水平井分段酸压工艺在大牛地气田的研究与应用

大牛地气田下古生界发育有裂缝-基质性碳酸盐岩气藏,气藏基质渗透率低,微裂缝发育。储层改造过程中存在储层段酸液滤失严重、实现深度酸压困难、直井效果差、建产难等问题。以大牛地气田下古生界碳酸盐岩储层地质特征为基础,开展了水平井分段酸压工艺技术研究,优选出多级管外封隔分段酸压工艺技术+转向酸液体系。在此基础上,采用"高排量、降阻、缓速、降滤、大规模、深穿透"的技术思路,对水平井分段酸压参数进行了优化,在大牛地气田水平井PG2井的现场试验中取得了良好的改造效果,为今后大牛地气田下古生界同类储层的酸压改造提供了借鉴意义。     

致密碳酸盐岩水平井分段酸压工艺技术

针对大牛地气田下古生界低渗致密碳酸盐岩气藏储层非均质性强、微裂缝发育、酸液滤失严重和直井酸压改造难以有效建产等问题,采用水平井裸眼完井、管外封隔分段压裂工具实施分段,并对孔隙型和裂缝-孔隙型储层分别优选低滤失的胶凝酸和黏弹性清洁转向酸或交联酸酸液体系进行分段酸压改造,从而降低了酸压施工风险,取得了显著的酸压增产效果,实现了该气田致密低渗碳酸盐岩气藏的经济有效开发,也为其它致密碳酸盐岩储层水平井的勘探开发提供了借鉴,值得推广应用.但鉴于水平井裸眼井段长、裂缝发育、酸液滤失量大、酸蚀裂缝短等问题,建议结合碳酸盐岩储层特征尝试采用套管固井来实施水平井的多级分段酸压改造.图2表参5     

普光气田大湾区块高含硫水平井完井管柱优化设计

为实现高含硫气藏“少井高产、安全高效”的开发目的,对四川盆地普光气田大湾区块碳酸盐岩储层采用了以水平井为主的开发模式。根据大湾区块气藏及流体特点,综合考虑国内外高含硫水平井完井工艺技术现状,选择一次管柱多级卡封,逐级投球打开各层滑套改造储层作为本区块水平井完井工艺,进而开展了管柱参数和结构设计,优化设计出高含硫水平井完井管柱：套管完井分段酸压管柱、裸眼完井分段酸压管柱、套管监测水平井分段完井管柱。该管柱通过8口井现场应用,首次实现了国内高含硫水平井分段储层改造,增产效果明显,为气田的安全高效开发提供了有力的技术支撑,也为类似气田的开发提供了借鉴。     

固井滑套分段压裂技术在大牛地气田的试验应用

大牛地气田属典型的低孔、特低渗致密砂岩气藏,前期采用水平井裸眼封隔器分段压裂取得较好效
果,但该工艺压裂裂缝起裂位置不明确,压后无法实现井筒全通径,为进一步提高压裂改造的针对性,试验了固井
滑套分段压裂工艺。该工艺将专用固井压裂滑套与套管连接并按照气藏分析确定的压裂位置一趟管柱下入井内
固井完井,并通过分级投球、液压或者机械等方式打开固井压裂滑套,进行分段压裂作业。该工艺具有固井完井分
段压裂一体化管柱、压裂级数不受限制、压裂裂缝起裂位置明确、改造地层针对性强、作业速度快、压后井筒全通径
等优点。Ａ井应用表明,固井滑套分段压裂工艺１ｄ可完成１０段压裂,压后井筒全通径,为大牛地致密低渗砂岩气
田有效开发探索了一条新途径。     

大牛地气田下古生界气藏裸眼水平井分段酸压效果影响因素分析

大牛地气田下古生界碳酸盐岩储层低孔、低渗,自然产能低。前期采用水平井多级管外封隔分段酸压改造,压后产气量递减速率较快,稳产效果差,严重制约着气藏的高效开发。结合水平井分段酸压工艺,考虑酸液在裸眼井段中的径向滤失,采用Willianms-Nierode酸液有效作用距离计算图版,分析酸液的有效作用距离。结果表明:酸液在水平井段内的径向滤失严重,滤失速率高达1.9 m/min,而酸液的有效作用距离仅为动态缝长的20%左右,酸液在裸眼井壁的径向大量滤失导致酸蚀主裂缝缝长过短是影响酸压效果的主要因素。     

大牛地气田水平井分段压裂技术研究与应用

针对大牛地气田水平井增产的需要, 通过建立气藏水平井分段压裂产能模型, 优化了致密气藏水平井分段压裂裂缝参数; 研究了套管井机械封隔分段压裂工艺、 裸眼井水力喷射定点分段压裂工艺、 裸眼封隔器分段压裂与完井一体化工艺, 形成了适合大牛地气田水平井分段压裂的关键技术; 现场试验表明, 分段压裂配套技术较好地实现了水平井增产稳产, 为水平井在大牛地气田的工业化应用提供了支撑。     

可钻桥塞水平井分段压裂工艺在致密低渗气田的应用

大牛地气田是典型的致密低渗气藏,使用水平井分段压裂工艺技术是开发此类气藏的有效手段,该技术的成功应用已成为目前大牛地气田高效开发的重要保障.大牛地气田主要采用裸眼预置管柱水平井分段压裂工艺,但该工艺存在裂缝起裂位置无法确认、管柱永久留在井里和无法后续改造等局限性.为了解决这些问题,在DPH-47井对可钻桥塞射孔联作水平井分段压裂工艺进行了现场试验.文中论述了该工艺的技术特点,并针对不同技术难点介绍了井下工具水力泵送、水平井钻塞和井口捕屑等3大关键配套技术.现场试验表明,该工艺时效性高,改造效果好,具有一定的推广价值.     

投球计数滑套分段压裂技术在锦58井区应用实践

锦58井区属典型的低孔、低渗致密砂岩气藏,采用水平井裸眼封隔器分段压裂虽然效果显著,但压后无法实现井筒全通径,制约后期的井筒治理,为此试验了投球计数滑套分段压裂工艺。该工艺将常规的级差式投球滑套改进为投球计数滑套,通过投入同一尺寸的压裂球实现水平段逐级分段压裂改造。投球计数滑套分段压裂工艺具有完井、压裂和生产管柱一体化、压裂级数不受限制、作业速度快、压后井筒大通径等优点。X井现场应用表明,投球计数滑套分段压裂工艺不仅可以实现1d内12段压裂施工,而且水平井增产效果显著,X井平均无阻流量达到同区内直井的8.6倍。     

致密碳酸盐岩储层复合缝网酸压技术研究及矿场实践——以大牛地气田下古生界马五5碳酸盐岩储层为例

大牛地气田下古生界马五₅碳酸盐岩储层为低孔、低渗致密储层,储层丰度低,天然裂缝发育,常规酸压技术改造体积有限,水平井投产后产量递减快,稳产难度大。针对这些问题,分析了大牛地气田下古生界马五₅碳酸盐岩储层岩石脆性指数特征,开展了复合缝网酸压技术研究,采用“大排量前置液造缝+大规模胶凝酸缝网酸压+后置支撑剂保持裂缝导流能力”的设计思路,将水力加砂压裂与胶凝酸酸压复合,并优选复合缝网酸压线性胶前置液体系、胶凝酸体系及组合支撑剂体系,优化复合缝网酸压施工排量、施工液体用量比例及支撑剂用量等施工参数。矿场实践表明,该技术对大牛地气田下古生界马五₅碳酸盐岩致密储层具有较好的适用性和显著的改造效果,对大牛地气田下古生界气藏的大规模建产意义重大。     

致密砂岩气藏水平井全通径分段压裂改造实践及认识

鄂尔多斯盆地北部致密砂岩气藏开发前期,形成了以裸眼预置管柱管外封隔分段压裂为主的水平井改造模式,为气田快速有效建产提供了技术支撑。但在后期生产实践中,该技术逐渐暴露出多级滑套内径逐级递减,不能实现压后井筒全通径;憋压球不能全部返出,部分滞留井筒而影响后期二次改造等问题。针对这些问题,逐步开展了基于套管固井完井和裸眼封隔器完井的全通径分段压裂试验。实践表明,基于套管固井完井的全通径改造模式压后效果不理想,还需要进一步加强研究攻关。基于裸眼封隔器全通径完井及连续油管带底封分段压裂的改造模式,既具有裸眼完井泄气面积大,"甜点"自选等优点,又具有套管固井完井压后全通径的优点,利于后期排液采气和二次作业。通过不断完善配套技术,该工艺逐步趋于成熟,施工成功率达到98. 6%,初步形成了适用于鄂尔多斯盆地北部致密砂岩气藏的水平井全通径改造模式,具有较好的推广应用价值。     

水平井分段转向酸酸化压裂技术

针对大牛地气田下古生界碳酸盐岩储层普通酸化压裂工艺存在的酸液滤失控制差、酸岩反应速度快、酸蚀作用距离较短等问题,利用水平井多级管外封隔器分段转向酸化压裂工艺技术对奥陶系马家沟组储层进行了尝试。实际应用表明：转向酸与岩层反应剩下的残酸和鲜酸形成黏度差,具有很好的降滤及分流转向性能;酸化压裂管柱采用酸化压裂、生产联作管柱＋裸眼封隔器＋压裂滑套一体化结构,实现了一趟管柱完成裸眼分段完井、分段酸化压裂、排液、投产一体化作业,并获得了无阻流量为５. ９２×１０４ｍ３ ／ ｄ 的高产气流。     

塔里木盆地塔中地区奥陶系超埋深碳酸盐岩凝析气田水平井储层分段酸压改造应用实践及认识

水平井裸眼分段酸压工艺是实现塔中超埋深、高温高压碳酸盐岩凝析气田规模、高效开发的主要技术手段。经过几年来的探索与实践,塔里木盆地塔中Ⅰ号气田形成了一套针对不同储层类型、较好适应塔中超埋深碳酸盐岩储层高温、高压、高含硫特点的长裸眼水平井分段酸压改造综合配套技术。现场应用取得较好效果。介绍了国产全通径裸眼分段完井工具的结构、性能、工作原理、技术特点,改造前综合研究—精细分段设计技术、国产全通径管柱长裸眼水平井分段技术、超埋深碳酸盐岩储层酸压改造液体技术、超埋深碳酸盐岩储层酸压改造工艺等水平井裸眼分段酸压改造综合配套技术的应用实践和取得的效果。     

致密砂岩气藏水平井固井滑套分段压裂工艺

鄂尔多斯盆地大牛地气田属于典型的低孔、低渗致密砂岩气藏,水平井分段压裂是经济高效开发气田的关键技术。针对现有水平井裸眼封隔器分段压裂工艺无法控制裂缝起裂位置、二次改造困难等问题,探索了固井滑套分段压裂工艺在大牛地气田的适应性,阐述了该工艺的技术原理、工具组合和工艺特点,并开展现场应用和压后分析。现场应用情况表明:固井滑套分段压裂工艺不仅能够实现水平井定点压裂,而且施工效率高,能够实现一天压裂改造10段。此外,该工艺采用环空压裂施工,施工摩阻低,工具性能好,施工成功率高,在大牛地气田以及国内其他致密低渗油气田具有较好的推广应用价值。     

复合改造技术在大牛地气田碳酸盐岩储层的应用

大牛地气田下古碳酸盐岩储层总体表现为开发难度大的低孔、低渗和低压气藏,单纯的酸化改造在PG1和PG2水平井施工效果不理想。结合酸化改造的难点和关键以及水平井改造技术,总结前期酸化改造经验和教训,探索出一项复合改造工艺技术,弥补了单一酸化和水力压裂的不足,该技术适用于大牛地下古生界碳酸盐岩储层的改造并且在PG4水平井中得到成功的应用,为后续碳酸盐岩储层的改造提供借鉴和指导。     

水平井固井预置滑套多级分段压裂完井技术

针对胜利油田薄互层低渗透等致密砂岩油藏及页岩油气的地质特点和非常规压裂改造的需要,研发了水平井套管固井预置滑套多级分段压裂完井技术。该技术具有压裂级数不受限制、管柱保持统一通径可满足大排量、大规模网缝压裂的需要,后期可选择性开关滑套实现生产控制或重复压裂等特点。室内模拟试验结果表明,预置可开关滑套在模拟固井状态下开启和关闭可靠,密封压力达70 MPa,能够满足现场需求。     

水平井预置管柱完井与连续油管带底封分段压裂一体化技术

在大牛地气田致密气藏开发中,常规水平井预置管柱分段压裂为其主体技术,但该技术存在分级滑套逐级缩径、不能全部返出的分级球滞留井底的问题,不利于压后排水采气、地层测试及后期措施改造等作业。预置管柱与连续油管带底封压裂相结合的完井压裂工艺可以达到全通径的工程技术要求,通过压裂材料优选和压裂施工参数优化,在A井进行了现场试验,压后获得无阻流量6.07×104m3/d。同邻井应用效果对比来看,采用预置管柱完井与连续油管带底封分段压裂工艺施工效果明显好于固井完井压裂效果,与采用常规预置管柱裸眼封隔器压裂工艺效果持平,可进一步推广应用。     

水平井裸眼选择性分段压裂完井技术及工具

苏里格气田属低压、特低渗透气藏,由于完井方式的不同、井身轨迹弯曲和井眼尺寸等因素的限制,使得裸眼水平井与直井以及套管固井水平井的选择性压裂完井管串有很大区别。介绍了利用油管作为完井和压裂管串,一趟下入长水平裸眼段而不需要下套管固井、射孔等作业,实现了裸眼水平段选择性分段压裂工艺技术及该技术的管串结构、工艺原理、技术特点、配套工具和现场应用。研究及现场应用表明,采用该技术比其他低渗透气藏压裂增产技术开发效果更好,投入成本更低,具有显著经济及社会效益。     

致密碳酸盐岩气藏前置酸加砂酸压工艺研究及应用

大牛地气田下古生界碳酸盐岩储层具有致密低渗透、低压、低孔的特征,储层岩石弹性模量高、泊松比低,酸蚀裂缝窄且长度有限,水平井酸压后整体稳产能力较差。为此,将前置液酸压与携砂压裂工艺相结合创新形成了前置酸加砂酸压工艺,实现深度酸压的同时形成了具备高导流能力的油气流动通道。优化研究了酸液黏
度、酸液浓度、施工排量、铺砂浓度、酸蚀反应时间等前置酸加砂酸压工艺设计参数,并在大牛地气田碳酸盐岩水平井中现场应用了6口井53段,单井平均无阻流量为8.49*10⁴m³/d,单井产量提高近2倍,该技术的应用将对致密低渗碳酸盐岩气藏的开发提供技术保障。     

碳酸盐岩超深水平井分段改造完井井眼准备技术

塔中碳酸盐岩超深水平井水平段和裸眼段长,目的层缝洞发育,钻井过程中漏失严重,易形成岩屑 床,常规定向钻井井眼易形成微台阶,导致管柱起下摩阻大;储层多钻遇高伽马易垮塌灰质泥岩,通井过程中易产 生新井眼,对分段改造完井管柱安全下入带来严重挑战。通过塔中超深长裸眼水平井完井通井实践,在通井工具 优选及钻具组合优化、划眼技术、岩屑床清除、钻井液润滑和安全起下钻等方面形成了一套完整的井眼准备技术, 满足了碳酸盐岩超深水平井裸眼分段改造完井管柱下入需要。     

鄂尔多斯盆地水平井多级滑套分段压裂技术

鄂尔多斯盆地大牛地气田和红河油田长水平段裸眼水平井分段压裂时,存在长水平段一次性分隔、裂缝发育与井径扩大井段的有效封隔等问题,针对其地质条件、裂缝发育情况及井眼轨迹与井径变化情况,研制了裸眼水平井多级滑套分段压裂工具,形成了裸眼水平井多级滑套分段压裂技术。该技术在鄂尔多斯盆地20余口水平井进行了应用,共完成了200段的压裂施工。应用结果表明:包含裸眼水平井多级滑套分段压裂工具的完井管柱下入顺利,封隔器封隔有效,滑套打开成功率100%,压裂后增产效果良好。这表明裸眼水平井多级滑套分段压裂技术可以解决大牛地气田和红河油田长水平段裸眼水平井分段压裂中存在的问题,可在鄂尔多斯盆地进行大规模推广应用。