无筛管压裂充填防砂优化设计研究

无筛管压裂充填防砂既可以有效地控制地层砂进入井筒,又不影响措施井的产能,也不影响措施井后续的修井作业。以无筛管压裂充填的净现值为目标函数,以砂量、砂比和施工排量为决策变量,建立了无筛管压裂充填防砂技术优化设计模型,并给出了优化方法——因素交替法。所建立的优化设计模型不依赖于裂缝几何尺寸模型与产能预测模型,可在保证防砂效果的基础上,从经济角度确定最优的包覆支撑剂量、包覆支撑剂段的砂比和包覆支撑剂段的施工排量。该模型对指导现场施工有着积极意义。     

在复杂井段成功地实施压裂充填防砂完井

20世纪 90年代以来 ,石油工业一直依靠砾石充填和压裂充填防砂完井技术来提高松软岩层的油井产能。但是 ,由于完井井段的日益加长 ,井况越来越复杂 ,尤其是在对渗透率有变化的井段完井时 ,传统的防砂技术难以担当此任。一种新型筛管组合工具应运而生。该筛管组合上的砂浆流道可变换 ,既易于级装 ,又可实现低成本操作。三个应用实例井证明 ,该同心环形充填筛管组合可成功地将砂浆输送到以前不曾充填的完井井段并可使多层复杂井段一次性实现压裂充填作业     

在水力压裂时使用有机硅烷可以减少储层微粒向支撑剂填塞带的运移——现场应用实例

利用水力压裂来提高加州众多浅海低渗储层的产率是很必要的.该类储层的闭合压力低,需要进行有效的支撑剂返排控制.这种返排不仅可以减少因为出砂引起的问题,而且能够保证人工裂缝(支撑缝)的完整性及维持一定人工裂缝的导流能力.各种各样的添加荆及技术都曾成功地应用到支撑剂返排的控制中.这些支撑剂包括树脂、树脂涂覆砂、纤维、塑胶及可变形支撑剂(腊球).因支撑剂充填层导流能力损失引起的井产能问题是由于微粒从岩石基质运移到支撑剂充填层引起的,这在以前很少被重视.微粒运移导致支撑剂充填层渗透率降低,从而引起导流能力的损失,这种导流能力的损失产生了瓶颈效应,加快了井产率的下降速度.在加州Lost Hills油田的C/D砂层,粒级的变化范围是从0.06 mm到0.1 mm.这些微粒比粉砂岩及陶粒的粒级大,而比细砂的小,是烃及地层水进入井筒自然产生的.考虑到酸溶影响,在酸化过程中,一种有机硅烷添加剂成功地应用到酸化处理中来稳定颗粒.本文创立了井压裂时使用有机硅烷来稳定颗粒的一种新工艺.在进行大规模的压裂作业时有机硅烷以一种低浓度添加进含卤水的前置液当中.实际井产量情况表明,添加有机硅烷应当与酸化压裂、稳产及减少因微粒侵入而导致的修井作业配合起来使用.本文论述了这一理念并以实例进行了验证,结果令人满意.     

在渤海湾多层薄互层稠油油藏防砂实践分析

根据油田地质特征、储量规模和地理位置,在渤海湾油田开展了10余年的完井及其防砂方式的探索和实践,先后提出并实施了适度防砂、ECP+优质筛管、膨胀筛管、压裂充填等多种完井及其防砂方式。然而,这些完井及其防砂方式难以完全满足该油田对高产、稳产的要求。前期试验结果表明,裸眼内下入优质筛管的适度出砂技术,因其完井费用低、表皮因数低,成为该油田的主要防砂方式,截至2011年5月,先后应用在171口生产井当中。但是,随着生产的进行,多数生产井出现产能递减快、出砂严重、生命周期短等现象。压裂充填防砂技术有效解决了油井出砂的难题,同时能够使油井长期保持稳产,截至2015年7月,压裂充填防砂技术在该油田作业已经超过了150井次,多达507个防砂层位,该技术已成为该油田后期生产井的主要防砂方式。文章分析了该油田完井及防砂方式变化的主要原因,并提出了相关的优化改进建议,为后续稠油油田防砂方式的选择提供了借鉴。     

油井压裂纤维控砂工艺技术研究与应用

对压裂井加快排液速度和控制支撑剂回流返吐是一对矛盾,排液速度太快可能超过临界出砂流速,导致支撑剂回流,缝口处的导流能力大大降低;排液速度太低又会导致排液时间增加,降低返排率.为解决这一矛盾,研究了纤维控砂工艺技术.阐述了纤维复合控砂技术原理,介绍了砂岩地层压裂井返排数学模型的建立及功能,特种纤维的制备及其性能评价,得出...     

形状记忆筛管自充填防砂完井技术

针对独立筛管防砂完井无法支撑井壁、有效期短的问题,以及砾石充填防砂完井工艺复杂、易砂堵、费用高的不足,提出了利用一趟管柱实现长裸眼环空充填的形状记忆筛管完井技术。在优化设计形状记忆筛管机械结构的基础上,研究了形状记忆筛管生产工艺,研制了形状记忆防砂筛管,并对其性能进行了试验评价,形成了形状记忆筛管自充填防砂完井工艺。现场试验结果表明,形状记忆防砂筛管膨胀性能优越、能完全充填环空和炮眼,且膨胀后的渗透性好、挡砂精度高。形状记忆筛管自充填防砂完井技术施工工艺简单、能适应不规则井眼,具有很好的推广应用价值。      

筛管完井高能气体压裂模拟实验研究

筛管完井高能气体压裂技术是筛管完井油气储层增产的重要手段,进行筛管完井高能气体压裂模拟实验对于探究其增产机理、压裂前后筛管防砂性能变化规律和优化施工工艺具有重要意义。本文充分考虑筛管完井高能气体冲击破岩过程中的瞬态性和复杂性,利用施加围压的水泥靶来模拟筛管完井固体火药高能气体压裂过程,探究裂缝形态及整个压裂过程对筛管防砂性能的影响。研究结果表明:筛管完井固体火药高能气体压裂技术可在地层中产生2~4条经向裂缝;压裂后筛管防砂性能略有下降,旧筛管与新筛管防砂性能相比显著下降,但对后续生产无影响;裂缝条数和筛管防砂性能下降程度与峰值压力和升压速率有关,峰值压力越大,裂缝条数越多。该研究成果对于筛管完井高能气体压裂现场施工具有一定的指导意义。     

川西水平井纤维加砂压裂工艺研究与应用

常规水平井加砂压裂工艺存在支撑剂回流现象严重、铺置效果不理想等问题。针对川西气田水平井压裂后压裂液返排效率低、支撑剂回流现象严重等问题,研制出可降解纤维及与之配套的纤维降解剂,形成了可降解纤维材料体系,以提高压裂液返排效率,改善裂缝导流能力,并防止支撑剂回流,改善支撑剂铺置效果,进而提高压裂改造效果。通过在川西气田水平井采用可降解纤维材料体系实施纤维加砂压裂工艺,有效提高了压裂后压裂液返排效率,减少了支撑剂回流量,改善了压裂效果,为水平井防支撑剂回流提供了借鉴经验。     

页岩储层水力压裂支撑裂缝导流能力影响因素

支撑裂缝的导流能力是评价页岩储层水力压裂施工效果的一项重要参数,其大小受到多种因素影响。文中开展了支撑剂类型、颗粒大小、铺砂浓度等对支撑裂缝导流能力影响的室内实验研究。结果表明:陶粒的导流能力明显高于石英砂和覆膜砂,在低闭合压力条件下,20~40目陶粒的导流能力最大,在高闭合压力条件下,组合支撑剂的导流能力明显高于单一支撑剂;铺砂浓度越大,裂缝导流能力越大;循环应力加载模式下,裂缝导流能力比稳载时下降了31.7%,经过滑溜水和胍胶压裂返排液污染后,裂缝导流能力分别下降了33.9%和76.5%。研究成果指导了X-4井的现场压裂施工,该井措施后产气量较高且稳定生产,压裂增产效果较好。     

海上浅层压力衰竭储层长水平井裸眼砾石充填防砂实践

南海西部海上 Ｄ气田新增三口长水平调整井均采用裸眼砾石充填完井。三口调整井开发层位浅,水 平裸眼段长,破裂压力低,砾石充填作业主要面临着充填压力窗口窄的难题,同时由于储层井眼轨迹复杂,防砂筛管下入摩阻大,且储层存在压力衰竭,易发生井漏,进一步增大了砾石充填作业的难度。针对这些难题,现场通过优化防砂筛管送入管柱组合及钻井液润滑性能,保障筛管下入到位;使用低密度充填陶粒、高导流性优质筛管、优化冲筛比,显著降低了充填压力及提高了充填效率;最后,应用承压高、易返排、易破胶的完井液,防漏及储层保护效果好,形成了一套海上浅层压力衰竭储层长水平井裸眼砾石充填防砂工艺,可为类似油田开发提供借鉴。现场三口井砾石充填防砂作业均顺利完成,无井漏发生,三口井测试产量整体超配产要求。其中一口井水平段充填长度达到 １１０４ｍ,创造了国内海上水平井裸眼砾石充填长度记录。