页岩气压裂施工砂堵原因分析及对策

页岩气压裂所用滑溜水携砂能力差,滤失严重,施工中难免出现砂堵现象。砂堵后限制了施工加砂量及压后增产效果,需采用连续油管冲砂甚至是连续油管射孔,使工序复杂化,延长了施工周期,增大了施工成本。目前对页岩气压裂施工相关的文献较少,对施工砂堵的原因分析、避免方法及解堵措施研究较少。对页岩气压裂施工中砂堵的原因及机理进行分析,提供了相应的处理方法,并引实例对现行的两种解堵方法进行了对比分析。得出采用大油嘴快速放喷法解堵具有较高的解堵成功率,提出在施工中避免砂堵的方法,对页岩气压裂设计及现场施工具有一定的指导意义。     

YQ探区气井压裂砂堵分析与对策研究

压裂是低渗透油气藏开发的有效手段,而砂堵往往制约着油气井压裂的成功实施,影响油气田的开发和产能建设。通过对YQ探区气井压裂施工曲线的分析,将砂堵分为近井筒砂堵和地层内砂堵两种形式。分析认为造成近井筒砂堵的因素主要是地层因素、射孔与井斜因素和压裂液性能等,而造成地层内砂堵的因素主要有隔层效果、储层物性因素、施工因素及天然裂缝等。针对造成两种形式砂堵的具体原因提出了合理的解决对策,为指导以后的压裂设计和施工提供了依据。     

威远龙马溪组页岩气藏加砂压裂异常原因分析及对策

页岩气藏人工裂缝起裂、裂缝延伸机理与常规储层有很大差异,且页岩储层天然裂缝和层理发育,体积压裂改造导致加砂压裂异常,影响增产改造效果。针对威远页岩气藏储层特性,统计分析了威远龙马溪组42井次754层段的压裂施工,其中73层段出现不同程度的加砂异常,从而归纳出导致加砂压裂异常的主控因素,包括气藏埋藏、天然裂缝发育情况和页岩页理层理结构、矿物组分等,形成高密集度加砂压裂、混合压裂、连续加砂综合压裂和复合暂堵转向压裂等4种针对性的工艺技术。采取配套适应储层特点的工艺技术,可提高龙马溪组加砂压裂改造的成功率,为页岩压裂设计优化和现场施工提供技术支持。     

M气藏压裂施工砂堵原因剖析

气井压裂施工过程中产生砂堵在影响压裂效果的同时将会产生严重的经济损失。通过考虑影响压裂施工的地层、压裂液、工程、设计等各种因素,剖析了压裂过程中产生砂堵的常见原因。针对M气藏6口压裂施工井的砂堵情况,结合压裂施工曲线、测井曲线、测井解释成果、压裂施工设计及实际施工参数对产生砂堵的具体原因进行分析,在此基础上提出了防止M气藏压裂施工砂堵的具体建议。砂堵原因的深入认识和相关建议对M气藏后续压裂设计和施工具有很高的参考价值,对其他类似的低渗砂岩气藏的压裂施工也具有重要指导意义。     

体积压裂水锤效应对页岩气井屏障完整性影响及对策

体积压裂过程中井屏障完整性失效问题突出。基于页岩气井体积压裂技术特点和MIT24臂井径测井数据,分析了页岩气井压裂过程井屏障系统及其失效模式。根据水力学原理,体积压裂砂堵、停泵瞬间过程井筒内流体流速突变产生水锤效应,水锤压力在井筒内以斯通利波形式沿固?液界面传播。综合考虑水锤压力及流体压缩力因素影响,建立了水锤效应发生过程井筒流体最大波动压力计算模型;分析了压裂砂堵停泵瞬间水锤效应引起的井筒流体压力变化特征及其对套管安全强度系数的影响。研究表明:体积压裂砂堵停泵过程最大水锤压力达31.88 MPa;考虑水锤效应影响,套管的抗挤强度系数降低至0.95。综合考虑页岩气地层滑移错动、套管低温收缩导致抗挤能力降低等情况,体积压裂过程在不均匀外挤载荷影响下足以导致套管发生局部损坏。基于以上研究结果,提出井筒流体压力波动的施工对策,对基于体积压裂完井方式的页岩气井屏障完整性管理具有指导意义。     

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。     

页岩气井套变段体积压裂技术应用及优选

套管变形会导致套变段以下无法应用泵送桥塞进行分段压裂,严重影响页岩气水平井的分段体积压裂改造效果。鉴于此,分析了3种页岩气水平井分段压裂改造工艺(暂堵转向、机械封隔和水力喷射)的适用性和优缺点,概述了3种套变段压裂技术(可降解暂堵球、缝内填砂和复合暂堵多级转向)在四川盆地长宁-威远区块的应用情况,进而优选出套变段分段体积压裂技术。研究结果表明:对轻度和中等变形的套变影响段采用缝内填砂或暂堵球技术分段,分段可靠性相对较好;对复杂和长度较长的套变影响段采用复合暂堵分级转向压裂工艺,施工风险较低。     

福山油田复杂断块油气藏压裂砂堵原因分析及对策

福山油田属于低孔隙度、低渗透率复杂断块油气藏,通过压裂改造取得了高效开发的显著效果,但是压裂过程中部分井出现砂堵,不仅影响压裂效果还造成了严重的经济损失。针对福山油田压裂施工井的砂堵情况,结合储集层地质特点、压裂设计、测井曲线、压裂施工曲线对产生砂堵的具体原因进行分析,得出储集层泥质含量高、塑性强,斜井、多射孔段近井筒地带易形成多裂缝,井眼距断层近、滤失量变化大,以及压裂目的层与上下隔层地应力差值小、缝高失控是导致福山油田复杂断块油气藏砂堵的主要原因。为减少压裂施工过程中的砂堵现象,提高压裂施工成功率,提出了解决福山油田断块储集层砂堵问题的技术措施,即:以30~50目与20~40目支撑剂粒径组合加入,多级段塞打磨降低多裂缝影响,优化射孔及控缝高和探断层加砂压裂技术。该油田7口井13层压裂施工表明,仅有1层发生砂堵,效果较好。     

缝内填砂暂堵分段体积压裂技术在页岩气水平井中的应用

针对四川盆地页岩气水平井在压裂过程中因受到复杂因素导致套管变形、无法应用电缆传输射孔桥塞联作工艺的情况,采用了缝内填砂暂堵分段体积压裂新工艺。采用理论分析的方法并结合技术实践经验,建立了连续油管多簇喷砂射孔参数和缝内填砂暂堵参数优化设计方法,解决了页岩气套管变形水平井ZJ-1井大规模分段压裂的技术难题。现场施工论证和应用效果表明:①页岩气水平井连续油管多簇喷砂射孔缝内填砂暂堵分段压裂技术,可以对储层水平井段进行选择性分段压裂;②可在不使用机械封隔的条件下实现大规模分段压裂且分段效果稳定可靠,压裂作业效率与常规桥塞分段相当;③压裂后井筒实现全通径,可直接放喷测试,节约了占井时间。采用该缝内填砂暂堵体积压裂工艺技术在ZJ-1井实现了14段成功作业,获得同常规桥塞分段相当的SRV有效扩展体积和比同平台邻井更高的产气量,为页岩气水平井分段多簇体积压裂提供了一种新的改造手段与有效的工艺方法。     

致密裂缝性油藏水平井压裂砂堵原因分析及对策

红河油田长8油藏属致密裂缝性油藏,通过水平井开发取得显著效果,但压裂施工砂堵频繁出现,直接影响油井的产能和油田经济开发效益。通过砂堵井地质特征与压裂曲线分析,得出红河油田长8油藏压裂砂堵原因有储层泥质含量高、天然裂缝发育、前置液比例与施工排量偏低、压裂液问题等4个方面,并明确了4类砂堵井的压裂施工曲线特征。同时,结合压裂砂堵原因分析,分别从压裂设计、现场施工和现场质量控制等3个方面,提出了压裂砂堵预防措施,现场应用取得良好效果,有效提高了红河油田长8油藏水平井压裂施工成功率。     

红105井压裂砂堵影响因素浅析

砂堵是造成压裂施工失败的最直接原因，尤其是红柳泉油田E3^1油藏的压裂施工中，砂堵的几率较高，而影响砂堵的因素又较复杂，主要包括地层因素、压裂液因素、工程因素、设计因素等．如何有效避免砂堵的产生，一直是压裂设计和压裂施工中感到棘手的难题。针对红柳泉构造红105井复杂的工程地质特征和砂堵特点，根据对压裂施工数据及曲线进行处理的结果，分析评价了该井产生砂堵的原因及各因素不同的影响程度，并针对红柳泉构造E3^1油藏的低渗层、井眼附近摩阻高、滤失系数大等复杂的地质和工程特征，提出了优选射孔层段、段塞降摩阻、粉砂暂堵、高粘液体降滤等提高该区压裂改造成功率的建议。     

天然断裂带干扰下的复合暂堵压裂工艺参数优化

页岩气开发中,天然裂缝对储层改造体积影响较大,一方面天然裂缝利于形成复杂缝网;另一方面存在滤失及应力场改变。但在页岩气开发过程中天然裂缝带(断层)并不常见,断层与普通天然裂缝对水力裂缝影响存在差异,断层主要表现为强滤失和应力集中。因此,在施工过程中既要沟通断层,增大改造体积,又要避免断层引起的强滤失造成施工砂堵、超压等风险。针对断层形态、延伸方向等对暂堵材料进行实时参数优化,通过现场微地震事件点响应情况对封堵强度计算参数进行修正,最终形成了一套针对断层影响的复合暂堵压裂工艺。实践证明该工艺措施对控制断层影响有效且有助于形成复杂缝网。     

TX-7井加砂压裂砂堵影响因素浅析

砂堵是造成压裂施工失败的最直接原因,尤其是在四川地区致密碎屑岩气藏的压裂施工中,砂堵的几率较高,而影响砂堵的因素又较复杂,主要包括地层因素、压裂液因素、工程因素、设计因素等,如何有效避免砂堵的产生一直是压裂设计和施工作业中感到棘手的难题。针对大塔场构造TX-7井复杂的工程地质特征和砂堵特点,根据对测试压裂和主压裂施工数据及曲线进行分析处理的结果,分析评价了该井产生砂堵的多裂缝、井筒及井眼附近摩阻、压裂液效率等因素的不同影响程度,并针对大塔场构造沙-气藏为特低渗的薄互层、井眼附近摩阻高、滤失系数大等复杂的地质和工程特征,提出了优选射孔层段、段塞降摩阻、粉砂暂堵、高粘液体降滤等多 项重要枯术措旆的建议．其结论和建议对四川地区致密碎屑岩气藏的压裂改造具有重要的指导意义。     

体积压裂支撑剂缝内沉降规律实验研究

随着页岩气藏勘探开发的深入,体积压裂作为页岩气藏效益开发的必要措施之一,发挥着越来越重要的作用。页岩气藏体积压裂通常采用滑溜水,由于滑溜水黏度低、携砂性能差,支撑剂容易沉降在水力裂缝底部,影响页岩气藏体积压裂的改造效果,体积压裂中支撑剂在水力裂缝中的沉降规律、铺置情况对决定体积改造的成功与否具有重要作用。采用支撑剂缝内流动可视化装置,开展压裂支撑剂缝内沉降规律实验研究,定量研究了体积压裂中不同施工排量、支撑剂类型、支撑剂泵注程序对支撑剂沉降规律的影响。在实验结果的基础上,应用敏感性分析方法,对支撑剂缝内沉降规律的影响因素进行分析,按影响因素敏感性大小排序,依次为排量、支撑剂泵注程序、支撑剂类型,为页岩气藏体积压裂支撑剂优选、施工参数优化提供有力的实验支撑。     

深层页岩气井压裂工艺探索与实践

深层页岩(埋深3500 m)具有储层埋深大、物性差、应力高等特点,压裂改造存在施工压力高、加砂困难、改造难度大等难题,已形成的浅页岩储层压裂配套工艺技术及经验成果,难以完全满足深层页岩气高效开发需求。针对深层页岩气井压裂技术难题,将在升级、完善配套装备的同时,提出有针对性的深层页岩气井压裂技术思路与对策,主要包括:综合降压技术(前置酸预处理、粉砂打磨、射孔参数优化);液体粘度、施工参数优化技术(变粘度、变排量);提高SRV技术(提高净压力措施、暂堵转向);施工控制技术(优化加砂程序)等。通过现场实践,对不同区块深层页岩气压裂施工工艺技术进行了探索,并取得了一些成功经验,为国内深层页岩气储层的压裂改造提供了技术借鉴。     

四川盆地威荣区块深层页岩气水平井压裂改造工艺

四川盆地南部威荣区块由于地质条件复杂、最大水平主应力和垂向主应力差异小、水平应力差值大、施工泵压高、敏感砂比低等原因,页岩气水平井的压裂施工面临诸多难题。为此,通过剖析该区深层页岩气水平井的工程地质特征及压裂改造难点,借鉴国内外页岩气水平井体积压裂的技术思路,确定了对该区页岩气水平井实施压裂改造的主体思路及技术对策,并在后续页岩气水平井的压裂改造中加以应用。研究结果表明:(1)威荣区块页岩气水平井采用常规压裂工艺形成的裂缝复杂程度低、整体改造体积偏小,射孔簇有效性难以保证,加砂强度低导致压裂后气井的稳产能力较差,并且难以应对套管变形井的压裂改造;(2)针对该区深层页岩气水平井的压裂改造难点,形成了"超高压、大排量、大液量、缝内暂堵转向、变排量"工艺、"分段多簇射孔优化+大排量"及"缝口暂堵转向"技术、"大排量、高黏度、低砂比、低密度、小粒径连续加砂"工艺和"连续油管快速处理+小直径桥塞、射孔枪分体泵送"的套管变形井压裂改造技术;(3)将所形成的压裂工艺应用于该区块5口页岩气水平井,压裂后获得的页岩气无阻流量平均值为26.11×104 m3/d,改造效果较好。结论认为,该研究成果可以为深层页岩气水平井的压裂施工作业提供借鉴。     

可推广的绿色开采综合技术

<正>页岩气既是常规天然气潜在替代资源,也是清洁环保能源。页岩气的勘探开发中水平井分段压裂施工设备多、用液多、砂量多、井场储液罐多、施工时间长,常规的施工组织模式已不能满足生产提速、降本增效的需求,因此需要探索实践提高时效、减少井场占地、加快施工速度、缩短投产周期、降低施工成本的页岩气压裂"工厂     

斜率反转法在杭锦旗区块压裂施工中的应用

鄂尔多斯盆地北部杭锦旗区块的部分连续油管带底封压裂井在施工过程中存在砂堵问题,影响压裂施工周期和成功率。常规的砂堵分析方法在该区块实际施工过程中存在时效性差、指导不及时的问题。根据杭锦旗区块部分砂堵井的压裂施工曲线、压裂施工设计及实际施工参数分析,研究施工过程中泵注压力在支撑剂进入井筒和裂缝期间的变化规律,可预测地层或井筒砂堵,及时指导现场压裂施工作业。结果表明:(1)泵注压力曲线可分为三个阶段,若前期压力下降,中期压力稳定,后期出现压力突升,偏离正常的变化斜率,表明可能产生砂堵,施工压力显示异常,应立即停止加砂采取措施预防;(2)斜率反转法的砂堵特征在杭锦旗区块压裂施工中指示明显,据此现场采取措施,预防了2井次压裂中可能出现砂堵,效果较好;(3)应用表明斜率反转法方法简单,对现场施工快速预判砂堵,指导施工有一定参考价值,在加砂阶段的裂缝净压力变化较小的工况中,方法准确性高。     

页岩气井无限级固井滑套压裂技术

传统的页岩气井多级桥塞射孔联作压裂无法保证压裂液和支撑剂的去向,压裂效果差。无限级固井滑套压裂技术井下工具由趾端滑套、固井滑套及滑套开关工具组成,根据国内页岩气地质情况优化开关滑套及压裂施工程序,针对施工井况制定应急处置措施,在涪陵页岩气田进行了实际应用。实际应用中出现因固井质量差滑套的开启难以满足预期、连续油管外压裂时对管材易冲蚀、封隔器附近易发生砂堵、施工排量限制较多、封隔器不容易通过滑套、连续油管水平段延伸困难等多种问题。该工艺对埋藏深、水平段长、井眼轨迹复杂、压裂改造规模较大的页岩气井还未完全适用,还需继续探索。     

压裂过程中砂堵处理方法的实践

水力压裂技术,作为油藏改造新的油流通道,提高储集层持续稳产能力的主要措施,具有重要作用.在实际施工过程中不可避免地会出现砂堵等突发性事故,导致压裂失败,压裂施工提前结束.高砂比、较快的加砂速度和较高的泵入排量,是产生砂堵的直接工程因素.充分的资料准备、科学的压裂工程设计、良好的风险评估和预判、现场的实时监督与丰富的经验...