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。     

页岩气藏压裂返排参数优化设计

压裂返排是页岩气藏水力压裂中的重要环节。目前还没有成型的页岩气藏压裂返排模型,现场返排制度仍靠经验确定,缺少科学依据。通过改进现有的普通砂岩返排模型得到了适用于页岩气藏返排的裂缝自然闭合模型和自喷模型。同时,为了更清楚地了解部分参数对支撑剂临界流速和放喷油嘴直径的影响,对支撑剂粒径、支撑剂密度、压裂液黏度、压裂液密度、裂缝滤失高度、放喷油嘴长度进行敏感性分析。研究表明,支撑剂密度、压裂液黏度、裂缝滤撑失高度、压裂液密度对支撑剂临界流速影响较大;支剂粒径对支撑剂临界流速影响较小。压裂液黏度、放喷油嘴长度、裂缝滤失高度对放喷油嘴直径影响较大;支撑剂粒径、支撑剂密度、压裂液密度对放喷油嘴直径影响较小。     

大型压裂LS08型输砂装置的研究与试验

大型压裂施工所需支撑剂(石英砂、陶粒等)规模达到千方级,常规加砂费时费力,效率低,无法满足大型加砂需求。为适应现场加砂工艺,研制了LS08型输砂装置并完成型式试验,该套装置最大输砂量达8 m3/min,采用撬装式大倾角波状档边带式输送机结构,通过改变电机频率实现电动驱动滚筒的不同转数输出,可满足不同输砂量的工程设计要求。     

储层岩心室内出砂模拟实验研究

采用疏松砂岩油藏Z43断块岩心,通过室内出砂模拟实验,分析了流体流速、含水率、累积驱替液量和矿化度对岩心渗透率和出砂状况的影响。结果表明,在无水采油期,骨架砂未遭破坏,出砂轻微,可以携砂生产;在含水采油期,含水率对油藏出砂影响较大,应及时采取防砂措施。此外,注入水矿化度也会影响地层出砂量。     

压裂返排液特性研究

油井压裂返排液是当前油田水体污染源之一,压裂返排液的成分十分复杂,很难处理,所以研究压裂返排液特性,对其处理具有指导意义。本文对压裂返排液的基本类型及主要构成方面进行了分析,得出了基本特征和处理难点,为压裂返排液处理提供了实验基础。     

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.     

压裂返排液处理技术研究与应用进展

分析了压裂返排液的主要成分,介绍了物理法、化学法、物理化学法、生物法等国内外压裂返排液主流处理技术的研究和应用进展。通过总结室内研究和现场应用中出现的问题,提出压裂返排液处理技术的重要发展趋势。     

致密气藏压裂高效返排工艺技术

通过对低渗致密油气藏压裂液返排机理的研究,得出压裂后压裂液返排的影响因素除了基本地质特征外,主要还有压裂液的水锁伤害、启动压力和返排压差。在此基础上,通过研究提出了低渗致密油气藏压裂后高效返排的技术对策,即以高效返排压裂液和压裂液强化破胶为技术核心,以纤维加砂、液氮伴注、工艺优化和压裂后返排控制为关键技术,实现低渗致密油气藏压裂后压裂液的高效返排。高效返排工艺技术在川西地区致密气藏应用取得了良好的效果,缩短了返排时间,提高了压裂液的返排率和返排效率,降低了压裂液对储层的伤害,保证了压裂改造的效果。     

压裂多级裂缝内动态输砂物理模拟实验研究

为了研究压裂过程中裂缝内支撑剂的动态输砂规律及分布形态,采用自主研制的多尺度裂缝系统有效输砂大型物理模拟实验装置,进行了压裂液黏度、支撑剂类型、注入排量和砂比等对支撑剂在不同尺寸裂缝中的动态输送和砂堤剖面高度影响的模拟实验。实验结果表明,裂缝内动态输砂规律的影响因素,按影响程度从大到小依次为压裂液黏度、支撑剂粒径、砂比和排量;压裂液黏度越高,沉砂量越少,砂堤剖面高度越小而平缓,且在主裂缝中更为明显;支撑剂粒径越大,沉砂量越多,砂堤剖面高度越大,且在主裂缝中更加明显;砂比越高,沉砂量越大,砂堤剖面高度也越大,且在分支缝中增幅更大;随排量增大,主裂缝中的沉砂量略减小,分支缝中的沉砂量差别不大。研究结果为优选压裂液、支撑剂,制定压裂方案,以及优化压裂施工参数提供了理论依据。     

电化学装置在压裂返排液处理中的应用

电化学装置利用油气田压裂返排液高矿化物、高氯离子的水质特点,发生电化学反应,有效地去除了影响返排液处理后重新配液的有害成分。该装置对返排液细菌去除率达到99.8%以上,将黏度从5 mPa·s~8 Pa·s降至2 mPa·s以下,COD去除率约30%,对钙镁离子、残余的交联剂和破胶剂也有一定的去除效果。     

压裂返排液复配钻井液技术

针对压裂返排液成分复杂、处理难度大,在勘探前期区块回注、回用处理施工受限的问题,开展压裂返排液复配钻井液技术研究,丰富压裂返排液处理手段.通过活化脱稳、化学除垢、定位除杂、成分调节、精细过滤工艺流程,将压裂返排液处理后,按照清水与处理液不同比例混合进行钻井液复配,并开展钻井液性能评价,当清水与处理液水样混合比例≥5:5...     

纤维压裂技术与现场应用

压裂改造是油气藏增产的重要增产措施,压后快速返排可以进一步提高增产效果,而提高压裂液的返排速度和控制支撑剂的回吐却相对矛盾,若压裂液返排速度过快,超过临界出砂流速,将产生支撑剂回吐现象,致使缝口处的导流能力大大降低;若压裂液返排速度过慢,致使返排率降低,将增加压裂液对储层的伤害。为解决这一矛盾,通过对纤维压裂工艺机理研究的基础上结合现场应用,表明纤维压裂对防止支撑剂回流、提高压裂液返排率、减少储层伤害、增强压裂改造效果等方面具有良好的应用效果。     

纤维加砂新技术在川西气井压裂中的应用

川西气井加砂压裂中,有约50％的井在压后排液及生严输气初期出现支撵刑退出现象而严重刺坏油嘴、针阀、闸门等地面设施,并给测试及输气生产带来严重的安全隐患。纤维加砂技术是在加砂后期阶段将纤雏与支撑剂混合注入地层,通过纤维缠绕包砂形成空间网络状砂拱结构,将一盘散砂缠包成一个个整体,使支撑剂固定在原来位置而流体则能畅通地流动,从而有效防止支撑剂在排液过程中或输气初期阶段随流体返出。纤维加砂技 术不仅可以有效防止支撑剂的返出,还可以提高支撑裂缝的导流能力,获得显著的增产稳产效果,社会经济效益可观,目前已在川西气井的压裂改造中获得普遍应用,具有广泛的推广应用前景。     

压裂返排液处理技术的研究进展

介绍了压裂返排液的性质及其处理技术,归纳了各处理技术的特点及处理效率。压裂返排液的成分复杂,处理难度大,一种方法对压裂返排液进行处理很难达到国家对返排液排放的要求,必须将几种方法联合起来对返排液进行处理。研究新型高效环保的压裂液体系和环保的生物处理剂,开发可使压裂返排液循环使用的工艺,利用油气田开发伴随的能量处理压裂返排液是将来压裂返排液处理技术发展的方向。     

生物法处理压裂返排液实验研究

油气井压裂施工中所产生的压裂返排液,先用混凝-微电解-吸附预处理,再用生物法处理。结果表明,生物法处理后能使压裂返排液COD值降至100mg/l以下,使压裂返排液达到排放标准。     

弱固结砂岩气藏出砂物理模拟实验

海上弱固结砂岩气藏一旦出砂,危害极大,准确地预测出砂尤为重要。目前国内外关于出砂预测的模型均基于一定的假设条件进行理论计算,参数较多,直接影响到预测精度。笔者基于出砂物理模拟实验,首次研制了一套气井出砂物理模拟实验装置,并进行了大量实际储层全直径岩心模拟实验,测定了岩心发生出砂时的临界压差与流量,通过相似原理反算出实际生产时的出砂临界压差。根据实验测试结果,回归了生产压差与岩心单轴抗压强度的拟合关系,形成了一种简单有效的弱固结气藏出砂预测方法。该方法首次在南海某深水气田进行了应用,预测误差可控制在10%以内。     

正渗透压裂返排液处理技术研究进展

随着页岩气开采力度不断增大,压裂返排液的净化处理问题是目前国内外面临的一个共同难题。正渗透技术是近年来兴起的一项新型水处理技术,已在海水淡化等领域得到成功应用,但在压裂返排液处理中的应用则刚刚起步。本文将介绍正渗透技术处理压裂返排液的研究进展。通过对比传统压裂返排液处理技术,阐述其优点;通过介绍国内外最新的现场应用情况,探讨该项技术在压裂返排液处理中的发展前景。     

页岩气井临界出砂产量预测方法

页岩气井出砂会降低裂缝的导流能力,进而降低气井产能,同时会造成砂堵和冲蚀,影响气井安全。针对该问题,提出了一种页岩气井临界出砂产量预测方法。首先,以页岩气井裂缝临界出砂流速实验为基础,分析了导致裂缝出砂临界流速差异的原因。然后,结合气井裂缝中支撑剂质量和裂缝半长,计算得到页岩气井在不同裂缝闭合压力下的临界出砂产量。最后,利用渝西某区块龙马溪组深层页岩气井现场观测结果对该方法进行了验证。结果表明：支撑剂和裂缝的稳定性在不同闭合压力阶段存在差异,闭合压力较低以及岩板破裂导致平衡被打破时,临界出砂流速相对较低;不同支撑剂类型对应的裂缝临界出砂流速的范围也存在较大差异,复合压裂砂支撑裂缝的临界出砂流速整体相对较大,有利于预防气井出砂。实例区块15口井中有6口井预测出砂,与实际生产现象一致。该方法对于优化页岩气井早期配产具有重要意义。     

防砂完井中的滤饼返排

在厚的、高渗透砂岩地层下套管完井中 ,防砂井裸眼砾石充填完井提供了较高的生产能力和合理的成本费用。但钻井中形成的滤饼被砾石捕获 ,引起井筒内高压差流体非均质流入井底和较低的生产率。为彻底实现裸眼完井高效生产的优点 ,有效地清除和返排这些滤饼是十分必要的。为研究防砂完井中滤饼的返排工艺 ,我们做了2 0余种系列综合实验 ,各种研究包括泥浆重量和类型、砾石尺寸、各种酶和酸等添加剂、砾石分选、滤砂器类型等。全文总结了实验中的 12种实验结果     

陆相页岩气井压裂返排液处理工艺

采用“氧化—絮凝—过滤”处理工艺,对陆相页岩气井压裂返排液进行处理试验研究,讨论了工艺中各参数对处理效果的影响,确定了处理药剂最佳加药方案：氧化剂OD-H加量为1 g/L、絮凝剂IF-L加量为60 mg/L、助凝剂OF-Y加量为2mg/L; 氧化时间为5 min,沉降时间为20 min。处理后的水中SS＜4.0 mg/L、SRB和FB细菌含量≤n×10个/mL、动力黏度＜1.2 mPa·s、ΣFe＜0.2 mg/L,出水水质符合配制压裂液用水的要求。