煤层气STCS-3井套损原因分析与修复过程

分析并叙述了STCS-3井这种泥岩/煤层交互沉积、沉积厚度薄、压实程度低等特殊地质条件煤层气井,由于选择射孔工艺及压裂施工参数不当,在围岩应力和膨胀应力及煤岩流动等多重应力挤压下,造成该井炮眼处套管挤压缩径变形损坏,井内大量流出支撑剂、碎煤屑的原因,以及对该井套损所采取的修复工艺及修复过程。建议在编制煤层气射孔和压裂工艺方案设计时,采取一井一策。认真分析、研究煤层气井这种泥岩及煤岩交互沉积的特殊地质条件,优化各项射孔工艺参数,充分考虑并计算射孔后套管剩余强度对套管寿命的影响。对压裂液配方在室内进行深入分析与评价,筛选并优化煤层气压裂液防膨剂及配方,优化压裂施工参数,防止和减少因射孔工艺和压裂施工设计参数不合理造成的套损现象。     

油水井压裂与套管损坏相关性研究

课题包括研究压裂过的套损井在压裂时间和套损时间的顺序关系 ;压裂过的套损井在套损层位与压裂层位的空间位置关系 ;压裂井的压裂时间与其相邻套损井的损坏时间的顺序关系 ;压裂井的压裂层位与其相邻套损井的损坏层位的空间位置关系 ;套损井与压裂井在平面上的组合分布关系等内容。该项目以大庆萨中开发区北一区断东压裂井和套损井作为研究对象 ,从时间、层位和平面分布特征三个角度研究了人工压裂与套管损坏之间的相关性 ,得到如下成果和认识 :1、压裂作业不会诱发压裂油水井本身套管损坏。人工水力压裂是通过增压泵使高压水流以超过油层…     

缝内填砂暂堵分段体积压裂技术在页岩气水平井中的应用

针对四川盆地页岩气水平井在压裂过程中因受到复杂因素导致套管变形、无法应用电缆传输射孔桥塞联作工艺的情况,采用了缝内填砂暂堵分段体积压裂新工艺。采用理论分析的方法并结合技术实践经验,建立了连续油管多簇喷砂射孔参数和缝内填砂暂堵参数优化设计方法,解决了页岩气套管变形水平井ZJ-1井大规模分段压裂的技术难题。现场施工论证和应用效果表明:①页岩气水平井连续油管多簇喷砂射孔缝内填砂暂堵分段压裂技术,可以对储层水平井段进行选择性分段压裂;②可在不使用机械封隔的条件下实现大规模分段压裂且分段效果稳定可靠,压裂作业效率与常规桥塞分段相当;③压裂后井筒实现全通径,可直接放喷测试,节约了占井时间。采用该缝内填砂暂堵体积压裂工艺技术在ZJ-1井实现了14段成功作业,获得同常规桥塞分段相当的SRV有效扩展体积和比同平台邻井更高的产气量,为页岩气水平井分段多簇体积压裂提供了一种新的改造手段与有效的工艺方法。     

重复射孔对套管强度的影响

为避免盲目重复射孔导致的套损和套变,分析了重复射孔对套管抗挤压强度的影响。对射孔套管的挤毁试验进行有限元模拟,重点分析了新、旧2簇射孔相对位置对强度的影响;对射孔作业的冲击效应进行动力学仿真,模拟了冲击应力的传播和套管损伤失效的分布。分析结果表明:重复射孔可明显降低套管的抗挤压能力;新、旧射孔簇分布越均匀,射孔后抗挤压强度越高;重复射孔时,聚能射流造成的冲击应力可能在旧孔附近形成应力集中,造成严重损伤,甚至可导致宏观裂纹的形成。对已射孔套管段进行重复射孔作业,将增加套损和套变的风险,应当综合套管的受力和套损情况,合理制定补射计划。     

页岩气井完井改造期间生产套管损坏原因初探

目前四川地区部分页岩气井在试油完井过程中出现了套管变形损坏,威胁井筒安全,影响页岩气井完井投产。结合套损现状,对页岩气井试油完井作业特点进行分析,计算了弯曲应力对套管强度的影响和改造期间井筒温度压力变化,明确了储层改造是页岩气井试油完井期间生产套管变形损坏的重点环节。将套损原因初步分为强度削弱和外载荷变化两种类型,前者包括弯曲应力、强度疲劳、套管损伤,后者包括井筒附近地应力变化、纵向上岩层变形差异的剪切作用和水泥环破坏后形成的局部应力集中。建议下一步开展页岩地层套损定量分析研究,为有效评价各种套损因素和制定套损对策提供参考。     

套损检测技术在青海油田的应用

青海油田测试公司先后引进SONDEX公司生产的MTT+MIT多臂井径成像测井仪和俄罗斯生产的MID-K多层管柱电磁探伤成像测井仪,针对不同的测井目的优选套损检测测井手段,取得了较好的效果。MTT+MIT套损检测技术在套管变形检测方面主要用于检测套管弯曲变形、错断、缩径等套管物理形变情况,在MTT的辅助作用下,可检测套管腐蚀、穿孔等;MTT+MIT测井前应通井、洗井。若井筒出液,应挂接井温系列,放慢测速(最佳测速为600m/h),可有效识别疑似孔、洞、缝等不易识别的情况;加测MID-K电磁探伤测井进行辅助验证效果会更好。MID-K套损检测技术在套管腐蚀等化学形变检测方面主要用于检测多层套管技术状况、套管变形、腐蚀情况,尤其是识别小直径孔、洞、缝等套损情况效果明显。射孔对套管的影响非常大,有近1/4的变形是在射孔部位。在后期开采中应选择适合油田的套管类型,优化射孔方案,在保证施工成功率的情况下最大限度地保护套管。完成MTT+MIT测井133井次、MID-K测井125井次套损检测测井作业,给出了8个具体实例,为套损修复措施提供了科学依据。     

利用静温梯度变化规律快速准确查找套损段

套管损坏是油气井生产中最常见的故障之一，油气井套管损坏后，轻者影响油气井正常生产，重者直接导致油气井过早报废。套管损坏后，地下异层水常常通过渗漏点灌入生产井筒，增大生产液柱回压，致使油气井减产，甚至停喷。如何有效地查找损坏套管的渗漏点，就成为修井堵漏的先决条件，塔里木H油田近年来套损井逐渐增多，油井大幅减产。我们在实践中应用静温梯度法准确地定位了套损井渗漏点，并以此指导油井井下修井作业，成功地解决套损导致油井停喷难题，使油井恢复生产，对类似油田的套损找漏堵漏具有指导意义。     

水平井套管固井滑套分段压裂完井存在问题及对策

大港油田低渗透难动用储量和非常规油气藏储量丰富,水平井分段压裂完井技术是经济、有效开发低渗透油藏、非常规油气藏的主要手段。为探索水平井分段压裂完井工艺的适应性,大港油田开展了裸眼封隔器分段压裂完井、套管固井滑套分段压裂完井、不动管柱水力喷砂射孔完井工艺试验应用,并形成了以套管固井+滑套分段压裂为主体的分段压裂完井工艺。该工艺具有固完井分段压裂一体化管柱、全通径、压裂作业连续等优点,能够缩短作业周期,后期出水层段可以关闭滑套进行堵水,但也存在投球易导致井筒生产堵塞、胶塞不碰压无法保证固井质量、与相邻井串通等问题,针对存在问题开展了分析评价,并提出解决对策,现场实施后基本实现了油井的正产生产,为此类分段压裂完井方式的下步规模应用奠定了基础。     

不同防砂工艺对渤海某疏松砂岩油藏产能影响

对于疏松砂岩油藏,采用压裂充填的方式进行防砂的井,是否有必要在射孔后进行负压放喷作业来解除射孔带来的压实带、炮弹碎屑的污染,之前一直没有统一的认识,通常根据作业难易程度来选择是否进行负压放喷。本文通过对辽东湾地区某油田疏松砂岩油藏投产的一批井的产能情况进行分析,来确定负压放喷作业对于压裂防砂井来说是否可有效提高油井产能。     

隔6井套管损坏原因分析

介绍隔6井套管损坏段套管的基础数据以及套管下入后的各种作业情况,通过对该井压裂施工分析和套损段泥岩蠕变外载分析认为,套管损坏的主要原因是压裂时井口压力过大,时间过长造成注入水通过裂缝进入泥岩段 ,泥岩吸水为挤毁套管所致。存在类似地质构造的油气田,在设计套管、下套管、固井、压裂酸化等施工时,应提前采取相应措施,方可避免重大经济损失,降低成本。     

超声波套损检测室内试验研究

油田套损井数量居高不下,井筒质量问题突出,严重影响了油气井的高质量开发.鉴于此,通过对存储式电池仓、数据存储与控制短节、电子仪短节、声系短节和扶正器短节的综合研发,研制了超声波套损检测仪器;结合超声波测量原理和超声波柱面成像,开发了超声成像解释技术.在此基础上,利用超声波套损检测仪器对射孔孔眼套管和变形套管进行了室内模...     

涪陵页岩气井“套中固套”机械封隔重复压裂技术

针对涪陵页岩气田采用暂堵转向重复压裂工艺时施工难度大、增产效果不理想的问题,在调研国外页岩气井重复压裂工艺的基础上,对比分析了暂堵转向重复压裂与机械封隔重复压裂技术的原理与特点,明确了机械封隔可完全封堵初次压裂射孔炮眼,精准控制重复压裂水力裂缝起裂,形成了“套中固套”机械封隔重复压裂技术。在涪陵页岩气田JYAHF井进行了“套中固套”机械封隔重复压裂技术试验,在内径为115.0 mm的井筒中下入?88.9 mm套管固井,建立全新封闭井筒,并针对不同剩余储量分布采用不同的重复压裂工艺。原井筒改造程度较高的井段,以挖潜老缝间剩余资源为目标;初次改造效果差的井段,需要恢复老缝导流能力。JYAHF井试验该技术后,可采储量增加0.36×108 m3,采收率提高4.8%。研究结果表明,“套中固套”机械封隔重复压裂技术增产效果明显,可为国内页岩气田长期高效开发提供技术支撑。      

无限级滑套压裂新工艺在苏里格气田的应用

苏里格地区水平井一般采用裸眼完井的完井方式,完井手段单一,且裸眼封隔器不能保证全部正常坐封,易造成裂缝位置不确定,不能实现对储层的准确改造。试验的套管固井、射孔完井的完井方式,可在全通径的情况下实现定点压裂,目前有多种方式进行压裂改造。其中,连续油管无限级滑套压裂工艺是近年来仅在美国、加拿大等地应用过的新工艺,经率先在国内长庆油田苏76-X-X井上应用,发现该工艺具有施工周期短、效率高、规模大、压裂点准确、压裂后井筒全通径等优点,在滑套不能打开的时候可以立即采用喷砂射孔工具进行作业,相对风险较小。同时在施工中也发现了一些问题:套管固井时留塞易造成第一个滑套被掩埋,给后续施工增加了难度,打开滑套过程中对机械定位器要求较高,推广应用有一定的困难等。     

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套管射孔井压裂与裸眼井压裂有很大的不同，前者裂缝只能在孔眼处起裂。室内实验和现场实践都表明射孔参数对压裂效果有着直接的影响，而裂缝宽度是反映压裂效果的一个重要参数。依据弹性力学理论探讨了射孔后的地应力分布，在此基础上应用断裂力学理论建立了裂缝宽度与射孔参数关系的数学模型。计算表明，射孔方位、密度和孔径对裂缝宽度都有影响。当地层条件和井筒空间位置一定时，存在最优的射孔方位、密度和孔径。但当射孔密度和孔径超过一定值时，对裂缝宽度几乎没有影响。因此只有将射孔参数的优化设计与压裂参数的优化设计结合起来，才能使射孔井的压裂效果更好。分析表明，井筒位置和孔眼方位对地应力重新分布的影响很大，既要考虑到射孔方位、密度和孔径对压裂效果的影响，又要考虑孔眼自身的稳定性。这一方法为压裂井射孔参数的优化设计提供了一定的理论依据。     

射孔参数对套管损坏规律研究

在油田开发过程中,套管变形已成为影响井筒完整性以及油田长生命周期的重要因素。为解决射孔套损问题,通过有限元方法对射孔套管进行非线性屈服分析,建立了不同射孔参数下的射孔套管三维弹塑性变形模型,模拟了套管在压裂时承受内压和塑性失效的全过程,研究了不同射孔参数下射孔套管屈服破坏的抗内压强度损害系数,通过多元回归方法建立了射孔参数与套管屈服强度损害系数间的预测模型并进行了精度检验,最后采用梯度下降算法进行参数优选。分析结果显示：在射孔参数中应选择少孔数、小孔径及高孔密射孔,以降低对套管的损坏;多元回归法能够满足套管损害预测的精度需求,结合梯度下降法可实现射孔参数组合的优选。研究成果可为现场射孔参数及参数组合优化提供参考。     

大庆油田套损井大规模压裂工艺及配套工具

大庆油田累计套损井近万口,为了动用这些压裂程度低、剩余油相对富集的潜力井,开展了多级大规模压裂工艺研究。通过有限元软件分析胶筒肩部角度、长度与应力之间的关系,并通过油浸实验验证了胶筒在大形变下的耐温承压性能;应用自编软件优化调整关键部件尺寸,设计了工艺配套工具。最终确定了小直径封隔器胶筒肩部角度50°,长度550 mm;小直径喷砂器能够针对套管内径大于?104 mm的套损井进行施工,工艺覆盖率提升至70%;新型锚定工具可确保工具通过套损点并使管柱稳定;双功能防喷封隔器能够实现目的层封隔及油管防喷。现场试验结果表明,该工艺及配套工具能够用于套损井压裂,单趟管柱可压裂5层,砂量289 m3,初步实现了套损井大规模压裂施工。     

一口疑难水平井的成功压裂改造

针对固井质量不合格且套管存在疑似漏点的水平井难以压裂改造的问题,经科学论证,采用带压拖动油管水力喷砂射孔+油管喷砂分级压裂工艺成功实现了体积改造,取得了良好的工程效果和地质效果。该压裂工艺的成功应用,对类似的固井质量不合格、套损或筛管完井水平井压裂具有重要的借鉴价值。     

青海油田套管损坏情况分析及防治技术措施

在阐述青海油田分公司所辖七个泉油田、狮子沟油田、尕斯油藏、花土沟油田、油砂山油田和跃进二号油田等主要区块套损井的分布及损坏特点后，详细分析了上述区块发生套损的原因。在总结该油田目前套损治理修复技术应用现状及效果的基础上，提出油田今后防治套损的主要技术措施是加强入井套管的检查验收；制定合理的注入水标准和注水参数；加强防砂治砂；在易套损区块提高套管强度，增加套管壁厚；做好酸化压裂施工设计；对套管采用阴极保护和优选射孔方案等。     

套管探伤测井技术在某页岩气井中的应用

套管损伤是油气勘探及后期开发作业过程中普遍存在的现象,尤其在高温、高压及腐蚀性环境中。页岩气勘探开发均采用大型压裂技术,压裂过程对套管、油管产生了不同程度伤害。采用电磁探伤(MID-K)及多臂井径(MIT)组合测井技术能快速有效地了解套管破损、变形及腐蚀等情况,运用该项技术对某页岩气井进行套损检测,全面了解了该井生产套管破损及射孔情况。     

小井眼连续油管多簇射孔填砂分段压裂技术——以百口泉油田百1断块X井为例

百口泉油田属于低渗透油藏,自然产能差,经过长期开采,能量已枯竭,储层改造可以使其得到效益开发,但目前侧钻小井眼体积压裂技术不成熟,需要开展技术攻关。通过研究分析前期侧钻水平井分段压裂工艺的适应性和不足,形成了侧钻小井眼压裂理论认识,提出一套小井眼连续油管多簇射孔填砂体积压裂分段压裂工艺。该工艺首选采用连续油管多簇喷砂射孔,然后在全通径套管内体积压裂技术改造,最后尾追高浓度砂塞在井筒内填砂分段,循环上述步骤从而逐级实现砂塞封隔、连续油管射孔、套管体积压裂一体化作业。通过在百口泉油田百1断块X井开展?101.6 mm套管侧钻小井眼水平井体积压裂实验,验证了该工艺实施的可行性,该井投产后,日产油10.23 t,超过同区块其它邻井,压裂效果显著。该工艺技术成功解决了小井眼套管体积压裂难题,实现了该区地层有效动用开发,为后续开展“侧压一体化”效益开发提供新思路。