高压低渗气藏水平井水力喷射分段压裂工艺技术

新场上沙溪庙组气藏为典型的低孔、低渗高压致密气藏,水平井分段压裂技术是该类储层高效开发的有效手段。针对地层压力高、分段手段有限等难点,将水力喷射压裂与多级滑套分层压裂工具相结合,形成了高压低渗气藏水平井水力喷射分段压裂工艺技术。该技术具有不动管柱连续分段改造、不带封隔器、管柱容易起出等特点。在xs311H和XS21—1...     

中原油田低渗气藏压裂工艺

针对中原油田气井储层压力低、射孔井段长、部分井井况差等问题,进行适应储层特点的增产工艺研究,以改善气藏的开发效果.在工艺方面,优化压裂设计施工参数和施工方式,并研究应用支撑剂段塞以及优化射孔等工艺,提高了压裂设计参数的准确性及施工成功率,并使施工成功率和压裂效果明显增加.通过优选适合不同类型气田的低伤害压裂液,采用综合保护技术,在压裂施工中采用分段破胶、裂缝强制闭合技术,减少了液体对储层的伤害.     

考虑变启动压降的低渗气藏压裂井产能分析

低渗气藏进行压裂改造才具有工业产能.气体在低渗透储层中渗流时一般受到启动压力梯度的影响,基于保角变换原理,将低渗气藏压裂并的复杂渗流问题转化为简单的单向流问题,从考虑启动压力梯度影响的低渗气藏非达西稳定渗流微分方程出发,推导了启动压降的表达式,分析得出启动压降并非常数,而与地层压力的分布有关,最终利用定积分的近似解法解出启动压降,从而得到考虑变启动压降的低渗气藏压裂井的产能方程,利用该方程分析认为启动压力梯度对产能的影响不可忽略.经现场实例应用表明,提出的新产能方程具有使用价值.图5表1参10     

考虑非达西效应的低渗气藏压裂井产能分析

相应研究表明,气体渗流特征受到启动压力梯度、滑脱效应、应力敏感等因素影响,针对这些特征,基于非达西渗流理论,应用保角变换方法并引入新的拟压力形式,推导了考虑气体上述因素共同作用下的低渗气藏无限导流垂直裂缝井产能方程。结果表明:启动压力梯度效应对低渗气藏中无限导流垂直裂缝井的产量影响较小;在高流压阶段,产量受滑脱效应和应力敏感效应影响并不明显;而在低流压阶段,随着滑脱因子增大,裂缝井产量越来越高,而随着应力敏感系数的增大,裂缝井产量越来越低。     

低渗气藏水侵机理

以平落坝须二低渗气藏为例,通过对气井产水特征的研究,将气藏产水分为两个产水阶段、三种产出方式.该气藏储层孔隙含水饱和度较高,储层部分区域存在夹层水,当地层压力下降到一定程度,这部分孔隙水或夹层水在压差诱导作用下而产生流动.由于储层裂缝发育,地层水沿裂缝方向窜进,或沿与裂缝带发育方向形成较大的夹角,在类似微细网状裂缝中形成局部舌进水侵.通过研究,深入认识了气藏的水侵机理,该研究成果对今后生产管理和气藏开发调整具有一定的现实意义.     

低渗气藏压裂水平气井产能影响因素分析

结合低渗气藏水平井压裂后裂缝形态特征,应用节点分析理论和压降叠加原理,建立了气藏压裂水平井产能预测模型。运用产能模型分析了裂缝形态因素、裂缝间距、裂缝条数、导流能力以及储层渗透率等因素对产能的影响。结果表明:气藏压裂水平井产量随裂缝条数、裂缝长度、裂缝间距和裂缝导流能力的增加而增加,但这些参数达到一定值后,产量增加幅度减小;裂缝的非均匀分布会增加压裂水平气井整体的干扰作用,应尽量保持裂缝间距相等;由于"屏蔽"效应作用,应适当减小中间裂缝的长度,增加两侧裂缝的长度。     

低渗气藏压裂改造增产新技术

综述了国内外低渗气藏开发技术现状,分析了低渗透油气藏的地质特征和产能特征,介绍了低渗气藏的储层改造技术以及气藏压裂技术发展方向。建议加强研究和实施复合射孔完井新技术,提高气井产能。复合射孔完井新技术将射孔与压裂融为一体,用导爆索对射孔弹及复合固体推进剂同时点火,射孔弹沿不同相位爆轰射孔,推进剂爆燃产生的高压气体沿射孔孔眼压裂地层,在近井带形成的高导流孔缝网络可以大幅度增加流体的渗流面积,可对低渗气藏压裂改造增产起到显着的效果。     

考虑应力敏感及启动压力梯度的低渗气藏压裂优化研究

通过对低渗压裂水平井流动进行合理的假设和简化,建立了物理模型,在径向地层稳态压降公式的基础上,结合压降叠加原理和节点分析方法,建立了考虑应力敏感、启动压力梯度、非达西效应的有限导流压裂水平气井稳定产能预测模型,并运用产能模型分析应力敏感、启动压力梯度、非达西效应和裂缝参数对产能的影响,结果表明:低渗气藏必需考虑应力敏感对产能的影响,启动压力梯度和非达西效应影响较小,可适当考虑;低渗气藏压裂水平井存在合理的裂缝条数、裂缝长度值、裂缝夹角和裂缝间距值;在进行压裂设计时,需要考虑"屏蔽"效应对产能的影响。     

利用灰色关联法分析低渗气藏压裂影响因素

水力压裂工艺是低渗透气田的一项主要增产措施。影响气层压后效果的因素有很多,分析各影响因素对压裂后无阻流量的影响程度,时改善压裂开发效果和提高单井产量具有重要意义,文中利用灰色关联法,对鄂尔多斯盆地盒8低渗透气层的29口压裂井进行分析,研究结果表明：影响压后产量的主要因素依次为储层渗透率、砂量、排量和气层厚度;在其他条件相同的情况下,优选渗透率高、气层厚度大的压裂井,在合理的范围内采用较大的排量和砂量进行压裂施工,能获取较高的产能,文中研究方法为压裂效果影响因素的量化分析提供了新的思路,所得结论为低渗透气层的压裂设计和效果评价提供了可靠的依据。     

低渗气藏伤害机理研究

目前我国的天然气资源以低渗储层为主,相对于中、高渗储层,低渗气藏在开采开发过程中面临着诸多问题。如何提高低渗气藏的采收率受到越来越广泛的关注,本文以X区块低渗气藏为例,采用不同压裂液进行伤害实验,对低渗储层的伤害机理进行了研究。结果表明,低渗储层的伤害以水锁伤害为主,固相残渣对储层也会造成一定的伤害,但相对于水锁伤害较小。并提出了预防、降低水锁伤害的方法,如注入表面活性剂、醇类、注氮气、热处理等[1,2]。     

低渗气藏水平井压裂选段决策方法

针对低渗气藏水平井分段压裂选层选段难的问题,通过收集压裂层电性、物性、含油气性参数和压后日产气量和无阻流量统计,应用数理统计和模糊数学理论,量化各项影响压裂效果的参数,计算选层系数,并将选层系数与压裂效果进行相关分析,确定压裂有效产量对应的选层系数界限值,对压裂水平井逐段进行评价。利用本方法可以对水平井压裂井段效果进行提前预测并定量评价,改变了过去水平井压裂井段措施决策的经验性和随意性,提高了水平井段压裂措施决策的准确性和措施有效率,增加了低渗气藏开发效果。     

致密低渗气藏压裂水平井数值模拟

在压裂水平井的数值模拟过程中,应重,最考虑储层的应力敏感和压裂裂缝闭合的影响.首先建立某致密低渗气藏的一口压裂水平井概念地质模型,时气井的开发动态进行历史拟合,通过单井生产历史拟合,确定了储层相关参数,为开发动态预测提供依据.利用该模型,研究了考虑不同应力敏感、不同采气速度情况下,压裂水平井的开发动态,得到相关数据.认为应力敏感对开发动态指标影响很大,需要在开发指标上进行调整来尽量减小其影响.对于存在应力敏感的低渗气藏,气井的初期配产不能太大,可根据产量指标与经济效益结合得到最优采速.另外,致密低渗气藏在进行压裂水平井数值模拟过程中,应考虑裂缝闭合造成的导流能力下降,可减小由此引起的开发动态预测的偏差.     

低渗气藏压裂水平井产能评价新方法

采用数值试井模拟方法,建立压裂水平井数值试井模型,模拟分析压裂水平井在各种产能影响因素下的压力一产量特征及绘制采出程度IPR曲线,采用Vogel处理方法,将采出程度IPR曲线纵坐标转换为产量无因次量,将横坐标转换为压力无因次量,对无因次化压力一产量数据进行统计和回归分析,最终形成具有普遍代表意义的压裂水平井动态IPR产能评价公式,为低渗气藏压裂水平井产能评价提供简便、快速的新方法。     

改进的考虑复合影响低渗气藏气井产能方程

针对低渗气藏的渗流特征,以气体渗流时启动压力、高速非达西效应为依据,建立了考虑应力敏感与滑脱效应复合影响的低渗气藏气井产能方程,并基于设定的不同形式拟压力和天然气烃类体系在地层温度下黏度与压缩因子的乘积与压力的关系曲线,对不同压力区间拟压降与启动压力项的计算公式进行了推导,给出了产能方程的细化计算方式,对低渗气藏气井产能规律进行了研究。结果表明:采用改进的不同压力区间拟压力不同简化形式的细化计算方式具有更高的计算和分析预测精度,通常迭代或近似计算方式所计算的结果使滑脱效应对气井产能的影响偏大;应力敏感使气井产能减少、滑脱效应使气井产能增加,当压力较高时,应力敏感和滑脱效应对气井产量影响较弱,随着压力降低其影响逐渐增强。     

低渗气藏水平井压裂裂缝参数优化

针对低渗气藏水平井压裂产能预测和裂缝参数优化存在的主要问题，采用数值模拟的方法，从气体在低渗气藏中的渗流机理研究入手，同时考虑了气体非达西渗流对产量的影响，建立了低渗气藏水平井压裂产量预测的非达西渗流模型，利用该模型编制了低渗气藏水平井压裂产量预测及裂缝参数优化软件，并对现场实例进行了模拟优化计算，研究了裂缝条数、裂缝导流能力和裂缝长度等参数对水平井压裂产量的影响，并通过结果分析对这些参数进行了优化，得到了影响水平井产能的主要裂缝参数等。     

CobraMax压裂工艺在低渗气藏的应用

针对苏里格气田现有的分层压裂工艺在薄而多气层段井有效开发方面存在的局限性,长庆油田通过与哈里伯顿公司合作在苏东X井开展了国内第1口CobraMax压裂试验。该技术打破了常规套管射孔,油管连入分层工具,完成3～4层的多层压裂工艺思路,提出了通过连续油管水力喷砂射孔,从环空进行主压裂施工,通过砂塞分隔各压裂层的一种分层改造工艺理念,其最大优势在于改造层数多,可最大限度提高储层纵向动用程度,同时可减少多层射孔费用,有效降低整井费用。2010年该技术在长庆油田成功实施,取得了很好的效果,为国内低压、低产、多层系气田开采提供了借鉴。     

低渗气藏压裂中裂缝导流能力的影响因素研究

利用改进的API线性导流仪,对支撑剂充填层气体导流能力的主要影响因素进行了实验研究.研究表明,低渗气藏压裂改造过程中,除支撑剂种类、强度、闭合压力、铺置浓度等影响裂缝导流能力外,充填层的微粒及其含量、液体滞留是气体导流能力下降的主要因素.此外对现场使用的压裂交联液进行了充填层气体导流能力的损害评价,提出了防止和减少压裂液损害的有效方法和措施.     

复杂低渗气藏压裂井测试产能特征分析

低渗气藏压裂气井产能测试中，常常出现利用测试数据计算的气井无阻流量值小于实际测试产量的现象。以河流相沉积低渗储层为例，通过单井模拟方法，探讨分析了造成上述现象的原因。研究结果表明：不渗透岩性边界是造成计算的气井无阻流量小于实际产量的主要原因，且河道砂的宽度越小，测试中气井产量越高，这种现象出现的可能越大。对低渗裂缝性储层中的压裂气井，当储层渗透率各向异性特别明显时，也可出现类似狭窄条带边界影响的现象。     

低渗致密凝析气藏压裂难点及对策

GM区块沙溪庙组气藏埋深2 300~3 100 m,平均孔隙度8.24%,渗透率0.22×10-3μm2,为低孔低渗致密储层。该类储层压后排液过程中井口压力下降快,返排率低,产量下降快,主要原因是储层的强应力敏感性、地层出砂及凝析油对储层的伤害。针对以上问题,提出了优化压裂液配方和支撑剂组合及控压排液对策。优化的压裂液中破乳剂加量为0.1%,防膨剂加量组合为0.5%WD-5+0.5%BM-B10+1%KCl,支撑剂采用80%的30/50目+20%的40/70目陶粒组合,排液压力控制在15 MPa以上。最终形成了适用于GM沙溪庙凝析油气藏的压裂技术,现场应用18口井均取得较好效果,较前期平均单井测试产量提高129%。