不动管柱多层压裂及排液一体化工艺技术研究与应用

为满足探井试油需要,研究了不动管柱多层压裂及排液一体化工艺技术。该技术包括3种形式:压裂两层及排液一体化管柱、选择压裂一层及排液一体化管柱及选择压裂两层及排液一体化管柱。该技术利用一趟管柱,对一个或两个层实施压裂,并在不动管柱的前提下,实现压后排液求产;同时通过管柱的结构设计与井下工具的合理设计,实现井下压力监测与压后井温测试,形成了集压裂、排液、求产、测压、测井温等于一体的完整配套的工艺技术。该技术使试油工序衔接得更加紧密,既可减少压裂液对储集层的浸泡时间,降低储集层的损害程度,又可降低作业成本,改善作业环境,实现绿色施工,具有广泛的推广应用前景。     

不动管柱分层测试管柱工艺研究与应用

针对储层改造后转抽时间长的层位,若工作液不能及时排出,会对地层造成二次污染,影响油井产能的问题,改进研究了措施改造后快速返排工艺的技术。该技术能实现一趟管柱完成测试并连续排液等工序,减轻其对油层的二次污染。现场应用表明,该工艺实现了压裂后不动管柱排液求产,大大缩短了排液周期,减轻了工人的劳动强度,提高了测试效果,降低了作业成本。     

压裂-冲砂-完井一体化管柱技术研究与应用

吐哈温米油田地层压力系数较低,水敏和盐敏较严重,属于典型的低压、超低压油气藏,因此作业工序越多,求产时间越长,作业中洗、压井液漏失到地层越多,对储层就越容易产生二次伤害,研究压裂-冲砂-完井一体化管柱技术的成功应用,将压裂到完井需要起下五趟管柱的多次单独施工变为一趟管柱,实现了压裂液快速返排,节省作业工序和时间32h,降低了低压井地层污染的技术难题。     

不动管柱喷射压裂技术在张强低渗油藏的应用研究

张强油田为低渗油藏,部分开发井的日产水平低,急需压裂改造以提高产能。但由于其射孔层段跨度大且较连续,不具备多封多层压裂条件。为此,开展了不动管柱喷射压裂技术的研究与应用。该技术具有定点压裂改造、自动封隔、不动管柱一次分压多段的优点。根据储层特点,研究应用了清洁压裂液,并进行了压裂方案的优化设计,以期提高压裂效果。不动管柱喷射压裂技术实现了分段压裂,降低了施工风险,缩短了施工周期,现场实践证明增产效果显著。     

直井不动管柱10段压裂工艺技术研究与应用

大庆油田长垣老区和外围直井精细压裂改造增产改造一直采用常规单趟管柱坐压3-4段工艺技术,但为改变多井低产的现实,进一步提高单井产能,需提高新老油气井压裂改造强度和压裂效果,原有常规技术已无法满足现场需要,加砂规模小,压裂段数少,需更换1-2趟管柱,影响压裂改造效果,同时导致施工效率低,增加了作业成本。为此开展了直井不动管柱10段压裂工艺技术研究,通过管柱流态分析、强度分析,优化设计配套压裂工具,扩大了工艺管柱内通径,提高了单趟管柱压裂段数、规模及施工效率,同时降低了施工成本。该项技术现场施工近500口井,进行了大规模推广应用,取得了较好的应用效果。     

不动管柱多层压裂

2011年以前,红岗采油厂多层压裂技术不完善,通常采取上提管柱压裂,或二次压准,存在很多弊端。本文结合2011年红岗产能建设中的多层压裂井数的实际,开发研制了新型不动管柱压裂工艺技术,解决了以往多层压裂施工中的难题,收到了良好的效果。     

细分层压裂工艺技术研究与应用

针对部分井段长、层多、各层物性差异大的低渗透油井,采用多层合压油层垂向受效不充分,各层改造不均衡,影响压裂效果,采用填砂逐层压裂施工周期长、难度大、费用高的问题,开展了细分层压裂工艺技术研究。应用结果表明,该技术现场操作方便,成功率高,可实现不动管柱一次压裂两层或三层的目的,节约了成本,提高了增产效果。2009年现场实施7井次,措施成功率100%,平均单井节约压裂作业费用15万元,截止目前,累计增油7899吨,目前7口井仍继续有效,日增油49.4吨,取得了明显的经济社会效益。     

不动管柱压裂失败原因分析及改进

不动管柱压裂技术的应用使试油工序衔接得更加紧密,缩短了压裂液对储层的浸泡时间,降低了对储层的损害程度,减轻了井控风险,起到了缩短施工周期,减少作业费用,降低工人劳动强度,实现绿色施工的作用。特别是针对多层压裂,在压裂准备和压裂施工过程中能够有效缩短施工周期,具有明显的优势。但不动管柱压裂失败也会造成施工质量的降低,本文主要针对近年来影响其工艺失败的原因进行分析,并得出相应的改进措施,以便得到降低不动管柱压裂失败的方法,对今后施工起到参考与借鉴的作用。     

水平井水力喷射分段压裂技术研究与应用

水平井分段压裂技术是提高低渗透油藏产能的主要技术手段。低渗透油藏水平井不动管柱分段压裂工艺技术研究,开展了水力喷射辅助压裂施工工艺及工艺参数优化的研究、射孔与压裂联作工艺管柱设计与优化研究,形成了水平井不动管柱水力喷砂射孔分段喷射压裂工艺,该技术利用喷射液的水力自密封原理对各层段进行隔离分段,通过投球实现一次管柱分2至3段的射孔与压裂联作工艺。现场成功实验表明,该技术达到了推广条件,建议推广应用。     

不动管柱水力喷射逐层压裂技术在腰英台油田水平井现场的实际应用

传统的水平井压裂施工是通过TCP射孔和分段压裂来实现的,而且一般最好情况只能形成2个裂缝区,为了简化施工工序、降低成本,确定裂缝区位置,腰英台油田的腰北1P1井试验应用了不动管柱水力喷射逐层压裂技术。成功证明了该技术的安全、高效性。     

耐高温水基压裂液研究进展

随着勘探技术的发展,油气勘探向纵深发展,而越往深井发展地层温度越高,国内外对高温油藏的开发愈加重视。水基压裂液由于其施工方便、价格低廉以及性能优异等优点,一直是应用最为普遍的压裂液。但早期压裂液的耐温性能较差,无法满足高温油藏的压裂施工需求。因此开发可用于耐高温油气藏的水基压裂液具有重要的研究价值和实际应用价值。本文介绍了国内外耐高温水基压裂液的研究进展,对于胍胶压裂液,通过提高稠化剂用量,进行稠化剂、交联剂的改性,以提高其耐温性能;耐温清洁压裂液稠化剂类型由早期的阳离子、阴离子型向双子及复合型发展,近年还有学者将纳米体系用于改性表面活性剂;耐温合成聚合物压裂液发展较快,多是通过设计多元共聚物提升耐温能力。对于胍胶压裂液体系,研发满足特高温油藏压裂施工需求的低浓度胍胶压裂液还是今后的主要研究方向。文中指出清洁压裂液体系成本过高,无法大规模使用;合成聚合物压裂液耐温性能好,研究含有支链聚合单体或磺酸基团等的多元共聚物,引入合适的疏水基团作为稠化剂,是合成聚合物的研究方向。     

页岩气压裂返排液重复利用技术

针对页岩气水平井开发水力多段压裂作业产生的返排液数量多,添加剂、悬浮物含量高的环保技术难题,以再利用为目标,严格控制引入干扰离子,保留有效成分,去除有害成分,开发了压裂返排液复合混凝-过滤-吸附净化处理及配液工艺。将该工艺在涪陵页岩气示范区焦页2号和57号等23个平台进行了推广应用,累计处理压裂返排液7万余m3,重复利用率大于93.5%;配制的降阻水压裂液性能满足压裂作业要求,实现了节能减排和页岩气的绿色开发。     

施工条件下CO2泡沫压裂液的对流换热特性

引　言水力压裂是油气井增产、注水井增注的一项重要技术 ,在开发低渗透率油气田中压裂起到了关键性的作用 ,本来没有工业价值的油气田经压裂后可变为有相当储量及相当开发规模的大油气田 .在影响压裂成败的诸因素中重要的是压裂液及其性能 ,对于大型压裂 ,这个因素就更为突出 .压裂液的类型及其性能对能否造出一条足够尺寸的、有足够导流能力的裂缝有着重要的影响泡沫作为压裂液在 2 0世纪 70年代初获得广泛应用 ,通常为气体 (CO2 或N2 )与压裂液 (如水基聚合物羟丙基胍胶等 )的两相混合物 .由于它具有油层伤害低、返排能力强、滤失量小、用液效率高、黏度适当、携砂能力强等特点 ,在压裂液体系中占据了相当重要的地位 .目前在国外 ,泡沫压裂液占整个压裂液体系的 30 %～ 5 0 %压裂液的流变特性如表观黏度、流变参数、热稳定性、剪切稳定性等对于携砂能力、造缝能力以及管流压降的预测具有决定性的作用 ,将直接影响到压裂参数的选择、压裂效果的评估 .对CO2 泡沫压裂液流变特性的研究参见作者的另一文献[1] ,在此不作说明 .在影响压裂液流变特性的诸多因素中温度的影响巨大 ,而在泵注过程或裂缝中泡沫流体不断和地层岩石间进行...     

胍胶压裂液加重技术的研究应用

在常规胍胶压裂液基础上,通过优选无机盐类加重剂,对胍胶压裂液进行了加重技术研究,加重密度在1.12-1.22g/cm3之间可调,从而增大了液柱压力,有效降低了施工井口压力,确保了压裂施工的顺利实施。同时对加重后胍胶压裂液高温流变性、破胶性及粘土稳定性和对支撑辅砂层的伤害进行了评价,阐述了加重压裂液的选择应根据储层的压力系数和盐敏程度确定加重压裂液的密度。该技术现场应用8井次,共用加重压裂液3210m3,减少井口压力10-30%,施工成功率100%,压后增产效果良好。     

三维弯曲井眼中压裂套管轴向载荷分析

大规模的压裂改造会导致套管处于复杂的受力状态中,严重时会出现变形、弯曲、断裂等问题。考虑井眼轨迹、套管结构、压裂施工要求,考虑套管浮容重、管内流体压力、流体摩擦阻力以及温度载荷作用,建立套管轴向载荷力学模型。计算套管所受轴向力,分析其抗拉强度,以合理选择压裂参数,预防套管损坏。以油田某井压裂施工为例,根据建立的轴向载荷力学模型,计算得三维弯曲井眼中套管的最大轴向载荷在井口位置约为2191.648k N;井口套管抗拉强度安全系数最低,约为1.408,基本满足压裂施工要求。     

中拐石炭系压裂增产配套技术的研究与应用

新疆油田中拐石炭系储层物性差,属于低孔、特低渗类差储层,油井的自然产能低,常规压裂方法难以达到理想的增产效果。为了提高储层油气获取率,通过对压裂液体系优化,采用多缝控高压裂增产技术、混合液大规模压裂技术、控压排采技术,形成了一套适合中拐石炭系储层特征的压裂增产配套技术。该技术在JL10井区应用7井次,施工成功率100%,增产效果明显,7井获得工业油流,单井最高日产量达60 m3/d以上。     

压裂气井出砂机理研究及防治

水力加砂压裂是低渗透油气田的重要增产措施,由于地质和生产制度原因造成压裂气井回流出砂,危及安全生产,掩埋射孔井段,影响气井产出。研究认为:地层两向水平应力差值的大小是控制压裂缝宽窄的地质因素,因应力差值大形成的“短而宽”压裂缝闭合速度慢,返排压裂液时支撑剂未被裂缝夹住,填充层顶部支撑剂易被流体携带出砂。频繁开关井激动井底,生产制度过大,突破气井出砂临界生产压差使压裂缝中砂拱松散而被流体带出。决定支撑剂回流的临界参数有裂缝闭合应力,油气开采所施加的流体动力及裂缝宽度。     

粘弹性表面活性剂基压裂液的研究与分析

粘弹性表面活性剂基压裂液（VES压裂液）作为环保压裂液在国内外油田的应用已经取得良好的效果,对储层无污染,且能提高充填层导流能力。论述了粘弹性表面活性剂基压裂液的体系组成、主要特点和压裂机理。该压裂液及剪切稳定性、零伤害性、自动破胶性和低滤失性于一体,在油田具有广阔的应用前景。特别是纳米技术的应用,进一步优化了VES压裂液体系,使该压裂液也适应于干气气藏。介绍了VES压裂液在国内外的研究进展,提出了其应用的优越性和存在的不足。     

小分子可循环压裂液应用效果评价

应用胍胶压裂液体系进行水平井压裂施工时,存在施工周期长,压裂返排液的运输、存储及处理安全环保风险高,成本压力大等问题。利用小分子可循环压裂液,可以做到水平井压裂液运输环节的安全可控、环保减排;达到降本增效、提升效率的目的。