Hiway压裂技术在苏里格南的应用

苏里格南气田位于鄂尔多斯盆地中西部,伊陕斜坡构造,是典型的低渗、低孔储层。压裂技术方式一直以来采用TAP阀投球分层压裂,常规的压裂工艺压裂施工的支撑剂是连续的铺置在裂缝内,但是由于各种原因例如：支撑剂的破碎、连续嵌入等,导致了压裂裂缝的导流能力比较低。因此,为了尽快的建立气藏到井筒的导流通道,让裂缝具有较好的导流能力,提高苏里格南气田单井的油气产量,根据苏里格南气田致密砂岩气藏的特征,引进一种新型的压裂改造技术,Highway技术的引入对开发苏里格南气田具有重要的意义。     

页岩气滑溜水压裂支撑剂输送实验及数值模拟研究

页岩气滑溜水压裂主要是在储层中形成网络状裂缝,并用支撑剂将压开的裂缝支撑起来以形成高导流能力的填砂裂缝。针对支撑剂在页岩裂缝中的输送机理开展研究。通过对支撑剂受力进行分析,并结合液固两相流耦合流动机理,在此基础上利用Fluent软件中欧拉-欧拉两相流模型对支撑剂输送进行了数值模拟。数值模拟与物理实验都是研究排量对砂堤形态的影响,结果表明:排量越大,裂缝入口处支撑剂越少,最终的砂堤厚度越低;实验与数值结果吻合度较高。研究结果可为实际页岩气压裂施工提供理论指导。     

高黏滑溜水在秋林致密砂岩气压裂中的应用

常规滑溜水压裂液携砂能力弱、耗水量大,而交联胶和线性胶通常具有较高的储层伤害,因此均难以较好地适应致密砂岩气藏的开发.在四川秋林区块沙二段8号砂组初期实施的水平井压裂中,采用滑溜水组合线性胶或交联胶的压裂效果不理想.为此筛选了一种乳液型高黏减阻剂,各项指标均优于常规减阻剂:其完全水化时间小于90 s;持续高剪切15 m...     

水性低伤害悬浮降阻剂体系的研究与应用

为了解决聚合物降阻剂粉末在现场应用中存在的水化时间长、溶解效果差等问题,同时避免现有现场用油性悬浮体系环保性差的缺陷,研发了一种以有机醇为溶剂的新型水性低伤害悬浮降阻剂体系,并对滑溜水体系的综合性能进行了室内和现场应用评价。结果表明,聚乙二醇200为最佳悬浮溶剂,当触变剂PR与CQ2720用量分别为1.5%时,体系具有最好的悬浮稳定性,在悬浮体系稳定中两者存在协同增效作用。增加0.5%助分散剂MR312后悬浮降阻剂体系常温静置30 d无沉降,体系黏度稳定在177 mPa·s。悬浮降阻剂体系遇水均匀分散,所配制滑溜水澄清透明,表观黏度可控,降阻率大于70%。在阳101H1-1井的压裂施工中降阻剂分散均匀无结块、起黏迅速,返排液易处理,环境伤害小,环保效果显著。      

低压致密气藏大型加砂重复压裂技术在丘东22井的应用

从气井开展大型加砂重复压裂的必要性、机理和技术措施的研究入手，论述了丘东22井实施大型加砂重复压裂技术情况。现场实例表明，低压致密气藏大型加砂重复压裂提高了气井产能，为同类老井的改造提供了经验指导。     

滑溜水压裂主裂缝内支撑剂输送规律实验及数值模拟

滑溜水压裂时通过泵送大排量压裂液在储层中形成主裂缝为主干的裂缝网络,主裂缝内支撑剂的铺置状况直接影响油气井的产能。采用自主设计的大型可视化平板裂缝装置来研究大排量泵送时主裂缝内支撑剂的输送规律,建立了相应的数值模型模拟了砂堤在不同时刻的铺置形态,并分析了湍流对支撑剂铺置的影响规律,为滑溜水压裂时主裂缝内支撑剂的有效铺置提供一定的理论指导。研究表明,滑溜水压裂时支撑剂在主裂缝内的铺置规律与小排量压裂时不同:支撑剂首先在主裂缝入口处形成一个较低的砂堤,而在距入口较远处形成一个较高的砂堤,之后才一层一层周期性的覆盖在两处砂堤之上,直到达到最终的平衡高度;大排量压裂时易引起湍流,将主裂缝进口端暂时沉降的支撑剂重新卷入裂缝深处,形成类似“卷云状”的沉降结构;数值模拟与物理实验模拟得到的支撑剂铺置结果相似,证明了研究的数值模型具有一定的实用性。     

混合压裂在苏里格致密气藏水平井的应用

苏里格致密砂岩气资源量巨大,压裂水平井是重要的开采手段之一。常规水力压裂形成的高导流短裂缝对于致密砂岩储层或低渗砂岩储层Ⅲ,Ⅳ类井增产效果较差,另外,高黏度交联冻胶压裂液对储层伤害较大。通过借鉴混合压裂工艺在国外致密气田的成功案例,结合苏里格致密砂岩气藏的地质特征,使用StimPlan软件模拟常规压裂和混合压裂裂缝形态,并借助井下微地震监测结果,分析了2种压裂工艺井的裂缝展布特征,验证了压裂施工效果。最后,通过苏里格东区致密气藏60余口水平井的试气和生产产量对比,得知混合压裂比常规压裂增产效果明显,且降低了施工成本。混合压裂工艺由于"低伤害、控缝高、造缝长、低成本"等特点,是苏里格致密砂岩气藏开发中的有效增产手段之一。     

致密气藏水力压裂支撑剂运移规律实验研究

以苏里格致密砂岩气藏储层为研究对象,基于水力压裂支撑剂运移物理模拟实验,通过描述不同压裂液泵注排量、砂比、黏度、支撑剂粒径和密度等条件下砂堤的铺置形态,分析了支撑剂的运移展布规律。研究结果表明,单一粒径不能满足裂缝内导流能力的均匀分布,组合加砂的方式可有效提高人工裂缝的导流能力,同时采用满足携砂性能要求的较低黏度压裂液（≥10 mPa·s）与低密度支撑剂作为组合,可满足支撑剂远距离铺置的目标,获得较长的有效支撑裂缝,后续再采用高密度支撑剂或者降低施工排量使近井地带的裂缝得到有效支撑。研究结果可用于分析苏里格致密砂岩气藏水力压裂砂堤形态,确定合理的施工参数,提高该类气藏水力压裂的成功率。     

透油阻水支撑剂在近水层油层压裂中的应用

当水层距离压裂油层较近时,在施工过程中即使采取相应的缝高控制措施其水层被压开可能也在所难免,这就会导致油井压后大量产水甚至水淹,措施失败。研究分析了一种新型的透油阻水支撑剂,该支撑剂在油水流过时能对水相起到一定阻挡作用而让油相自由通过。通过Y井现场应用,该井由压前试油不出液到压后产液量为5.7 t/d,产油量为2.5 t/d,累计投产24个月,含水率一直稳定在55%~60%。W井由压前含水率83.8%到压裂后投产16个月含水率基本稳定在20%之内,该透油阻水型支撑剂在近水层油层压裂中取得了较好的增油控水效果。     

新型自悬浮支撑剂性能评价与现场应用

针对常规胍胶压裂液压裂时残渣对低渗油藏储层伤害大、配液流程复杂、作业强度大的问题,以覆膜石英砂为支撑剂核心、膨胀性树脂为悬浮性材料制备了自悬浮支撑剂,对其性能进行了评价,并开展了清水压裂试验。室内性能评价结果表明:自悬浮支撑剂的理化性能与陶粒、覆膜石英砂相当,导流能力与覆膜石英砂相当,可以在140 s内形成悬浮状态,在110℃下静置120 min不会分层;在540 s-1剪切速率下,剪切10 min后,稳定时间为27 min,而且破胶后胶液的黏度只有4 mPa·s。该自悬浮支撑剂在6口井的清水压裂中进行了应用,施工成功率100%,达到了国内常规冻胶压裂液加砂压裂的技术指标。研究结果表明,自悬浮支撑剂可以满足清水压裂施工的需求,能达到节省胍胶、简化配液流程、减轻储层伤害的目的,具有良好的经济效益和广阔的应用前景。      

特低渗储层压裂用降阻剂 CFZ-1的研制及应用

为了解决冀东油田高尚堡深层特低渗储层大规模体积改造用滑溜水体系添加剂种类多、成本高的问题,针对储层温度高、黏土含量高及吼道细等特点,以超分子化学为基础,结合溶液流变学,以过硫酸钾或亚硫酸氢钠为引发剂,将具备表面活性的12-烯丙氧基十二烷基羧酸钠和防膨性能的长碳链烷基阳离子季铵盐等多种单体通过共聚反应,合成一种高分子表面活性剂类聚合物,再通过氢键、离子键、范德华力等分子间作用力,逐渐缔合形成超分子网络结构的表面活性剂类聚合物减阻剂CFZ-1。研究了该降阻剂的减阻性能、降解性能及降解后液体对地层的伤害性能等。研究表明:与在用瓜胶体系对比,0.15%数0.2%的CFZ-1溶液的减阻率高10%,对岩心基质渗透率的伤害低3%数5%。以CFZ-1为主剂配制的滑溜水体系现场成功应用8井次,累计使用1.98万m3,现场配制工艺简单,单方滑溜水成本较胍胶类滑溜水下降63%,最高携砂比达到22%,单井压后增产效果明显。图3表5参15     

基于支撑剂数的压裂优化设计方法研究

基于支撑剂数的压裂优化设计方法是以最大采油指数为目标函数的压裂设计新方法。与常规的NPV方法相比,该方法更加注重裂缝的几何尺寸与整个砂体展布的匹配。对低渗透和特低渗透油藏而言,在强调造缝长的同时,还强调高的裂缝导流能力,这样才能获得最大的压后产能。本文通过引入支撑剂数的概念,推导出以支撑剂数为变量的油藏单井的最大采油指数和最优的无因次裂缝导流能力。通过迭代循环求解出最佳的支撑剂数以及最佳的无因次导流能力,从而确定最佳缝长与缝宽。该方法现场应用简便,计算结果科学、可靠,对低渗透和特低渗透油藏改造具有指导意义。     

压裂过程中支撑剂的应用效果

本文主要介绍了采用低粘度压裂液、低浓度支撑剂的水基压裂技术,及其在油田中的应用实例。采用该项技术,在节省压裂费用的同时,可大幅更提高压裂措施效果。     

不同支撑剂组合对复杂裂缝支撑效果的影响

致密储层进行滑溜水压裂时,常常采用不同支撑剂组合的注入方式来提高压开裂缝的充填效果,而 目前关于复杂裂缝中支撑剂组合运移规律方面的研究较少.文中采用大型可视化复杂裂缝颗粒运移模拟装置(考虑壁面粗糙度和滤失的影响),研究了不同支撑剂组合在复杂裂缝中的运移规律及支撑效果,并提出了采用近井带砂堤角度和近井带未充填程度2个参数...     

压裂支撑剂在裂缝中的沉降规律

水力压裂是油气藏增产的一项重要技术,形成高导流能力的填砂裂缝是水力压裂成功的关键.通过研究支撑剂在垂直裂缝中的沉降规律,建立了受压裂液性能和裂缝几何尺寸等多种因素影响的支撑剂沉降数学模型,编制了相应的计算机软件.通过敏感性分析,研究了影响支撑剂沉降的主要因素以及支撑剂在携砂液中的沉降规律.以胜利油区大北11-29井为例,以获得最合理的支撑剂分布为目标,对施工排量、支撑剂和压裂液参数进行了优化,该井经压裂后日产油量增加了5.7倍,获得了较好的增产效果.     

支撑剂段塞技术在大位移斜井压裂中的应用

石油界一直十分关注大位移斜井压裂中的近井简效应问题。文中对近井筒效应、支撑剂段塞减小近井筒效应的机理、支撑剂段塞参数的选取等问题进行了阐述：支撑剂段塞技术在中原油田大位移斜井压裂中进行了应用，取得了较好的应用效果，展示了良好的应用前景。     

自悬浮支撑剂研究进展及应用现状

阐述了膨胀型自悬浮支撑剂、黏弹型自悬浮支撑剂、气悬浮支撑剂的研究现状;从常规物理性能、导流能力、悬浮性能、包覆层溶液性能等方面探讨了自悬浮支撑剂性能评价现状;详细分析了自悬浮支撑剂的国内外应用情况.综合分析认为,自悬浮支撑剂作为一种新型支撑剂,将支撑剂与压裂液合二为一,不借助常规压裂液体系就能长时间悬浮,可实现清水压裂...     

液态CO2压裂技术在煤层气压裂中的应用

煤层气是一种非常规天然气资源。煤层气储层与常规天然气储层相比具有很大的差异。煤层通常以多个煤层组形式存在，各组之间相距的距离不等，这一特征加上煤岩本身的一些特性，使得煤层压裂与常规储层压裂之间存在一些差异。文章介绍了液态CO2压裂技术的原理、优缺点以及工艺技术特点。对利用液态CO2施工的步骤及效果进行了对比分析，建议在煤层气压裂中有针对性地利用谊项技术；     

川西低渗致密气藏低伤害压裂技术研究及应用

川西地区重点勘探开发区块A气田遂宁组和B气田蓬莱镇组气藏由于前期压裂工艺技术的不配套,使得压裂施工成功率低、措施有效率低,严重影响了气藏的有效开发.压裂伤害机理研究表明,压裂过程中的伤害主要来源于压裂液和支撑剂造成的裂缝伤害,提出了压裂改造应从低伤害压裂液、压裂优化设计、返排工艺等多个方面降低伤害.研制形成的低稠化剂压裂液稠化剂浓度下降20%、伤害下降11.7%、残渣下降16%.在铺砂浓度实验、前期施工井评价和典型井的模拟和优化的基础上,确定了A气田遂宁组气藏和B气田蓬莱镇组气藏的最优压裂施工方案,形成了以线性加砂工艺技术、变粘压裂工艺技术、低砂比压裂工艺技术、多层压裂工艺、液氮+纤维高效返排等降低施工难度、实现低伤害压裂的配套集成技术.通过低伤害压裂技术的应用,使B气田蓬莱镇组气藏压后平均无阻流量由项目开展前的1.90×104m3/d上升到8.5137×104m3/d,使得A气田遂宁组气藏在2005年底提交天然气含气面积129.07km2,探明储量100.78×108m3,具备持续高速勘探开发的潜力.低伤害压裂技术在川西其它气田得到了推广应用,也为近期目标区块的勘探开发以及类似储层天然气的勘探开发提供了重要的经验和参考价值.     

水溶性减阻剂在页岩气滑溜水压裂中的应用进展

滑溜水压裂是致密页岩气开采主要采用的增产手段,水溶性减阻剂是滑溜水压裂液中用于降低流体在管道输送过程中所受阻力的化学试剂。介绍了减阻剂的减阻机理,综述了水溶性减阻剂在页岩气滑溜水压裂领域应用的研究进展,包括生物基多糖减阻剂、聚氧化乙烯减阻剂和聚丙烯酰胺类减阻剂在页岩气压裂领域应用的研究现状。对水溶性减阻剂的应用前景进行了展望,减阻性能好、对储层伤害低、环境友好和成本较低廉的减阻剂是未来研究的重点。