压裂气井防支撑剂回流技术研究

压裂气井支撑剂回流造成的危害极大.从优化压裂施工顶替液量、压裂液的破胶性、压后排液工艺措施以及树脂涂层支撑剂和纤维支撑剂的防回流技术等方面分析了各种防回流技术的原理及其工艺特征.对纤维支撑剂进行了室内混合性评价,分析了压裂液破胶性能和闭合压力对支撑剂稳定性的影响,为压裂防止支撑剂回流技术提供依据.     

压裂液强制返排中支撑剂回流理论及应用研究

对于低渗致密储层,压裂施工结束后常采用压裂液强制返排技术,支撑剂是否回流是该技术成功与否关键性的评价标准.针对目前支撑剂回流机理研究的局限性,详细分析了支撑剂运移回流的物理过程,通过对注入的最后一段支撑剂中的单颗粒支撑剂的受力分析,建立了支撑剂回流的运动模型和起动模型.计算结果表明:注入的最后一段支撑剂在停泵后瞬间就在裂缝口停下来,支撑剂是否发生回流主要取决于返排的压裂液是否有足够的速度将支撑剂起动;在强制返排的过程中,先用小油嘴放喷返排,然后换用较大油嘴,既能及时把压裂液排出地层,又能较好地防止支撑剂回流.为定量选择放喷油嘴直径提供理论依据,优化返排工艺.     

支撑剂回流及其在裂缝内分布影响因素研究

针对压裂施工后压裂液返排时裂缝内支撑剂的运动特性建立数学模型,模拟裂缝内压裂液返排及支撑剂的回流过程,通过模拟计算掌握了压裂液返排粘度、支撑剂密度、支撑剂粒径对支撑剂回流量及支撑剂在裂缝内分布的影响规律。结果表明对于所研究的影响因素伴随着支撑剂回流量的减少缝内支撑剂的分布状况逐渐变差,因此在具体设计时必须综合考虑各方面的影响,以便获得最优的结果。     

加入纤维影响支撑剂导流能力的实验研究

有多种方法可消除或减少压裂后支撑剂的回流,其中纤维技术最具发展潜力。为了评价纤维的性能,开展了纤维加入对支撑剂导流能力影响的实验研究。结果表明：纤维对支撑剂导流能力的影响存在一个最优纤维加量浓度;纤维对不同粒径的支撑剂影响也不同;纤维的加入须选择合适的时间,否则会影响支撑剂的导流能力;加入纤维后支撑剂在不同铺砂浓度下的...     

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。     

液体支撑剂回流实验研究

支撑剂回流会导致支撑缝长、缝宽和导流能力下降,严重影响压裂效果,同时出砂会腐蚀井下及地面设备。利用DL-2000型酸蚀裂缝导流能力评价试验仪,对缝宽和闭合应力影响因素进行液测支撑剂回流室内实验,得到其与支撑剂回流间的关系。实验结果表明,闭合压力保持不变,缝宽增大,实验体更易出砂,临界出砂流量值降低。缝宽保持不变,随闭合压力升高,充填层更加稳固,临界出砂流量大幅度提高。     

水力压裂煤层抽放瓦斯的理论分析

石油工业中的水力压裂法是提高低渗透率油、气井产量的重要措施,在国内外已经得到广泛应用。它的基本原理是通过钻孔将大量高压液体压入油层,迫使油层破裂形成垂直和平行层面的裂缝,并在压裂液中混入石英砂或其它支撑剂,使支撑剂充满裂缝,以便在停上压裂后,支撑住裂缝,防止裂缝重新闻合。由于压裂在钻孔周围造成了大量裂缝,扩大了石油流动的通道,提高了油层的渗透能力,所以可使采油量提高百分之几十到几倍,个别钻孔可达几十倍。 近20年来国内外都在研究将石油工业的水力压裂法应用于本煤层的瓦斯抽放。虽然水力压裂煤层和压裂油层的原理是相同的,但是煤层构造复杂,煤质松软,使压裂的方向不易     

沁端区块煤层气井压裂支撑剂优选实验研究

根据沁端区块煤储层特点,进行支撑剂优选研究和煤层气井压裂裂缝导流能力实验研究,对比分析了在不同闭合压力下铺砂质量浓度、支撑剂粒径、支撑剂粒径组合、支撑剂嵌入等因素对煤岩层导流能力的影响,优选出了煤层压裂改造用支撑剂体系。研究结果表明,支撑剂充填层导流能力随闭合压力的增加而降低,支撑剂粒径越大其导流能力越高,在压裂施工条件允许情况下应尽量多使用大粒径的支撑剂;沁端区块宜采用20/40目和16/20目兰州石英砂作为压裂用支撑剂,并确定了体积比为4∶1的支撑剂粒径组合方式;加大铺砂质量浓度能够在一定程度上提高裂缝的导流能力,降低支撑剂嵌入对导流能力的影响。     

纤维在低渗透油藏压裂控砂中的应用试验

为了有效克服江汉油区低渗透、超低渗透致密砂岩油藏压裂返排出砂现象,开展纤维控砂压裂技术研究。该研究通过在加砂后期阶段将纤维与支撑剂混合注入地层的纤维控砂技术先导试验,获得了使支撑剂固定在油藏原来位置而流体则能畅通地流动,有效防止支撑剂在排液过程中、采油初期阶段随流体返出的良好工程效果,并获得压后油井增产稳产的地质效果。基于支撑剂导流影响验证试验成果,推定该技术可应用于页岩气井压裂,助力页岩气绿色生产。     

江陵凹陷薄互层压裂技术研究与应用

江陵凹陷薄互层为低渗透储层,是勘探的主力区块。平面上断层分布复杂,纵向上砂泥交互隔层差,储层纵向上应力差异小,导致压裂缝高易失控、加砂困难。特殊储层特征影响压裂施工规模与裂缝匹配性,通过对薄互层裂缝延伸方向及压裂缝高扩展影响因素分析,结合压裂缝高扩展规律形态,开展缝高预测及综合控制技术研究,认为影响缝高的主要因素为缝内净压力,采用组合压裂液、组合排量,支撑剂段塞配套工艺,以及增效压裂液和防盐敏压裂液两种低伤害压裂液体系等压裂改造技术,可增强压裂效果。江陵凹陷薄互层7井次的压裂实践验证了这一认识,为预计控制储量1 150×10~4 t的有效动用提供技术支撑。     

埕岛油田高质量浓度返排液量控制指标研究

油井酸化作业返排液直接进入集输系统会造成破乳剂等常规处理药剂效果变差或失效,埕岛油田返排液分为高质量浓度和低质量浓度两种.高质量浓度返排液用作业船运回岸上处理,低质量浓度返排液直接进入地面集输系统处理,返排周期长且易受海况影响.为了在现有原油脱水工艺下对高质量浓度返排液量进行合理规划,分析了酸化返排液中影响油水分离的因...     

压裂压后裂缝闭合模型及其应用

综合运用流体力学和岩石力学的相关理论以及物质平衡原理,建立压裂压后裂缝闭合模型.通过模型求解分析裂缝闭合过程中井口压力的变化规律,给出裂缝闭合时间和支撑剂沉降距离的计算方法.实例分析和应用表明,低渗透储层人工裂缝自然闭合时间过长,支撑剂沉降距离较大,导致压裂液对地层和裂缝的污染严重,最终影响压裂效果,因此,压裂压后合理选择液体返排时机非常重要.     

水平井均匀酸化管柱在八面河油田的研究与应用

八面河油田水平井水平井段长、储层非均质性严重,在酸化处理中,井段均匀布酸困难,酸化效果不佳。根据在全井段均匀分配酸化液的原则,对水平井均匀酸化管柱进行优化,采用"大酸量、大排量、及时返排"的工艺措施,可有效解除水平井段地层污染堵塞,沟通地层裂缝,使水平井的酸化处理效果得到明显改善和提高。     

裂缝性低渗透储层压裂技术研究

运用小型压降可以判断天然裂缝存在与否,以及天然裂缝的张开压力大小.裂缝性储层并不需要高导流能力的人工裂缝,沟通更多的储层区域和天然裂缝是保证油井压后高产稳产的关键.通过支撑剂优选、压裂液优化、施工工艺优化这三个方面的研究,来有效控制压裂液向天然裂缝的滤失,保证施工的成功率.     

An optimal fracture geometry design method of fractured horizontal wells in heterogeneous tight gas reservoirs

In this work, the unified fracture design (UFD) is extended for the first time to the fractured horizontal wells in heterogeneous closed box-shaped tight gas reservoirs. Utilizing the direct boundary element method and influence function, the dimensionless fracture productivity index is obtained and expressed in the function of proppant volume and fracture geometry at the pseudo- steady state. With the iterative method, the effectively propped permeability, k_fe, is corrected using the in-situ Reynolds number, N_Re. The goal of this paper is to present a new UFD extension to design the proppant volume and the optimal fracture geometry. The results show that there exists an optimal proppant volume for a certain reservoir. The small aspect ratio (y_e/x_e) and high permeability reservoirs need short and wide fractures to diminish the non-Darcy effect. On the contrary, long and narrow fractures are required for the large aspect ratio and low permeability reservoirs. A small proppant volume is prone to creating long fractures, while a relatively large proppant volume creates wide fractures. The new extension can be used to evaluate the previous fracture parameters and design the following fracture parameters of the fractured horizontal well in heterogeneous tight gas reservoirs, with the non-Darcy effect taken into account.     

水平井大规模分段压裂施工工艺配套与应用

目前,在国内外页岩气藏及致密砂岩油藏等非常规油气资源开发中,主要采用长水平井分段实施大规模加砂压裂来形成多裂缝,沟通天然裂缝,为油气移运创造通道,以提高油气井单井产能。通过对相关技术攻关,形成了施工设备组配优化、压裂液快速配制、支撑剂连续输送、高低压流程控制、数据采集与远程控制等大规模压裂施工配套技术,基本能满足施工排量大、施工规模大、作业时间长、一次压裂多段的施工要求。"交叉式"压裂施工,为下步"井工厂"压裂施工奠定基础。     

复合桥塞在水平井分段压裂中的应用

复合桥塞具有容易钻铣、钻铣时产生的碎屑轻小、不易卡钻等优点。通过桥塞坐封和射孔联作,不但缩短了水平井分段压裂的施工周期,利用其内部单流阀结构,还能实现压裂后的迅速返排、快速投产。复合桥塞应用于江汉建页HF-1井水平井分段压裂,效果理想,封堵隔离作用好,压裂施工中没有漏失和移位现象。     

低密度无土相钻井液体系在江汉油田试验成功

针对江汉油田提高油气勘探开发综合效果的迫切需要,进行了无土相钻井液体系研究。研制出新的低密度无土相钻井液体系,具有表观粘度、固相含量较低、动塑比值较高的特点和优良的抗温性、抗盐性、润滑性和携砂能力,并可减少钻井液对油气层的伤害,有利于油气层保护。通过对该钻井液体系进行了室内评价和现场试验评价,取得了较好的效果,据此提出了在大斜度井、水平井目的层段实施的可行性建议。     

大牛地气田液氮伴注效果分析及优化研究

在气田压裂施工中通常存在压后返排困难、压裂井压后自然喷通率低的现象,而一味通过提高液氮比例来加大自然喷通率的办法则会大幅增加生产成本.为了优化气田液氮伴注,建立起大牛地气田液氮伴注压裂井压后自然喷通的最小液氮用量评价模型.模型以液氮最小返排比例计算为基础,考虑了大牛地气田启动压力梯度对压裂液返排的影响.