油田老井重复压裂技术研究应用

油田老井重复压裂,提高产液量、达到增产稳产的目的,其关键在于依不同的地层厚度、岩性、物性、堵塞程度、堵塞物性质等选择不同的压裂方式和施工参数,优化液体配方,以较低成本延长老井重复压裂的有效期。从油井重复压裂的作用、井层选择、工艺技术应用与效果分析,以及提高老井重复压裂效果的途径等方面进行了论述,同时提出了下步工作设想。     

绳结暂堵塞性能研究及现场应用

非常规油气藏物性致密,段内非均质性强,笼统压裂容易使裂缝沿优势簇延伸,导致压裂改造不均匀、压后效果不理想。暂堵是提高各簇改造均匀程度的有效方法,但常规暂堵球多为固定球形,不具备变形特点,且承压强度低、溶解性差,难以有效封堵不规则优势孔眼,导致压裂改造效果不佳。因此,本文研究了一种韧性绳结暂堵塞,其特殊的绳体+尾翼结构具有可变形的特点,能有效暂堵不规则孔眼,既不会穿过孔眼,也能避免因压差降低而造成脱落。室内对其降解、抗拉、承压性能进行了评价,结果表明：绳结暂堵塞抗拉强度大于110MPa,承压能力可达75MPa;其降解性能仅受温度控制,在40～175℃的温度下,绳结暂堵塞在模拟地层水中5h内无明显变化,72h内降解率能够达到100%,降解产物为二氧化碳和水。在现场应用6井次,成功率100%,其中B-3井应用结果表明,各段投入绳结暂堵塞后施工压力增幅较大,平均增量为5.4MPa,现场监测结果显示暂堵后裂缝体积明显提升,证明了绳结暂堵塞的有效性。     

井口冷冻暂堵技术在苏北油田的应用

苏北油田自2005年开始进行CO2驱油先导试验,随着生产时间的增加,部分油气井井口装置出现密封件老化、腐蚀磨损等问题,发生井口泄漏。传统治理方式主要有压井和堵塞器作业等,存在伤害储层、成功率低等缺点,适应性较差。为了解决井口泄漏问题,决定研究并应用井口冷冻暂堵技术。对相关工艺参数进行优化研究,冷冻温度确定为低于-20℃,以干冰作为冷冻剂;以蒙脱石为主要成分的膨润土作为暂堵剂,确定水、膨润土和添加剂的最佳质量比为5∶2∶1,并计算暂堵剂用量;在表层套管规格为φ244.5mm条件下,初步确定冷冻时间为20h。冷冻桥塞强度测试结果表明,冷冻桥塞的抗拉力、抗剪切力和承压能力均符合要求,可以满足现场施工需要。在注气井C21井和注气受效油井L1-15井成功完成现场应用,C21井设计冷冻桥塞长度为2m,顺利更换了井口泄漏部位。冷冻暂堵技术对储层无污染,施工成本低,成功率高,为注气井及注气受效油井井口隐患处理提供了技术支撑。     

提高单井产量技术研究与应用

尽管前期通过科研攻关,解决了一部分因地层堵塞、出砂、管外窜槽、油层物性差等原因造成的单井产量低下的工艺技术难题。但对于侧钻井出砂、长井段／薄互层直井分层压裂分段级数低、直井物理解堵技术无法实现选层等影响单井产量的问题尚未解决。针对上述技术瓶颈,开展小井眼地层深部防砂技术、连续油管压裂技术和选层负压解堵技术的攻关与研究工作,形成了新型树脂砂、连续油管跨式双封管柱和选层负压解堵工艺三项技术突破。其中,小井眼地层深部防砂技术实现了地层深部防砂技术在侧钻井上的应用,解决了小井眼钻树脂砂塞困难的问题;连续油管分层压裂技术不仅可以实现不动管柱进行2层或3层分层压裂施工,还可以用于2层或3层分层酸化作业施工;选层负压解堵技术将化学暂堵、机械解堵有机融合为一体．完成选层负压解堵工艺,从而达到最佳的解堵效果。这些技术的研制成功和现场应用,为油田稳产提供了技术保障。     

腰英台油田青山口组油藏压裂工艺技术研究

腰英台油田影响产能因素有多种,相继进行了两轮压裂实践,油田目前原油产量达270t／d,但存在部分井压后排液时间长,较高产量井比例较小,生产递减快,含水率偏高等问题。经过对前置酸加砂压裂和交联酸加砂压裂的应用分析,并结合腰英台油田青山口组油藏的开采现状,提出第三轮压裂应将前置酸加砂压裂或交联酸加砂压裂与薄层限缝高压裂相结合,力求实现技术综合配套。含水区块建议尝试侧钻水平井开采。     

天然气水合物储层水力压裂研究进展

天然气水合物是一种广泛分布于海底地层中重要的未来战略能源,但在开采过程中,由于水合物储层介质颗粒粒径较小,孔隙多被固态水合物占据,储层渗透率低,制约着天然气水合物开采的产业化进程。当今水力压裂技术已广泛应用于低渗透油气藏的增产作业中,本文总结了近年来国内外对天然气水合物储层应用水力压裂技术的研究现状,从压裂实验、数值模拟和压裂液等方面进行了讨论。结果表明,水力压裂可以创造人工裂缝,扩大水合物解离面积,提高储层渗透率和天然气产量,有利于商业开发。储层的脆性响应问题、开发新型压裂液以及压裂对水合物储层地质安全的影响,都是水合物储层水力压裂研究亟待解决的问题。     

莫里青敏感性低渗透油藏压裂工艺技术

莫里青油田储层具有埋藏深、温度高、低孔低渗、水敏性强、岩石成熟度低的特征。为了提高压裂效果,主要从压裂过程中的储层保护和优化压裂设计两个方面进行研究。应用柴油和原油两套低伤害乳化压裂液体系、提高压裂液效率、合理的压后返排程序、优化射孔段、整体优化压裂设计等手段,获得理想的矿场施工效果,推动敏感性低渗透油藏压裂工艺技术的发展。     

低渗油田水平井整体压裂技术实践与认识

A油田P油层属低温薄差储层,同位素测井、井下及地面微地震监测结果及瞬时停泵压力梯度分析均表明,人工裂缝形态为水平裂缝。针对P油层试验区的地质特征,优选双封单卡分段压裂技术,优选新型压裂液和支撑剂,确定射孔方式,选取含油饱和度高的井段进行射孔,在油藏评价和压后产量预测基础上,建立裂缝数目优化模型。参照模拟结果,结合井身结构、地质特点和水平井井组注采对应关系等因素,对试验水平井水平裂缝参数进行优化。确定分段压裂平均砂比为21%,末期砂比在35%以上,施工排量为2.5～3.5m3/min。现场施工效果表明,双封单卡分段压裂管柱在承压性能及过砂量要求上,能满足要求;所选用的低温压裂液体系交联性能良好,能达到设计施工参数(砂比和排量)要求,8口井37个压裂层段工艺成功率达100%。投产井初期平均单井日产油6.0t/d,是同区块直井的4.0倍;投产3个月后,平均单井日产油4.0t/d,仍然是同区块直井的3.6倍。     

水力压裂技术在防冲矿井中的应用与研究

红阳三矿1208工作面进入上部7号煤层遗留煤柱时,受煤柱造成的集中应力及高埋深自重应力双重应力叠加作用影响,矿压显现剧烈,容易引起冲击地压的发生,对1208工作面安全回采造成威胁.在此情况下,利用水力压裂技术处理巷道煤柱侧顶板,有利于工作面上方顶板随回采及时垮落,降低巷道围岩的集中应力,增大能量传输过程中的衰减系数...     

煤矿井下顶板水力压裂技术应用研究

针对赵庄矿井下顶板厚度大,难以自行垮落的不足,提出了一种井下顶板水力压裂方案,对该方案的原理和方案设计过程进行了分析.实际应用表明,采用井下顶板水力压裂技术能够有效控制顶板的垮落范围,对提升井下作业安全具有十分重要的意义.     

新疆油田火山岩气藏体积压裂机理研究及应用

进行火山岩气藏压裂改造时,通常采用形成单一裂缝的增产改造技术,气井稳产时间较短.借鉴页岩气开发理念,深入研究火山岩气藏体积压裂机理.根据缝内压力传导的力学模型,研究不同液体体系对压力传导的影响,分析无滤饼压裂液体系对体积压裂的作用,优选出压裂液体系;建立不同角度天然裂缝开启的力学模型,确立体积形成的关键力学条件,并针对火山岩气藏压裂目的层的地应力结构进行实际分析.从储层矿物角度出发,研究对比火山岩储层的脆性系数;根据力学条件,结合压裂工艺过程,建立相关模型,优化研究体积压裂关键工艺参数,包括排量、压裂规模等;分析降阻水、线性胶、浓胶液三种不同黏度液体对裂缝网络的作用.在上述研究基础上,针对新疆油田DX1413井实际地质条件,分析该井进行体积压裂的有利条件,并进行压裂设计与改造施工,对施工曲线、施工过程、施工结果进行分析,得到了一些有益的结论,这些结论对火山岩气藏的开发有重要的启迪作用.     

液体药高能气体-水力复合压裂技术的研究及应用

朝阳沟油田为提高低渗透储层的产能和采油强度,采用液体药高能气体-水力复合压裂技术对储层进行改造。对液体药的配方进行了优选,确定了合适的配比范围：氧化剂（NH4NO3）,50%～60%;燃烧剂（甘油）,10%～20%;水,25%～30%;敏化剂,5%。按此配方配制的液体药的火药力为0.74MJ/kg,燃烧条件为压力10MPa、温度300℃。介绍了液体药高能气体-水力复合压裂技术的现场施工工艺步骤和辅助设计参数。朝阳沟油田某区块南部的2口井现场试验结果表明,液体双基药柱爆炸对套管将不产生破坏性影响,加大水力压裂施工排量有利于扩展和延伸液体药在井内爆炸形成的径向裂缝,从而达到建立有效驱动体系,提高低渗透储层的产能和采油强度的目的。2口试验井增产效果显著,初期单井日增液2.2t/d,日增油2.2t/d,采油强度增加0.44t/（d·m）,累计增产原油4105.2t。     

二次加砂工艺技术在玛北百口泉组砂砾岩的应用

准噶尔盆地环玛湖凹陷西斜坡三叠系百口泉组砂砾岩储层厚度大,具有低孔、低渗特征,油层居于储层上部,局部存在水层,储层压裂改造难点是控制人工裂缝向下延伸以及支撑剂的合理铺置。所谓二次加砂技术,是在压裂过程中,完成第一级加砂后停泵,待裂缝闭合,进行第二级加砂,每级加砂都是相对独立完整的泵注过程,该技术具有下列优点:控制裂缝高度向下延伸,具有控缝高作用,二次加砂压裂后的裂缝长度大于一次加砂(同等加砂规模下);支撑剂向上充填,正好充填在油层位置,有利于油气生产;压裂缝具有支撑裂缝宽度大,填砂浓度高,导流能力强等优点,满足低渗透油藏对裂缝导流能力的要求。在二次加砂技术基础上,针对不同的储层类型,开发出三种组合压裂工艺,分别为二次加砂+分层压裂组合工艺、二次加砂+前置滑溜水组合工艺、二次加砂+控缝高组合工艺。经过多井次试验,三种工艺均获得理想压裂效果。实践证明,二次加砂及其组合技术在玛湖凹陷储层具有很好的适应性。     

高速通道压裂技术在国外的研究与应用

高速通道压裂技术是近两年出现的新工艺,主要应用在美国、俄罗斯、南美和北非、中东等油气高产地区,已在世界范围内实施超过3800井次,取得良好增产效果。该工艺的主要目标是在人工裂缝内部造出稳定而敞开的油气流动网络通道,显著提高人工裂缝的导流能力,消除由于残渣堵塞、支撑剂嵌入等引起的导流能力损失,从而减小井筒附近的压降漏斗效应,提高压裂改造效果。通过综合多簇射孔、支撑剂段塞注入和拌注纤维等工艺技术,实现了支撑剂在裂缝内非均匀铺砂;经过优化研究,使高速通道保持长期有效。该工艺可提高铺砂效果、减少压裂材料使用量,增加返排率,保持裂缝的清洁,并能有效减少施工中砂堵的风险,其适应性广,可用于砂岩、碳酸盐岩及页岩等各种油气藏。为解决国内低渗透油气藏压后普遍存在的返排困难和裂缝伤害等问题,提供了一种可行的技术方法。     

欢北杜家台低渗透油藏增注技术研究与应用

欢北区块杜家台油藏由于低孔低渗,油层非均质性严重,泥质含量和碳酸盐含量较高,常规注水注不进,导致油藏未能实现注水开发,长期依靠天然能量开采,地层压力大幅下降,原始地层压力为24.94MPa,目前只有11.3MPa,区块处于低速开采阶段。为提高区块开发效果,根据储层综合评价标准,通过对孔隙度、渗透率、剩余可采储量、采油速度、开发方式等进行综合分析,对各区块进行评价分类,在注水开发可行性研究的基础上,开展了水质精细处理、高压增注等系列增注技术研究,实施温和注水、高压增注,加强增注工艺配套,实施分段压裂引效、高压分注等有效措施,实现了低渗油藏的正常注水,欢北注水区块视吸水指数由0.92～5.17m3/MPa,提高到0.97～14.33m3/MPa,目前已实现欢26块全面注水、欢50块一阶段注水开发。欢北杜家台油藏适合注水开发区块全面实施注水开发后,水驱采收率为29.4%,比天然能量开发提高17.6个百分点,预计最终可增产原油255×104t。     

松南深层气藏压裂井井下压力、温度监测技术应用

吉林油田松南深层气井由于储层温度高、地应力高、非均质性强等因素的影响,在压裂过程中不能按设计程序执行,降低了压后增产效果。通过在压裂施工前将可存储式电子压力计随压裂管柱下人到目的层,完整地记录压裂施工过程和压后排液阶段的真实井底压力、温度变化情况,利用所录取的数据,准确地计算出压裂施工不同阶段管柱的实际摩阻,建立深层气井压裂液摩阻图版。该技术应用后可科学指导破胶剂追加,确保压裂液及时破胶返排;优化设计固化剂固化温度和固化时间,有效防止气井压后返排时发生支撑剂回流现象;解释、拟合人工裂缝长度和储层渗透率等参数,有效评价压后增产效果。该技术在松南深层气井的实际应用中取得了良好的效果,提高了压后分析评价水平。同时为进一步优化深层气井的压裂施工设计提供了理论依据。     

超支化压裂液在川西致密气藏的应用研究

压裂液是影响支撑裂缝导流能力的主要因素之一.但常规胍胶稠化剂水不溶物含量高、压裂液破胶残渣多,给川西中浅层高效开发带来了极大挑战.通过低伤害压裂液优选,提出了采用超支化压裂液,降低压裂液成本、降低对储层伤害的思路.采用“准一步法”工艺,合成了超支化聚合物稠化剂,并通过交联剂、黏土稳定剂及破胶剂功能团优化设计和合成,研究形成了一种超支化压裂液体系.室内评价表明,该压裂液具有配方简单,交联后挑挂性好,耐温耐剪切性好,易破胶,破胶液表面张力低,残渣少等优点.成本对比表明,该超支化压裂液成本约为常规胍胶压裂液的77％,是一种“清洁”、低成本的压裂液体系.通过在川西某气田探边井应用表明,该压裂液施工摩阻约为常规胍胶压裂液的30％～50％,具有摩阻超低的特点,并且压后排液速度快、返排率高,在川西致密储层大型压裂改造中具有突出的成本与技术优势.