自生热压裂生热剂用量优化方法

对于高凝、稠油油井的压裂,为避免注入流体对储层造成冷伤害,可采用自生热压裂液进行施工。自生热压裂液是在常规水基压裂液的基础上,添加一定量的亚硝酸钠、氯化铵和盐酸,当它们混合发生化学反应时,会释放出大量的热量。根据热平衡方程,建立自生热压裂过程中井筒温度场的数学模型,并编制出计算施工期间井底压裂液温度变化的软件,针对1口实际施工井,采用正交设计方法研究分析了影响生热剂用量的各种因素,提出了生热剂用量的优化确定方法。     

针对高凝油油藏的自生热压裂技术

为了提高高凝油油藏的压裂施工效果,必须避免注入地层的冷流体引起井底周围的原油冷却,导致原油析蜡或凝固,从而降低裂缝的导流能力。为解决这一问题,研究采用自生热压裂技术,利用生热剂发生化学反应放出的热量,以加热压裂液和油层的近井地带,保证压裂液在进入裂缝后不会对油层速成“冷伤害”,达到提高裂缝渗流能力,增加油井产能的目的。文中探讨了自生热压裂的压裂、生热机理,生热剂的反应动力学特征,影响自生热速度的因食,自生热压裂液的配方研究,压裂施工工艺等。     

高凝油油藏自生热压裂液技术在河南油田的应用

河南油田高凝油油藏原油有含蜡高、凝固点高、低含硫的特征,压裂施工中,进入地层的工作液对地层有冷却作用,对于高含蜡、高凝固点的原油,工作液的冷却作用就会造成地层温度低于析蜡温度,使蜡、胶质沥青质析出,堵塞出油孔道,严重影响压裂增产效果。针对高凝油油藏注入流体易造成冷伤害的问题,开展高凝油油藏自生热压裂液体系的研究,研究出胶囊包裹催化生热压裂技术,现场应用2口井,取得较好的效果,可为类似作业提供参考。     

高凝油井筒温度场计算及流态转变分析

高凝油含蜡量高,凝固点高,在沿井筒向上流动的过程中,当油流温度低于所含蜡的初始结晶温度时,蜡容易析出并聚集,使原油逐渐失去流动性,最终阻塞管线,严重影响开采效果。为解 决这一问题,根据传热学基本原理,建立了适合高凝油井的井筒温度场数学模型,通过实验得到了高凝油的黏温曲线,进而对潍北油田的高凝油井筒温度场及流态转变进行了研究,指出了解决该油田油 井结蜡问题的途径,对实现高凝油的正常生产具有一定的指导意义。     

浅谈自生热压裂技术的试验应用

自生热压裂技术能够防止压裂液与地层产生热交换造成的原油析蜡，避免对油层造成的二次污染，解决压裂液对储层造成的冷伤害问题，从而达到提高油井产能的目的。自生热压裂技术的试验应用为高凝油的油层改造开辟了新思路，同时也填补了国内化学压裂技术领域的空白，具有较好的推广应用前景。     

高凝油井筒温度场分析及热力参数优选

由于高凝油的流动性与温度极其敏感,高凝油开采无论采取何种方法,必须考虑温度对井筒的影响.高凝油井筒温度的有限元分析,即按扩散对流方式对热液循环温度场计算模型的建立,并用计算机语言编制出相应的程序运用框图,对井筒温度分布规律进行数值求解,对高凝油开采提供了有效的科学依据.     

高凝油油藏注水开采温度场变化规律

针对某高凝油油藏原油含蜡量高、析蜡点和凝固点高、原油物性对温度敏感的特点,为改善石蜡沉积造成油层孔渗伤害、常温注水使得渗流规律发生变化等开发现状,利用二维水驱物理模拟实验装置,研究注水开采过程中不同注水温度、不同直井井网对温度场分布规律的影响,再通过数值模拟分析不同井网下的含油饱和度分布规律。研究表明,注水温度对温度场影响很大,建议高凝油油藏在注水开发中选取高于析蜡点温度注水,井网部署以五点井网较优。     

莫里青高凝油储层的压裂增产技术

莫里青断陷属强水敏的高凝油汪藏，原油凝固点大于45℃，含蜡量大于40％，粘土矿物复杂，水敏性较强；渗透率和孔隙度较低，采用常规压裂设计思路和常规压裂液体系，难以聚得好的压裂效果。在系统分析储层特性，以往压裂实践的基础上，提出了一套强水敏高凝油油藏的压裂优化技术及适合储层的压裂液体系，该技术使用保护储层加热的预前置液，防止压裂液降温引起原油结蜡伤害储层；使用水力裂缝优化技术，优化裂缝支撑半缝长；使用多级渐进式加砂程序和较高的砂液比提高裂缝的导流能力，使用复合的粘土膨胀，选用快速破胶，彻底反排的优质压力以减少压裂液储层的伤害，该技术在莫里青断陷实验3井次，取得了明显的增产效果。     

高凝油油藏冷伤害特征数值模拟

针对目前对高凝油油藏注水开发的冷伤害还认识不清的现状,建立了高凝油油藏孔隙中各相组成的物理模型,引入了高凝油析蜡控制方程,结合油水两相渗流数学模型和油藏温度场数学模型,构成了描述高凝油油藏注冷水开发过程中的多场耦合数学模型,并进行了数值求解。结果表明,注水30 h,距离注水井50 m油层内各处的注水后渗透率和原始渗透率的比值都接近0.85;从开始注水到注水30 h,注水井井壁处的注水后渗透率和原始渗透率的比值都恒为0.87;注水5 h到注水30 h,冷伤害范围从距注水井15 m延伸至距注水井93 m。高凝油油藏冷伤害特征的数值模拟结果,可为高凝油油藏的合理开发提供理论依据。      

稠油油藏污染井产能模型及压裂增产模型研究

对稠油油藏压裂的研究主要集中在施工方法和技术上，产能预测仍然使用达西流模型。笔者基于稠油的非牛顿特性，考虑流体的启动压力梯度，推导出了稠油储层污染前后的垂直井产能预测模型，以及污染井压裂前后的产能模型。分析了非牛顿流体流变特性参数对产能模型的影响，启动压力梯度越大，非牛顿性越强，影响就越明显。计算表明，无论是稠油油藏还是普通油藏，压裂增产是很明显的，但经验公式增产更明显，这说明了对稠油油藏非牛顿因素的影响是存在的。稠油油藏污染井压裂增产模型为稠油油藏的污染井压裂提供了理论依据。     

井眼周围可变形储层流-固耦合数学模型

基于该储层模型假设,运用岩石力学和渗流力学的有关理论和方法,建立了流-固耦合变形的本构方程、几何方程、平衡方程和渗流方程,导出了可变形储层的流-固耦合渗流与变形基本模型.该模型不仅考虑了介质变形对流体质量守恒和孔隙流动压力对介质变形平衡的影响,也考虑了变形对流体流动的影响以及岩石力学性质的动态变化特征.该模型可用于研究井眼周围储层的变形及渗流规律.     

高温深井裂缝性泥灰岩压裂技术

华北束鹿凹陷泥灰岩的主要特点有：①深井（4237．5m）、高温（146℃）、高压（42MPa）；②高泥质含量（占岩石的15％～22％），黏土矿物中运移矿物含量高（占黏土的54％～71％）；③水平层理异常发育，并伴随高角度缝洞；④基质特低渗（0．0087-0．022mD），可动流体饱和度特低（12．3％～18．3％）。针对泥灰岩储集层特点，提出了水力压裂技术系统：①新型的“超级”瓜尔胶体系；②不同粒径组合的高强度陶粒；③新型的小型测试压裂技术；④新型的压裂工艺参数优化及施工技术，如压裂工艺参数的多级优化技术、多裂缝控制技术等；⑤新型的压裂后放喷及排液技术。将上述技术应用于晋古13井，压裂取得了理想的效果，初步形成了泥灰岩储集层的水力压裂技术体系。图11表2参12     

潍北高凝点原油降凝降黏剂的研制

实验室自制的三元共聚物AMV-22与EVA复配,添加SLA-107作助剂,制备适用于胜利油田潍北区块高凝点原油的降凝剂AMVES。实验考察了该降凝剂对原油的降凝降黏效果。DSC热分析结果表明,AMVES加量为1000 mg/L时,可使原油凝点从48℃降低到37℃,析蜡点降低2℃。流变性曲线表明原油的剪切稀释作用随温度升高显著增强,当剪切速率大于100 s^-1后黏度基本不变,降凝剂可以大幅降低启动原油的屈服应力。偏光显微镜图显示原油温度越低,蜡晶网状结构越致密,交联度强,黏度大,流动性差;加AMVES之后原油中蜡晶变为团簇状颗粒,原油的流动性增强。由此可见降凝剂AMVES作用于蜡晶使其三维网状结构破坏,从而有效降低原油凝点和黏度。     

页岩气井体积压裂井筒温度计算及套管强度变化分析

页岩气井体积压裂排量大、时间长,压裂过程中井筒温度变化剧烈,引起的温度应力对套管强度具有较大影响。在考虑压裂液摩擦生热以及排量与壁面换热系数关系的基础上,建立了页岩气井套管压裂过程中井筒温度场模型,对压裂过程中温度瞬态变化进行了计算。结果表明:页岩气井套管压裂过程中井筒降温幅度较大,储层温度为78.5℃时最大降幅达到64.7℃;跟端和趾端温度差最大值出现在压裂初期60~210 s。依据推导出的套管抗外挤强度计算公式进行强度校核分析,结果表明,温度应力对套管抗外挤强度产生较大影响,且随着压裂排量的不断增大,抗外挤强度降幅也不断增大,冬季施工压裂液排量为20 m~3/min时,套管抗外挤强度降低16.4%。     

致密油藏体积压裂水平井压力特征

为研究致密油藏水平井体积压裂改造后的储层和渗流特征,文中建立了考虑基质应力敏感性的体积压裂水平井复合试井模型。内区为压裂改造区,由多级压裂水力裂缝与双孔介质模型共同表征;外区为非改造区,由单孔介质模型表征。应用叠加原理、Laplace变换、Stehfest数值反演和摄动变换技术进行求解,得到了体积压裂水平井试井模型的井底压力特征曲线。研究结果表明,体积压裂水平井的渗流可以划分为裂缝双线性流、垂直于裂缝的线性流、裂缝拟径向流等7个特征阶段。敏感性参数分析表明,致密储层的应力敏感特征在试井解释中不可忽视,渗透率模数、储容比、窜流系数、水力裂缝条数和水力裂缝导流能力对压力和压力导数特征曲线会产生较大的影响。     

考虑非平衡现象的稠油井井筒压力温度计算模型

在预测井筒压力温度分布时,通常假设油气两相瞬时平衡,对于稠油油井,该假设会产生一定误差。为此,研究了油相中气体扩散规律,证实了稠油油井中存在明显的非平衡现象,根据质量、动量、能量守恒原理,导出了考虑非平衡效应的稠油井筒压力温度计算模型。实例计算验证表明,该模型能更准确地反映稠油油井井筒的流动规律,具有一定的工程应用价值。     

巨厚块状稠油油藏高温调剖技术研究与应用

厚块状稠油油藏往往在开发过程中油层动用程度严重不均,汽窜现象突出,开发效果差,为此,结合辽河油田巨厚块状稠油油藏特点,开展了高温调剖技术研究,确定了调剖剂配方。矿场试验表明,研制的高温调剖剂能够封堵高渗油层,同时注入驱油助排剂对低渗油层进行驱油助排,达到了改善吸汽剖面、提高油层纵向动用程度、改善蒸汽吞吐效果的目的。     

用于高温高盐油藏注水井调剖的生物聚合物

通过对美国、独联体、西德和法国等国家在高温、高盐和低ＰＨ值的恶劣油藏条件下运用新型生物聚合物进行注水井调剖的现场实例分析，发现利用黄胞胶凝胶、新型生物聚合物Ｓｉｍｕｓａｎ／硅酸盐凝胶以及由产碱杆菌所产生的胞外聚糖ＡＧＢＰ新型生物聚合物进行调剖，效果好，成本低，是理想的高温高盐油藏水控调剖剂