场施工具有良好的指导作用。      

新型羧甲基压裂液的研究与应用

根据SY/T 5107-2005《水基压裂液性能评价方法》,全面评价了新型羧甲基压裂液在70 ℃条件下的流变性与伤害特征,结果显示了其高弹性、高悬砂性及低稠化剂使用浓度、低基液黏度、低伤害的“二高三低”性能,明显优于常规羟丙基瓜胶压裂液,可满足长庆白豹油田储层压裂地质特征的要求。通过对袁27-15井、袁30-15井的优化设计,首次在国内实施了羧甲基压裂液的现场施工,压后试油产量分别为24 t/d和15.6 t/d,为该区平均压裂试油产量的2~3倍,改造效果显著,表明新型羧甲基压裂液对特低渗油藏的适应性更好。     

普光气田多级交替注入闭合酸压技术及其应用

由于普光气田飞仙关组、长兴组碳酸盐岩储层具有高温、高压、岩性致密、非均质性强和天然裂缝发育等特点,常规酸压技术难以实现酸压深度改造。为此,在分析普光气田储层特点的基础上,建立了多级交替注入闭合酸压酸液指进程度评价模型,开展了针对多级交替注入闭合酸压技术影响因素的实验研究。结果表明:①交替注入的级数越多,酸蚀裂缝导流能力越高,但需要根据现场施工条件进行优化调整;②稠化酸作用后的酸蚀裂缝导流能力高于普通酸;③排量越大,裂缝的导流能力越高;④采用闭合酸压技术能够有效提高酸蚀裂缝导流能力。该技术在普光9井实施后,产气量由酸压前的10.32×104m3/d增至123.86×104m3/d,增产效果显著。截至2010年6月,对普光气田的5口新钻井实施多级交替注入闭合酸压投产,平均无阻流量高达621.8×104m3/d。     

多元改性速溶胍胶压裂液研究与应用

为克服传统胍胶压裂液溶胀速度慢、现场配制时间长、破胶后残渣含量高等缺点,研制了一种多元改性速溶胍胶压裂液.在清水中加入一定量的羧甲基和羟丙基双改性胍胶及杀菌剂、黏土稳定剂、交联剂等处理剂,配制得到多元改性速溶胍胶压裂液.室内试验表明,该压裂液溶胀速率快,1 min溶胀率已达到3 min溶胀率的94.7%,溶胀速度较羟丙基速溶胍胶压裂液提高了18.75%;水不溶物含量极少,较羟丙基速溶胍胶压裂液降低了88.46%;破胶后的残渣含量降低超过71.0%,对支撑剂导流能力的伤害降低了62.0%,对岩心渗透率的伤害降低了53.8%,其综合性能达到现场施工要求.现场应用表明,多元速溶改性胍胶压裂液能够满足大规模水平井压裂施工的要求,并能为低渗透、特低渗透储层的有效开发提供技术支撑.      

致密碎屑岩气藏低伤害压裂液的研究与应用

随着川西蓬莱镇组气藏开发的深入,地层能量不断下降,压裂过程中返排率低,压裂液滤液侵入地层,伤害严重,制约了浅层蓬莱镇组气藏的高效开发。为了降低压裂液对储层的伤害,提升气藏的开发效益,在对压裂液性能需求进行研究的基础上,提出了降低压裂液对储层伤害的技术对策,形成了适合于川西浅层蓬莱镇组气藏的超低浓度稠化剂压裂液体系和线性自生泡沫压裂液两套低伤害压裂液体系,并在川西蓬莱镇组进行了推广应用。返排率分别达到了65.1%和61.9%;压后平均产能分别为0.81×104m3/d和1.45×104m3/d,取得了明显的增产效果。