套管定位球座分段压裂工艺首次应用成功

正为提高国内非常规油气藏储层改造技术水平,中石油股份公司开展致密油藏多层多段压裂技术研究,重点攻关水平井套管定位球座分段压裂工艺技术。这项技术与传统的泵送桥塞压裂技术相比,具有压裂后全通径及免钻快速投产等优点,是一种新型超长水平井分段压裂技术。接到甲方的试验要求后,长庆油田公司井下陇东项目部集中资源,派出技术人员进行现场施工。S00506队精心准备,     

致密油水平井体积压裂工厂化作业模式研究

摘要：随着全球油气公司逐步加大对致密油气藏、页岩气藏等非常规油气藏实施勘探开发力度,水平井压裂技术目前己成为提高非常规油气田开发综合效益的主体技术。而致密油气的高效开发离不开水平井压裂增产技术。目前,水平井压裂增产技术也逐步向多级分段压裂、大规模分段多簇的“体积压裂”的趋势发展,工厂化作业已经成为致密油气高效率低成本开发的模式。通过研究致密油水平井体积压裂改造技术的发展趋势,分析国内外体积压裂工艺的完井方式、储层改造方式和工厂化的作业模式,围绕致密油开发技术、生产作业模式和组织管理模式等多个方面形成可复制的标准开发模式和规范,为国内各油田水平井体积压裂“工厂化”技术模式的设计和选择提供依据和参考。     

非常规油气水平井管内多级分段压裂新技术

非常规油气藏开采难度大,开发成本高,原有的水平井管内分段压裂技术存在分段级数少、压裂规模小等问题,无法满足非常规油气资源高效开发的要求。为此,分析了水平井泵送桥塞、固井投球滑套、连续管拖动封隔器等多级分段压裂新技术,其中,泵送桥塞射孔多级分段压裂技术分段级数不受限制,适合大排量、大液量压裂要求,是页岩油气开发的利器。固井投球滑套分段压裂技术滑套可重复开启,能满足选择性生产、堵水及重复性压裂的需求。各种水平井管内多级分段压裂新技术的成功应用,为非常规油气藏开发提供了强有力的技术支持。     

水平井分段压裂及现场实施技术

通过对水平井分段压裂工具研制、分段压裂裂缝参数优化及现场实施技术的研究,形成了适合于该储层的工艺。通过在XS21—21H井等多口水平井中成功应用,获得较好改造效果,为该类储层的高效开发打下坚实的技术基础。     

国内外页岩气水平井分段压裂工具发展现状与趋势

页岩气作为典型的非常规油气藏资源,具有低孔隙度、极低基质渗透率等特征,实施水平井分段压裂改造已成为实现页岩气藏高效开发的关键技术。国外北美地区页岩气开发已实现商业化,并形成了一系列以实现“体积改造”为目的的页岩气压裂技术及配套工具。国内页岩气开发工艺和自主工具研制均取得了很大的进步。通过调研桥塞/球座+分簇射孔联作、套管固井滑套等页岩气水平井分段压裂技术,介绍了复合桥塞、可溶性桥塞、OptiPort、FracPoint等不同工具的工作原理及结构组成,简述了不同工具的国内外应用现状,对比分析了不同工具的性能特点,指出可钻式复合桥塞系列化研究、可溶性工具的技术攻关及无线智能滑套工具的先导性研究为今后研究的重点攻关方向。     

页岩油气水平井压裂技术进展与展望

通过对"十三五"以来国外页岩油气储集层水平井压裂技术进展的系统总结,阐述了水平井压裂技术在页岩油气储集层多层叠置立体开发、小井距密井网布井、水平井重复压裂、施工参数优化与降低成本方面的新特征;结合中国页岩油气水平井压裂技术需求,论述了水平井压裂技术在多裂缝扩展模拟、水平井压裂设计、电驱压裂装备、可溶化系列工具、低成本入井材料与工厂化作业方面的新进展。在此基础上,结合非常规页岩油气"十四五"规划对水平井压裂改造技术的需求分析,提出了7个方面的发展建议:(1)强化地质工程一体化联合研究;(2)深化页岩储集层改造基础理论及优化设计技术研究;(3)完善大功率电驱压裂装备;(4)研发长井段水平井压裂工具及配套作业装备;(5)加强水平井柔性开窗侧钻剩余油挖潜技术攻关;(6)发展长井段水平井压裂后修井作业技术;(7)超前储备智能化压裂技术。     

“一趟钻”关键工具技术现状及发展展望

"一趟钻"钻井技术是实现非常规油气资源高效开发和钻井全面提速的重要技术手段。根据国内外"一趟钻"技术研究及应用情况,分析了非常规油气水平井实施"一趟钻"的技术难点,对旋转导向系统、高效钻头、长寿命螺杆、MWD供电技术和变径稳定器等关键工具技术现状进行了详细介绍。结合国内外技术差距和国内现场应用中存在的问题,提出了国内非常规油气水平井"一趟钻"关键工具今后的发展建议:加快国产旋转导向钻井系统的技术攻关、提升高效钻头等国产工具性能、优化工具适用性等,以便促进我国"一趟钻"关键工具配套水平和"一趟钻"钻井技术在国内的进一步推广应用。     

国外水平井分段压裂技术发展现状与趋势

2002年以来,随着水平井的规模应用,国外许多公司开始尝试水平井分段压裂技术,经过近10年的发展,现已形成较为完善的适应不同完井条件的水平井分段压裂技术。主流的水平井分段压裂技术主要有水力喷射分段压裂技术、裸眼封隔器分段压裂技术和快钻桥塞分段压裂技术3类,其中裸眼封隔器分段压裂技术应用最为广泛。2007年开始,水平井分段压裂技术成为非常规油气开发的主体技术,开始在北美大规模应用。目前国外能够提供水平井分段压裂工具及技术服务的公司有30多家,这些公司主要通过自主研发、并购和引进等方式获取该项技术。未来,水平分段压裂技术的发展方向主要有4个,即:高导流能力压裂、段数倍增压裂、缝网压裂、随压甜点探测。     

水平井分段压裂工具技术现状与展望

目前,水平井分段压裂技术是通过地层改造,提高低渗、低压及低丰度等非常规油气藏采收率的主要技术.为了促进我国水平井压裂工具的研制及应用技术进步,介绍了国内外的水平井套管(环空)压裂工具和油管压裂工具的结构、工作原理、应用现状及优缺点,指出了我国水平井分段压裂技术的发展方向,即研制井下可溶压裂工具、发展井下智能化识别与控制...     

低渗透油田水平井压裂改造技术研究与应用

围绕低渗透油田开发技术问题,为攻克水平井规模应用的瓶颈技术,突破储层改造技术难题,开展了水平井低渗透储层改造技术攻关,包括水平井对低渗透油藏的适应性研究、水平井与井网的匹配关系研究、压裂改造基础研究、水力分段射孔压裂研究、机械分段压裂技术研究、限流压裂技术研究,初步形成了水平井分段压裂配套技术,主体关键技术研究已经取得突破性进展。现场试验63口井,最高单井改造后产量达到相邻直井的4.2倍,取得了很好的改造效果,积累了大量的现场经验,为在低渗透油田大规模应用水平井创造了条件。     

提高分压选压效果技术研究

针对中原油田油气井跨度大、射孔井段长、非均质性严重、层多层薄等特点,研究了提高分压选压效果技术。该技术从优化设计、完善分层压裂管柱和分压选压工艺3个方面进行了研究,找出了提高压裂效果的有效途径。该技术经现场应用和效果评价分析,取得了较好的经济效益和社会效益。     

多功能分层压裂开关在分层压裂管柱中的应用

为解决多油层分层压裂作业管柱一旦砂埋封隔器难以解封的难题,研制了多功能分层压裂开关。该开关集喷砂节流器、补偿器和冲砂器三大功能于一体,具有结构简单,功能齐全的特点。重点解决了异常情况下砂埋封隔器的处理问题,实现了下1次管柱、用1趟压裂车组实施2层分层压裂的目的。该管柱包括两级可洗井封隔器和1个分层压裂开关等井下工具,较好地解决了压裂过程中砂堵和砂埋封隔器的问题,在吐哈油田3口井的现场应用中取得了理想的效果。     

地层产生体积压裂缝网的条件分析

自然产能特别低的油气藏,渗透率往往也极低,采用直井很难实现经济有效开采,通常采用水平井加多级压裂的方式进行开采。水平井增大了油气井与储层的接触面积,多级压裂增大了储层的改造体积,进而提高了油气井的产能。多级压裂可以是分段单缝压裂,也可以是体积缝网压裂(即体积压裂)。体积缝网压裂在地层中产生纵横交错的裂缝网络,对地层的改造程度远高于分段单缝压裂。为了提高压裂效果,文中研究了产生分段单缝压裂和体积缝网压裂的地质条件和施工条件。研究认为:只有物性极差的微观非均质地层才会实现体积缝网压裂,均质地层和宏观非均质地层只会实现分段单缝压裂,只有当井底压力同时高于主裂缝和分支裂缝的破裂压力时,才会实现体积缝网压裂;为了实现体积缝网压裂,需要提高压裂泵组的功率,采用低黏压裂液和大排量泵入技术;微观非均质地层压出的裂缝都是蜿蜒曲折的,而均质地层和宏观非均质地层压出的裂缝大多是直裂缝。     

煤层压裂工艺技术初探

煤储层的机械性质及煤层气的形成、储集、运移、产出机理 ,均与常规油气储层不同 ,因而煤层气的压裂具有特殊性。本文针对煤粉的产生及危害、煤层压裂处理压力过高、压裂液对煤储层的危害、压裂液滤失的危害及控制等几方面原因对煤储层的特性进行了系统分析 ,提出了煤层压裂设计中应选择合适的压裂模型、适宜的压裂液及支撑剂。结合国内外煤层气勘探开发经验 ,对比分析了目前常用的压裂方法 (凝胶压裂、加砂水压裂、不加砂水压裂及泡沫压裂 )的压裂效果     

白音查干浅油层压裂技术应用

白音查干油田油藏埋深浅,温度低。储层具有含油条带窄、油层单一、单层厚度小、小断层发育、断块小、油水界面不统一等特点。压裂改造存在压裂液破胶难、液体返排率低、效果差等难点。对此开展了低温压裂液体系、压裂设计优化及施工参数优化等研究工作,形成了适合白音查干浅油层的系列低温压裂液体系及压裂设计优化技术,经现场应用取得了显著的增产效果。     

苏里格气田降低压裂伤害工艺技术研究

压裂改造是致密砂岩气藏开发评价和增储上产必不可少的技术措施;同时压裂过程中压裂液对低孔、低渗储层往往造成伤害,苏里格气田储层的孔隙度、渗透率相对较低,应更加注重降低压裂过程中引起的伤害。因此,首先对压裂过程中引起低孔、低渗储层伤害的机理进行深入分析,然后分析相应的工艺技术措施。     

基于压裂返排数据的有效破裂体积计算方法

压裂裂缝破裂体积是评价压裂效果的一个重要参数,常用的微地震裂缝监测无法区分有效和无效破裂的微地震点,解析模型对复杂裂缝不适用,且这些方法评估的破裂体积与压裂产能相关性低。为此,利用压裂返排初期的动态数据,建立了有效破裂体积的计算模型,通过对压裂井返排初期的动态数据变换,找出拟稳定流动阶段并拟合出线性关系,确定返排阶段的物质平衡时间段,结合压裂裂缝的综合压缩系数,确定有效的破裂体积。利用该模型计算了10口直井与水平的有效破裂体积,计算结果表明,有效破裂体积越大,压裂产能越高,两者相关性在0.9以上,所建立的方法可以准确地评价有效破裂体积并进行压裂产能预测。     

页岩地层压裂工艺新进展

页岩气已经成为一些发达国家大力开发的非常规能源。美国页岩气产量2011年已占到世界天然气总产量的28％,其页岩气开发速度和前景令人瞩目。先进的压裂增产技术是提高页岩气产量的有效手段。文中概述了页岩气开发的压裂增产历史,调研了北美地区页岩气开发的现状及所使用的新工艺、新技术（如新型转向压裂、通道压裂、超高质量泡沫压裂及减阻水压裂等）,分析了各种压裂技术的增产机理、适用性及优缺点,最后指出了页岩气开采过程中存在的问题,并提出了一些建议。     

玛北油田深井压裂技术研究

玛北油田乌尔禾组油藏由于埋藏深、地应力高,造成前期压裂施工泵压高,加砂困难,施工成功率较低。通过分析存在的主要难点,形成了针对性的压裂改造思路。通过优化施工管柱及施工参数,优选压裂液和支撑剂,较好地解决了玛北油田深井压裂的难题,并为该地区建立了配套的压裂改造优化模式。     

新疆油田百110井区佳木河组压裂优化技术研究

百110井区是近年新疆油田重点评价区块,主力储层佳木河组具有基质物性差,非均质性强,岩石成分复杂等特点,压裂改造有一定难度,2008年压裂施工2井次,均因套压超过井口安全压力,导致实际加砂量远低于设计规模。通过分析,佳木河组储层天然微裂缝发育,造成压裂施工时压裂液滤失严重,同时较高的杨氏模量使缝宽较窄,两者相互影响作用,易造成砂堵。针对这些问题,通过优化压裂参数、优选压裂液添加剂等项技术,确定了新的压裂方案。2009年共在佳木河组压裂施工11井次,成功率100%,取得了较好的增产效果。