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新场气田J2S气藏为川西致密低渗气藏，其埋藏深度较大，地质特征较为复杂，压裂施工泵压较高。文章针对该气藏中深井储层特征，应用三维压裂设计软件（FRACPRO），预测压裂施工泵压，掌握裂缝延伸规律，结合油藏模拟结果，进行了压裂优化设计，采用适合中深地层的优势、低伤害、低摩阻压裂液新体系，现场施工取得圆满成功，增产效果显著。     

中原油田濮深8井压裂技术研究

超深井压裂由于井段深、地层温度高、井口施工泵压大,给压裂设计、压裂材料筛选及现场施工带来了许多困难。结合濮深８井的成功压裂实践,介绍了超深井压裂的压前评估、优化设计、添加剂选择、储层诊断及动态监测等技术,初步形成了适合于超深层渗透油气藏压裂改造配套技术,为今后超深井压裂积累了经验。     

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超正压射孔与加砂压裂联作是在射孔的同时向地层施加超过地层破裂压力的压力，使地层产生裂缝，随即加入前置液，充分利用射孔产生的裂缝，压开地层，使裂缝尽可能沿着射孔方向延展，降低加砂压裂难度，改善储层渗流状况。文章介绍了超正压射孔与加砂压裂联作的工艺技术原理、技术特点、工艺流程，以及该联作技术在白马庙气田的应用。并提出：① 对于中、深井或老井采用油管施工井筒摩阻高，泵压高，可能超出油套管或井口安全承压值，对此类井可考虑采用环空进行联作施工，降低施工泵压及施工难度；②联作管柱可考虑采用筛管加73枪或89枪的组合，同时结合环空进行施工，不但可以满足正常加砂，并且不必进行丟枪作业，减少了施工工序，也避免了丟枪压力值可能超高的不利因素；③超正压射孔时可考虑采用60°相位角，使射孔裂缝分布比90°相位角的射孔裂缝更为合理，使加砂压裂更易进行压后评估和经济评价分析。     

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针对塔里木超深油田，提出一套超深高温井压裂技术；研制和筛选了适合超深井的高温、低摩阻、低伤害香豆胶锆－硼双元交联压裂液（ＸＤ－ＧＣＬ１５０）体系与高强度成都陶粒支撑剂，利用三维压裂设计软件优化设计了与地层及工程条件相匹配的压裂施工程序，包括排量、前置液量、加入支撑剂量、砂液比等参数；在世界上最深的超深注水井东河１－４一６（８９４．５～５９１０．０ｍ）、东河１－４－７（５８６８．０～５８８７．０ｍ）非首获成功。压裂后的注水井，增注效果好，标志着我国的超深井压裂技术取得了重要突破。     

超深井酸压工艺技术在塔河油田的应用

超深井由于井深大,地层温度高,井口施工泵压高,给酸压施工和设计、酸压材料带来诸多困难。作者结合塔河油气田酸压改造在超深井方面的实践,着重介绍了塔河油气田超深井酸压难点;塔河油气田超深井酸压工艺技术研究;塔河油气田超深井酸压现场实施及效果分析和评价。     

塔里木盆地超深井压裂技术研究

针对塔里木超深油田，提出一套超深高温井压裂技术，研制和筛选了适合超深井的高温，低摩阻，低伤害香豆胶锆－硼双元交联压裂液体系与高强度成都陶粒支撑剂，利用三维压裂设计软件优化设计了与地层及工程条件相匹配的压裂施工程序，包括排量，前置液量，加入支撑剂量，砂液比等参数；在世界上最深的超深注水井东河１－４－６，东河１－４－７井首获成功。     

白云岩储层地质力学特征分析及在储层改造优化应用——以塔中东部为例

针对塔里木油田塔中东部中下寒武统白云岩储层岩性组分复杂,石膏含量较高,压裂改造效果差等问题,在岩石力学实验、岩石组分精细确定基础上建立白云岩储层弹性模量、泊松比、强度、可压裂性等计算模型,并分析不同岩性组分岩石力学参数的影响规律,同时通过井筒资料分析地应力方位,建立地应力计算模型,分析不同组分含量对地应力影响,确定精细地应力剖面,并分析纵向变化规律;另一方面,开展天然裂缝产状信息处理、提取,分析主应力与裂缝走向关系,利用已压裂井资料确定天然裂缝内聚力、滑动摩擦系数,并定量计算天然裂缝面正应力、剪应力,确定不同注入压力下的开启率,从而确定中深5井超深、致密、含膏白云岩储层以压裂为主的改造方案,在此基础上根据分层应力剖面、水平应力差、地层可压裂性、天然裂缝力学特征优化压裂施工层段、泵注程序、分段射孔簇、施工压力等。     

限流压裂设计和数值模拟方法研究

基于三维水力裂缝几何模型，根据限流压裂设计中流体流动与循环电路中电流流动的相似性，建立一个计算限流压裂设计中各层注液量分配的数值模型。根据所建立的模型，对比分析了炮眼个数、地层特性等因素对限流压裂施工的裂缝几何参数的影响程度，得知影响限流压裂设计中裂缝几何参数的主要因素是各层炮眼个数、最小主应力和地应力差。因此，进行限流压裂设计必须综合考虑炮眼个数、地层特性等因素对限流压裂施工的裂缝几何参数的影响，以准确预测各层裂缝几何参数和改造程度。     

裂缝监测技术在塔河油田的应用

塔里木盆地塔河油田奥陶系油藏80%以上的井直接完井后无自然产能或自然产能低,需要通过酸压改造沟通缝洞储集体后才能建产。但塔河油田储集体分布非均质性极强,且分布方向与地应力方向并不完全一致。酸压设计规模主要参考地震资料预测储集体离井筒的距离,通过地面检波器接收地层破裂时的微地震波信号来监测酸压裂缝方向、酸压裂缝长度、裂缝产状,改造地层现今主应力方向,为酸压改造效果评价,进一步优化酸压设计提供依据。现场实践证明,塔河油田酸压裂缝监测技术基本克服了井深的不利条件,成功监测了超深井大型酸化压裂时裂缝走向、裂缝长度及产状,基本满足了超深井储层改造监测要求。     

用测井资料预测压裂裂缝高度的方法研究

为了给压裂施工提供合理的泵压增量及地层破裂压力参考值,需要预测压裂裂缝的高度.利用声波全波测井获得的地层纵横波时差,结合密度测井和自然伽马测井资料,可以计算地层弹性参数、泥质含量和孔隙度,进而可得到合理的岩石固有抗压强度.通过定量计算岩石的断裂韧度和地层的应力强度因子,便可预测压裂裂缝的延伸高度.设计了相应的实际资料处理计算软件.应用实例表明该方法可以有效预测压裂裂缝延伸高度.     

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水力压裂施工几乎都是在射孔井上完成，并通过孔眼泵入压裂液，完成压裂施工。因而不同的射孔参数必然会对施工效果产生不同程度的影响。文中通过射孔参数（包括孔密、孔径、相位和射孔方式）对压裂施工压力的影响分析和射孔参数如何影响压裂时初始裂缝产生的机理分析，提出了对欲压裂施工井的射孔优化设计方法，并提供了具有广泛适用价值的射孔设计准则。该方法考虑了不同施工作业间的相互影响，有利于降低地层的破裂压力，增加压裂施工的成功率，提高作业的工艺管理水平。现场应用表明该方法是行之有效的。     

压裂泵柱塞密封的改进设计

压裂泵柱塞密封性能好坏与使用寿命的长短直接影响压裂酸化作业的正常实施，密封不良将带来很大的维护工作量。为适应油气井增产的需要，对OPI 1800AWS型压裂泵柱塞密封的结构特点进行了分析，并结合生产和应用实际分析了柱塞密封失效和泄漏的原因，提出了一种油田压裂用柱塞密封的结构改造方案，即通过提高柱塞表面质量，优选密封圈材质，改进密封圈的结构，增加擦拭环，保证柱塞往复运动时与缸套的同轴度，可以提高摩擦副的密封效果和延长柱塞密封的使用寿命。柱塞密封结构改造后，柱塞寿命提高到15个月，密封圈寿命延长了２倍。     

大港油田深探井压裂改造技术

大港油田深层油藏渗透性差，地层温度高，破裂压力高，给压裂改造带来了困难，为此研制开发了延迟交联高温压裂液，有效地降低了压裂液的流动摩阻。针对深层高闭合应力特点，筛选了高强度支撑剂。采用了压前地层评价分析，小型压裂测试及分析，配套了深层压裂改造工艺技术，进行了深层油气层的压裂工艺优化设计和现场实施。     

堵压综合采油技术研究与应用

堵压综合采油技术是近年来提出的一项高含水期油井控水增油的新工艺,其基本原理是首先采用高强度耐高温堵剂封堵老裂缝,然后用水力压裂工艺技术在其它方位压开新裂缝,从而达到全面改造储层、减少油井产水量、增加产油量、提高油层采收率的效果。提出了堵压综合采油技术选井选层的原则,探讨了施工的优化设计,介绍了该技术在现场的应用情况。     

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BJ石油服务（中国）有限公司（简称BJ公司）在苏里格气井进行了两口井的压裂试验，压裂液采用对低渗透低压气藏排液有效的CO₂酸性交联液压裂液体系，增稠剂采用羧甲基羟丙基瓜尔胶，交联剂采用有机锆交联剂；施工前进行小型测试压裂，确定储层的滤失系数、裂缝延伸速度、延伸压力、裂缝闭合压力等重要设计参数；施工设计中预前置液中加入纯CO₂，能增加溶解气驱的能量，CO₂可以起到冷却作用，达到降低储层温度的目的；在人工裂缝的尺寸方面采用了宽、短裂缝的设计,采用高强度支撑剂——陶粒提高缝长和改善导流能力，加大前置液量和提高末端砂比技术，前置液比例达到50%以上，而在后期的施工过程中，迅速将支撑剂浓度由200 kg/m2提至1000 kg/m2，施工过程中很好地运用端部脱砂技术；加强现场质量控制，对指导压裂施工具有较大的借鉴作用。     

深井高能气体压裂技术试验研究

高能气体压裂是一项新兴的增产技术,它涉及力学、火炸药及石油工程等很多学科领域,具有很强的理论性和应用性。本文仅从应用研究方面,阐述该技术的室内外试验,中深井现场试验及越深井试验。室内外试验表明,在不同的围压及加载速率下,高能气体压裂可产生3~5条径向裂缝,形成的多缝体系具有明显的增产效果;三轴试验结果认为高能气体压裂在井中造成的压力高于水力压裂所产生的压力,并有可能超过岩石的弹性极限,使得卸载时产生永久变形,在地层中产生一定缝宽的残留缝,虽无支撑裂缝也不闭合;现场试验对工艺的可行性及成功率进行了验证,表明工艺成功,且均有不同程度的增产效果。     

威远页岩气藏加砂压裂困难井影响因素研究

威远构造龙马溪组页岩气藏具有低孔特低渗、天然裂缝发育、页理层理结构等特点,储层改造难度 大。针对威远构造海相页岩储层完井特征,形成了以水平井桥塞分段体积压裂为主体的改造技术。实践表明页岩 加砂压裂存在不同程度的加砂困难,部分井段存在低排量、高泵压、加砂敏感等一系列工程技术难题。统计前期加 砂困难井段储层特点、压力响应特征、加砂量、砂比、粉砂占比、加砂难易程度等加砂特征将困难井进行影响因素分 类。结合地质特点分析得出页岩加砂压裂施工困难的主要影响因素是天然裂缝破碎带、缝宽不足、净压力控制和 首段破裂压力高。在综合分析的基础上提出了针对性的技术手段,为后期页岩压裂设计的再优化和现场施工提供 了技术指导。     

水平井水力喷射分段酸压技术

针对深层碳酸盐岩储集层水平井酸压面临的井下温度高、破裂压力高、压裂液流动摩阻高、储集层非均质性严重等难点,研发了水平井水力喷射分段酸压新技术。基于喷射分段酸压机理,自主研制了用于水力喷射分段酸压的井下喷射器和配套管柱,给出了水力喷射酸压工艺设计中喷嘴数量与喷嘴直径组合、喷砂射孔参数、泵注程序的优化设计准则。研究表明,水力喷射压裂酸化技术依靠水动力封隔实现分段酸压,井下工具简单、耐高温(160℃),可节约成本,降低作业风险;水力喷射注酸可延长近井地带有效酸蚀距离,增强酸化效果;井下喷射器最优喷嘴相位60°,宜采用螺旋布置喷嘴;建立了喷嘴最优排量与井口压力的关系图版,可在井口装置承压范围内提高施工排量,实现大排量、深穿透酸压,最终确定喷嘴直径及喷嘴数量布置。现场试验表明,水力喷射酸压试验井最大作业垂深可达6 400.53 m,喷射酸量高达618 m3,对深部水平井分段酸压具有较强的适应性。图4表3参15