低渗透储层多级转向压裂技术

低渗透储层采用常规压裂工艺改造后,存在压裂改造波及体积小、有效期短和改造效果差等问题。为了提高低渗透油气田增储上产水平,根据油藏地质特点和多级转向压裂起裂机理,研制了溶解度高、溶解速度快、残渣含量少和对储层渗透率伤害小的高性能水溶性暂堵剂,并形成了多级转向压裂技术。在地层压开裂缝后,实时向地层中加入该高性能水溶性暂堵剂形成瞬时暂堵,提高缝内净压力,通过暂堵转向产生微裂缝和分支缝,从而形成复杂的网络裂缝,实现体积改造的目的。多级转向压裂技术在新疆油田X区块应用后,产油量大幅提高,单井日增油量为常规压裂井的2.0倍;稳产时间长,有效期较常规压裂井延长50%。多级转向压裂技术解决了低渗透砾岩储层改造难题,为低渗透砾岩储层开发后期稳产提供了新的技术手段。      

低孔裂缝性致密储层暂堵转向酸压技术及应用

塔里木盆地库车山前井具有超深、超高压、高地应力、 高温的特点,储层主要为低孔裂缝性砂岩,厚度中、巨厚,完井后都需要经过改造才能获得高产。针对裂缝发育的储层,通过酸压改造可以获得高产。为了提高中L巨厚储层纵向改造均匀程度和改造效果,采用暂堵转向缝网酸压技术,取得了很好的改造效果。暂堵转向剂在超高压高温酸压过程中能够憋压暂堵转向,达到纵向均匀改造的目的,施工完成后在高温条件下水解,暂堵剂失去暂堵功能,释放被堵储层产能,从而达到增产的目的。     

压裂用水溶性暂堵剂的研究与现场应用

缝内转向压裂技术是在水力压裂过程中加入暂堵剂,在水力压裂主裂缝通道内暂时形成桥堵,产生升压效应,从而压开新的支裂缝或沟通更多微裂缝,增大油/水层泄流面积,实现油/水井的增产增注。暂堵剂是缝内转向压裂的关键技术之一,目前在用的大部分为油溶性暂堵剂,不太适用于高含水油井及注水井。本文研制出一种水溶性压裂暂堵剂WSA,对其性能进行了研究,并开展了六口井的现场应用,结果表明,水溶性暂堵剂WSA满足缝内转向压裂工艺要求,取得了良好的增产增注效果。     

暂堵压裂在低渗透油田的研究与应用

针对低渗储层,裂缝侧向存在大量死油区、微裂缝和隔夹层发育等问题,通过向储层裂缝加入暂堵剂提高缝内净压力开启微裂缝,实现裂缝转向,并在纵向突破隔夹层的限制,更大程度地动用剩余油。经过多年研究和现场应用,暂堵压裂形成了缝口暂堵压裂、缝内暂堵压裂、多缝压裂和复合缝网压裂等4项工艺技术,现场大量试验和应用证明暂堵压裂可以达到很好的增油效果。     

碳酸盐岩储层缝内暂堵转向压裂实验研究

顺北油气田碳酸盐岩储层非均质性强、连通性差,采用暂堵转向压裂技术可提高裂缝复杂程度,改善开发效果,但碳酸盐岩储层暂堵条件下的裂缝起裂扩展规律尚不明确。为此,采用改进后的三轴压裂物模模拟实验装置,进行了碳酸盐岩暂堵转向压裂实验研究。依次注入压裂液和加有暂堵剂的压裂液,分析了注入暂堵剂前后的施工压力曲线变化情况和暂堵转向压裂后的裂缝形态,从而明确了裂缝暂堵转向规律和实现缝内暂堵转向压裂的条件。研究表明,暂堵可增大裂缝复杂程度;为了实现缝内暂堵转向压裂,岩样内要发育有天然裂缝或层理面,同时暂堵剂能够进入裂缝内并实现封堵,使施工压力升高,从而实现新缝开启或转向。碳酸盐岩缝内暂堵转向规律研究结果为顺北油气田碳酸盐岩储层压裂改造提供了理论依据。      

碳酸盐岩缝内暂堵转向压裂裂缝扩展规律实验

溶洞是塔河油田缝洞型碳酸盐岩储层的主要储集空间,且井周许多发育储集体位于非水平最大主应力方向上,采用暂堵转向压裂可以实现非水平最大主应力方向上的储层改造。采用30 cm×30 cm×30 cm的天然碳酸盐岩露头进行缝内暂堵转向压裂模拟实验,通过CT扫描技术对一次压裂和暂堵压裂后的裂缝形态进行观测,探究了地应力差、天然裂缝和压裂液黏度对裂缝形态的影响,并进行暂堵起裂理论分析。研究结果表明:岩样天然裂缝或层理发育以及足够的暂堵压力是实现缝内暂堵转向压裂的必要条件;不同水平应力差下,均能实现缝内暂堵转向,并且地应力差越小,裂缝形态越复杂,改造越范围越大;暂堵剂进入裂缝内是保证转向压裂成功的重要条件,压裂液黏度过低时携砂能力差,形成的一次裂缝开度相对较小,易导致暂堵剂难以进入。研究结果为塔河油田缝洞型碳酸盐岩储层压裂方案设计提供了理论依据。     

利用人工暂堵转向提高重复压裂效果

针对新疆油田老井常规重复压裂增油效果逐年下降不能满足油田发展需要的问题,在裂缝的造缝及重定向机理研究基础上,开展了人工裂缝暂堵剂以及转向压裂工艺的选井选层等方面的研究。通过选用高强度暂堵剂,使重复压裂产生不同方向的人工裂缝,打开新的油气流通道,动用剩余油富集区,提高油田采出程度。这种通过采用暂堵剂堵塞原裂缝,使重复压裂缝相对于原有裂缝方位发生偏离、转向,改造动用程度低甚至未动用的储层,不仅可提高重复压裂增油效果,还能在一定程度上改变水驱方向、提高注入水利用率。因此,重复压裂压开新裂缝及新裂缝重新定向对中高含水期的低渗透油田开发具有重要意义。     

大规模缝内转向压裂技术研究与试验

海拉尔盆地断块多、储层低渗透、物性条件复杂,由于非均质性强导致井网条件下常规压裂单一裂缝效果差。以完善注采关系和形成有效驱动体系为目标,基于对复杂岩性储层应力场变化规律的认识,研究了缝内转向形成多裂缝机理。通过优化转向裂缝条数与尺寸,应用缝内暂堵工艺方法,形成了大规模缝内转向压裂技术。该技术主要特点是能够扩大裂缝与油藏的接触面积,增大井筒与地层的连通能力,增强压裂效果。现场试验井压后平均单井增油6.6 t/d,同时水井降压增注效果明显,形成了完善的注采关系。     

低渗透储层缝内暂堵多分支缝压裂技术研究

压裂增产改造是实现大庆低渗透储层开发建产的主要手段。大庆油田低渗透储层的大规模压裂虽然取得了较好的效果,但施工成本高,难以实现效益开采。为提高外围低渗透储层增产改造效果,采用纤维缝内暂堵多分支缝压裂技术来提高人工裂缝泄油面积。通过室内实验评价了纤维性能、明确了分支裂缝形成条件;结合数值模拟及现场施工需求,确定了缝内转向时机与工艺施工时间,优化了缝内裂缝转向条数与缝长,确定了纤维缝内暂堵多分支缝优化设计方法。纤维缝内暂堵多分支缝压裂技术可在保证改造效果的同时有效控制施工成本,实现低渗透储层的经济有效开采,已在大庆外围低渗透储层成功应用18口井,取得了较好的改造效果。     

复合转向酸压在塔里木超深裂缝性砂岩储层中的应用

超深裂缝性砂岩储层具有埋深大、超高压、超高温、低孔且裂缝发育等特点,加之储层厚度为中—巨厚,储层改造难度大。为此,在缝内转向酸压技术的基础上,结合塔里木油田“三超”气井储层改造难点,对该项技术进行合理的优化和改进。着手于转向的理论条件的研究,改变暂堵剂的架桥理论模型,形成新的转向方式,并在室内实验的基础上对暂堵剂进行优选;同时,在理论上建立了暂堵剂用量计算模型,初步形成暂堵剂用量计算方法及公式;结合超高压地面转向配套技术,形成具有针对性的复合转向酸压技术。通过在塔里木油田克深—大北等地区裂缝性砂岩储层4井次的现场应用,充分证明改进后的复合转向酸压技术的适应性。利用井底压力监测及压后测试等资料,完成对转向效果的评价并达到了预期目的,为塔里木超深低孔裂缝性砂岩储层增产改造设计提供技术支撑。     

段内暂堵转向缝网压裂技术在页岩气水平复杂井段的应用

段内缝网压裂施工过程中投送暂堵剂,在高渗透带形成滤饼桥堵,促使新缝的产生和增加单缝的复杂程度,最终在水平段内形成缝网,提高储层的动用程度。页岩储层岩性致密,具有非均质性强的特点,在井筒变形、完井工具入井困难的情况下,常规的分段压裂改造技术无法实施,应用段内暂堵转向缝网压裂技术可以实现复杂井段储层的改造,提高储层的动用程度。     

可降解纤维暂堵转向压裂技术的室内研究及现场试验

针对鄂尔多斯盆地苏里格气田特低渗透气藏气井压后单井产量不高、经济效益不理想的问题,研发了可降解纤维暂堵转向压裂技术。该技术通过向储层裂缝中注入暂堵剂纤维,形成暂堵压力,迫使裂缝发生转向,进而增大有效渗流面积以提高单井产量。通过室内优化评价试验,优选出暂堵用可降解纤维直径为10μm、长度为8 mm、混砂加入量为12‰时暂堵效果最佳,降解性能良好,对储层渗透率伤害较小。通过现场试验结合裂缝监测技术,验证了暂堵转向纤维进入储层后,压力上升明显,裂缝发生了转向,可以实现人工裂缝强制转向,达到沟通有利储层的目的,可降解纤维暂堵转向压裂技术在现场应用有效、可行,且取得了较好的改造效果。该技术现场操作简单、应用效果良好,为苏里格气田特低渗透气藏开发提供了新的思路。     

微地震监测技术在吐哈油田西山窑油藏蓄能压裂中的应用

西山窑油藏低孔特低渗储层开发过程中产能低、稳产差,采用大液量施工、补充地层能量、提高地层压力的蓄能压裂工艺方法,以达到扩大储层改造体积、增加流体渗流通道的目的;同时加入暂堵剂对天然裂缝及人工裂缝进行暂堵,迫使裂缝转向,避免单一主裂缝沿高渗通道延伸。蓄能压裂工艺方法是致密油储层改造的新探索,需要准确的压裂效果评价技术,微地震监测技术被广泛用于致密油气储层改造效果评价,具有实时性、准确性的特点,可以评价蓄能压裂工艺改造效果。对致密油储层三口井压裂微地震监测实例进行分析研究表明,微地震监测可以有效识别压裂中天然裂缝影响、评价蓄能压裂工艺储层改造以及暂堵转向工艺效果。     

缝内转向压裂工艺技术在姬塬油田老井改造中的应用及评价

低渗透油田随着开发时间的延长,单井产量低、注采矛盾突出、储层重复压裂后,剩余油动用困难,通过缝内转向压裂技术的研究,进行了老井缝内暂堵压裂改造的现场试验,利用人工干预改变裂缝延伸方向,解决常规重复压裂无法有效动用人工裂缝侧向剩余油的技术难题。文章通过研究缝内转向压裂技术在长庆姬塬油田老井改造中的应用,评价其在低渗透油气田的适用性,为低渗透油田的持续稳产提供技术支撑。     

吐哈暂堵转向压裂技术措施增产率最高达444%

<正>1月9日,吐哈油田三塘湖采油厂牛圈湖油田湖44-21井经暂堵转向压裂改造后,增产效果显著,较压裂前日增油6吨,低产井变成高产井。暂堵转向压裂技术是在施工过程中适时地向地层中加人适量暂堵剂在孔眼、射孔孔道或在裂缝远端累积桥堵,一定程度上升高井底压力,然后在一定的水平两向应力差条件下,产生液体流向的二次分配或储层     

段内多缝体积压裂技术在女深002-8-H1井应用

段内多裂缝体积压裂是在压裂过程中加入暂堵剂临时封堵前次裂缝迫使流体转向来压开多条新裂缝的新技术,是提高单井有效改造体积,从而提高单井产量和最终采收率的重要手段。女深002-8-H1井储层改造段具有岩性较致密、基质渗透率低、储层物性较差、非均质性强、裸眼井段长的特点,该井在工具分段的基础上,辅以段内暂堵实现段内多裂缝体积压裂改造,压裂后最终获得了高产气流。     

四川盆地页岩气储层暂堵转向压裂技术进展及发展建议

暂堵转向压裂技术是四川盆地页岩气藏高效开发的关键手段,但目前主要依靠现场经验施工。为进一步优化该地区暂堵转向压裂施工效果,分析了四川盆地页岩储层特征,回顾了暂堵转向压裂技术的应用历程,从暂堵材料、暂堵机理、裂缝转向机理、暂堵工艺及现场应用方面总结了该技术的主要进展,阐明了现场施工面临的挑战并提出了发展建议。微地震和产量测试结果表明,缝口暂堵转向压裂技术和缝端暂堵转向压裂技术对四川盆地页岩气藏压裂改造具有明显效果。页岩气藏常用的暂堵球和颗粒暂堵剂主要性能参数基本满足目前中浅层和部分深层页岩暂堵转向压裂要求,但施工过程中仍面临暂堵材料优选与施工参数优化缺乏理论支撑的问题和深层页岩气藏复杂储层条件的挑战,下一步应加强暂堵材料评价标准的制定,开展不同暂堵材料暂堵机理的研究,以及新暂堵材料的研发,为优化暂堵转向压裂施工参数、提升施工效果提供理论依据。     

一种页岩气水平井均匀压裂改造工艺技术的应用与分析

我国页岩气资源量丰富,与美国页岩气资源量相当。压裂改造形成复杂裂缝是页岩储层获得工业油气流的关键。针对页岩的非均质性特征,页岩水平井均匀改造技术主要通过封堵已改造区域,进一步改造未压裂区域,实现改造段全覆盖,增加裂缝接触面积,提高裂缝复杂程度与作业时效的改造技术。结合组合粒径暂堵球、暂堵球+暂堵剂、暂堵颗粒+暂堵粉末等多种技术手段,优化相关关键参数,形成了3种不同的页岩储层均匀改造工艺模式:段内均匀改造工艺模式、多段均匀改造工艺模式、加密射孔均匀改造工艺模式。暂堵剂较暂堵球到位响应弱,封堵效果显著,泵送排量与封堵效果无直接关系。暂堵压力响应值最高达9 MPa。压裂施工曲线与微地震监测显示,井段均匀改造效果明显,高/低应力区域得到有效改造,监测事件响应点覆盖率100%,单段SRV体积提高40.2%~44.8%,微地震事件数量增长30.4%~53.6%。     

深层致密砂岩气藏复合转向体积酸压技术

库车前陆区天然裂缝发育、储层较厚,但由于储层致密以及钻完井液漏失严重,导致单井自然产量较低,为提高单井产能,提出了缝网体积酸压改造技术。基于天然裂缝剪切激活的临界净压力准则,研究发现了高水平应力差下优势方位天然裂缝易被激活的规律;酸岩反应实验结果表明,含氟缓速酸液可有效溶解缝内钙质充填物、钻完井液固相颗粒及刻蚀裂缝壁面,提高裂缝导流能力,证实了该区具备通过酸岩反应获得复杂缝网导流能力的物质基础。缝口和孔眼暂堵可使井筒憋压,迫使裂缝转向,提高纵向改造动用程度。现场多次试验,压后增产效果显著,证实了纤维球和/或颗粒纵向转层和缝内转向工艺在库车低孔裂缝性气藏的适用性。     

英台致密气藏改造体积最大化压裂技术

英台气田储层埋藏深、岩相复杂、岩性致密、非均质性强,常规大规模压裂无法实现经济有效动用。因此,本文从基础理论研究入手,通过室内岩芯实验,从波速应力敏感性、可压性和声发射b值三个方面对储层改造潜力进行分析,在此基础上,根据净压力建立条件,优化缝网压裂技术模式,提出精细分层、高密度多簇射孔、暂堵转向、先成缝后成网大规模缝网压裂于一体的缝控储量最大化压裂模式,整体打碎储层,实现全井段有效支撑,最大程度增大改造体积,增加裂缝复杂程度,使缝控储量最大化。2017～2018年暂堵转向+先成缝后成网压裂技术在英台气田实施4口井14层,最高日产气6.5万方,通过井下微地震裂缝监测显示,单层改造体积可达820万方,为传统缝网压裂井2倍,常规压裂井6倍,达到了全面改造储层的效果。