气藏压裂提高裂缝有效导流能力的技术分析

提高压裂裂缝有效导流能力是改善气藏压裂效果的重要方面.本文从提高裂缝初始导流能力、降低导流能力的伤害、保持裂缝长期导流能力等方面系统分析了近年来实现高导流能力的一些典型压裂工艺技术措施,包括:二次加砂压裂、端部脱砂压裂、提高支撑缝宽的超常规压裂、高砂比大粒径压裂、低伤害压裂液压裂、防支撑剂回流压裂等工艺.通过其施工工艺和技术特点的分析,为气藏压裂工艺技术措施选择提供依据.     

川西致密砂岩气藏压裂效果的试井解释评价

川西砂岩气藏属于低孔隙度，低渗透率的致密－超致密气藏。该文利用试井曲线特征及解释结果，将压裂后的裂缝分为均质有限导流垂直裂缝，径向复合有限导流垂直裂缝，多孔有限导流垂直裂缝和均质无限导流垂直裂缝四类，从裂缝长度和裂缝导流能力等方面对压裂效果进行了评价，且分析了提高压裂效果的途径。     

提高支撑缝宽的超常规压裂工艺技术

提高缝宽的超常规压裂是解决提高人工裂缝的支撑缝宽来提高其导流能力问题的工艺技术，它整合了常规压裂工艺技术和端部脱砂压裂工艺技术，满足低渗储层对人工裂缝导流能力的需要。文中从人工裂缝导流能力影响因素、提高支撑缝宽的理论基础、现场工艺应用三个方面介绍用于提高缝宽的超常规压裂工艺技术，旨在提高低渗储层压裂改造的工艺水平和施工效果，为勘探开发和油气井增储上产提供强有力的手段。     

可降解纤维压裂技术研究与现场试验

针对海拉尔盆地断块发育、砂体零散、薄差储层纵向无应力遮挡,应用常规压裂工艺效果不理想的问题,开展了可降解纤维压裂技术研究.通过室内实验研制了纤维压裂液体系,改善裂缝铺砂剖面并形成有效支撑,纤维在90℃条件下可降解96.0％,具有良好的悬砂性能且不影响裂缝的导流能力;应用纤维转向压裂工艺使裂缝改造成多条分支裂缝,扩展裂缝与油藏接触面积,压裂效果显著.现场试验表明:可降解纤维压裂液施工井裂缝导流能力和改造效果好于邻井,裂缝导流能力由24.5 μm2·cm增加到31.5 μm2·cm;采用纤维转向压裂工艺的重复压裂井产液强度由初次压裂的0.089t/(d·m)提高到0.16t/(d·m).     

人工裂缝对低渗透油田开发的影响研究

压裂技术是低渗透油田开发的一项主要的增产措施。文章利用数值模拟的方法，计算了低渗透油田面积注水条件下存在不同人工裂缝时的开发效果，分析了低渗透油田压裂后不同裂缝方位、不同裂缝导流能力对开发效果的影响，同时对比了注采井同时压裂和注水井压裂时的采出程度等开发指标。计算结果表明：正方形五点注采系统注水井压裂时，裂缝方位不同开发效果不同，裂缝方位与注水井排平行时驱替效果较好；裂缝导流能力并不是越高越好，存在最佳值；对注水井和采油井同时压裂时，采出程度高，在计算参数范围内，几乎是同条件注水井压裂时的两倍。在低渗透油田开发时，应合理的设计人工裂缝以改善开发效果、提高原油采收率。     

G43断块油藏整体压裂技术研究与应用

G43区块主力产层为中孔中渗储层,地层饱和压力低,弹性采收率低;岩石塑性较强,造成支撑剂嵌入,前期压裂效果差。为提高压裂开发效果,进行了整体压裂技术研究。通过原油性质测试表明,区块原油胶质沥青质较重,在前置液前加降黏液以避免原油乳化;岩石力学试验表明,区块岩石易发生支撑剂嵌入,且储层为中孔、中低渗储层,压裂设计应以提高裂缝导流能力为主,具体措施包括通过单剂优选和整体性能测试,优选出适合G43区块的压裂液体系,该体系具有携砂性能好、低摩阻、低残渣的特点,可减少压裂液对地层及支撑裂缝的伤害;通过支撑剂导流能力试验,结合整体压裂裂缝参数优化,采用大粒径陶粒或组合陶粒压裂技术提高支撑裂缝导流能力。3口井的现场实施表明,G43断块整体压裂各项技术措施针性强,压后增产效果显著,推动了G43区块压裂开发的有效实施。     

一种实现裂缝高导流能力的脉冲加砂压裂新方法

鄂尔多斯盆地致密油藏储量大、分布稳定,是长庆油田5 000万t上产、稳产的重要接替资源。该类油藏由于储层致密、物性差,前期改造效果差,常规压裂技术难以有效动用,急需开辟一条新途径进行油藏的有效改造。文中结合鄂尔多斯盆地致密砂岩油藏自身特征,阐述了"脉冲式加砂、纤维压裂液携砂及等间簇射孔"的一种新型压裂改造技术,在压裂裂缝中通过支撑剂的交替充填,形成稳定的流动通道网络,使裂缝具备较高的导流能力,从而达到提高单井产量的目的。通过3口直井的现场试验,与常规压裂井进行了对比分析。采用高导流能力的脉冲加砂压裂技术,压后初期裂缝导流能力提高14.1%,试油产量、投产产量、单位压差累计产油量和产能指数均比常规压裂井高1.1~1.4倍,取得了较好的现场应用效果。     

重复压裂工艺技术研究及应用

文章结合中原油田油藏渗透率低、自然递减率高的实际特点，研究了低渗透油藏的重复压裂技术。通过重复压裂前的评价可知该区的候选井具有重复压裂增产的能量和物质基础；据压前地层评价、水力裂缝的诊断技术，提出了重复压裂选井选层的原则；运用压力恢复试井和水力裂缝模拟等方法分析了初次裂缝失效的原因，得到了重复压裂需解决的主要矛盾就是提高裂缝的导流能力，并据此提出了提高重复压裂效果所采取的高砂比和强制闭合及分压选压等重复压裂的技术 ；根据所确定的技术和以往压裂用支撑剂评价结果及中原油田的油藏特征，利用实验研究选择了适合油藏特点的重复压裂材料体系；重复压裂技术现场试验10口井，施工成功率达100%，有效率90%，取得了较好的复压增产效果。     

混合水压裂支撑剂铺置规律模拟研究

混合水压裂是油气藏增产的一项重要技术,形成高导流能力的填砂裂缝是压裂成功的关键。通过建立混合水压裂数值模型,研究压裂液黏度、施工排量、泵注工艺对支撑剂在裂缝中的铺置规律的影响。以东胜气田杭锦旗58井区为例,为获得裂缝中理想的支撑剂分布,提高裂缝导流能力,对压裂施工参数进行了优化,压裂后与邻井相比取得了较好的增产效果。     

前置酸化压裂工艺技术研究与应用

前置酸化压裂是以稠化酸为前置液，集新技术、新配方于一体的复合型技术，主要机理是利用稠化酸前置液的粘度及缓速特性，达到清洗裂缝及降低缝壁应力，改善裂缝填砂能力，恢复裂缝的导流能力及孔隙基质渗透率的目的。它的应用领域是老井重复压裂。从酸化压裂前置液的选择，施工工艺的合理性、先进性及现场应用效果等方面进行阐述。     

乌南油田乌5区块整体压裂优化设计

建立了垂直裂缝井三维两相油藏数值模拟模型,对乌南油田乌5区块反九点井网进行了整体压裂优化设计。模拟结果表明,注水井压裂是提高区块油井产能的关键;边井应适当增加缝长;角井应注重提高导流能力而不宜压长缝。用正交方法设计不同压裂参数组合条件下的开发方案,优选出开发10年经济效益最好的裂缝参数组合:注水井和角井半缝长为59.4m、边井半缝长为89.1m、裂缝导流能力为30μm2·cm。整体压裂技术在现场应用效果较好,为乌5区块的经济高效开发提供了技术保证。     

致密砂岩储层水力加砂支撑裂缝导流能力

裂缝的导流能力对于水力加砂压裂效果影响很大,分析裂缝导流能力影响因素、研究如何增加裂缝导流能力,对于提高压裂增产效果具有重要意义。针对长庆油田安83区块致密砂岩储层的特点,使用Meyer软件对裂缝的各项参数进行模拟预测,考察了支撑剂类型、粒径、铺砂浓度、嵌入以及压裂液残渣对砂岩储层裂缝导流能力的影响,并进行了增产效果预测。结果表明:陶粒的导流能力远大于石英砂和树脂砂;低闭合压力下,粒径越大,导流能力越高,随着闭合压力的增大,大粒径支撑剂导流能力下降幅度较大;不同粒径组合支撑剂的导流能力下降幅度相比较于单一粒径支撑剂要平缓得多;铺砂浓度越高,裂缝导流能力越高;当闭合压力为70 MPa时,支撑剂的嵌入可使导流能力下降30.1%;压裂液残渣可使不同粒径支撑剂的裂缝导流能力出现不同程度的下降;增产倍数与裂缝导流能力成正比,当陶粒筛选目数10/20、20/40和40/60组合且比例为1∶3∶1时,增产倍数最大。在低渗透储层压裂现场应用,增产效果较好。     

低渗透油层二次压裂评价新方法及应用

方法　在大庆朝阳沟低渗透油层水力压裂矿场资料基础上 ,运用珀金—克恩公式、卡特公式以及本文提出的压裂强度的概念 ,得到了该油田一、二次压裂缝长、缝宽的回归方程。目的　应用该回归方程对朝阳沟油田一、二次压裂缝长、缝宽及裂缝导流能力进行评价。结果　在压裂强度较大时 ,二次压裂缝宽增加较大 ;而在压裂强度较小时 ,缝长增加较大 ;二次压裂裂缝导流能力增加较大。结论　该方法对二次压裂评价和工艺设计以及提高压裂效果具有重要意义。     

压裂支撑剂长期导流能力试验

压裂支撑剂长期导流能力的大小决定了压裂效果的好坏,准确获得支撑剂长期导流能力试验数据对于预测压裂效果具有重要作用。对油田常用压裂支撑剂进行了长期导流能力试验,获得了压裂支撑剂在长期状态下的导流能力变化规律,并提出采用降低油层闭合压力、使用破碎率较低的支撑剂、尽量减少支撑剂的细微颗粒、提高支撑剂粒度的均匀程度、加大铺砂浓度等措施来提高支撑剂的长期导流能力,可为提高压裂优化设计水平和预测及改善压裂效果提供帮助。     

江苏油田Z13断块压裂砂堵原因分析及对策

水力压裂是油气井增产、注水井增注的一项重要技术措施,在提高原油采收率、改善注水条件等方面起着重要的作用。砂堵是造成压裂施工失败的最直接原因,特别是储层裂缝发育的油藏,砂堵频率更高。江苏油田Z13断块在以往的压裂施工中,砂堵比例占一半以上。分析了造成该区块压裂砂堵的几方面原因,并提出了相应的改进措施。现场实施后效果明显．砂堵比例从55％下降到16％。这些措施对Z13区块以及江苏油田其他类似区块的压裂改造具有重要的指导意义。     

压前评估在葡西油田古137区块压裂井中的应用

根据葡西油田古137区块开发压裂出现的压后产量达不到压裂投产的经济开发标准的问题,从压裂液体系、支撑剂的选用、纵向剖面上地应力条件对水力裂缝高度的影响3方面对以往压裂低效原因进行了分析评估。从这3方面进行优选,确定压裂施工规模,采用“二低、二高”的压裂施工参数设计思路提高近井导流能力,采用胶囊破胶剂与尾追常规破胶剂的双元破胶剂体系措施提高压裂液返排率,降低压裂液对储层和裂缝导流能力的伤害。2004年底进行了11口井压裂研究策略的现场压裂试验,获得较好效果,为该区块后续的开发井压裂提供了必要的技术保证。     

FracproPT软件在二次加砂压裂模拟与施工参数优化中的应用

准噶尔盆地东部X井区为中孔低渗深层稠油油藏,该区块的油层疏松易碎,原油具有高密度、高黏度、凝固点低等特征,开采难度大,对于此类油藏的开发需要采用二次加砂压裂技术,以形成短而宽的高导流能力裂缝。首先,结合前期的压裂施工数据,利用FracproPT压裂软件对X井区13口井的二次加砂压裂施工进行了模拟;然后对比分析了二次加砂压裂与常规压裂的裂缝几何参数;最后对X井区的二次加砂比例、停泵时间、施工排量和加砂量等参数进行了优化。认为FracproPT压裂软件对X井区的压裂施工模拟结果较为准确,二次加砂压裂可以有效控制缝高,扩展裂缝宽度,具有提高裂缝导流能力的作用。该研究对于优化稠油油藏的二次加砂压裂设计和提高二次加砂压裂增产效果具有一定的指导意义。     

压裂液返排模型的建立及应用

压裂液返排过程中通过合理控制返排时间和流量,可使支撑剂在产层区获得较好的铺置,从而使裂缝具有较高的导流能力。目前压裂液返排工作制度的确定一般依靠现场工程师的经验,缺少可靠的理论依据。为此建立了包含考虑二维滤失的裂缝扩展模型,停泵后即刻返排、停泵后关井闭合返排的数学模型,模拟了返排期间压力、排量随时间的变化规律,建立了压裂液返排模型,得到压裂液返排控制的优化设计方法,并编制了计算程序,指导现场选择合适的返排时间和返排流量。现场实例表明,应用编制的压裂液返排计算软件得到的结果,可为压裂液返排时间和流量的确定提供依据,有助于现场返排的科学化和定量化。