LF区块煤层气水平井压裂工艺优选及应用

水平井分段压裂是煤层气井实现产量突破的关键技术,而结合煤层地质实际,如何选择优化分段压裂工艺技术体系是提高煤层气井产量的关键技术。在LF区块不同的水平井分段压裂施工中,先后遇到水平段套管变形、煤层剧烈吐砂垮塌、管柱砂埋、钻塞失败等复杂情况,因此通过对水平井水力喷射、定向射孔、泵送桥塞、可溶球复合桥塞等分段压裂工艺体系的不断优化和试用,成功优选出一套适应LF区块煤层特点的水平井分段压裂工艺,并在一批新的煤层气水平井中实现成熟应用。     

氮气泡沫压裂技术在煤层气井重复压裂中的应用

针对沁水盆地煤层气储层渗透率低、含气饱和度低、地层压力低以及非均质性强的特点,为提升煤层气井压裂改造效果,提高单井产量,研发了一种具有高黏度、低滤失、低伤害以及易返排等特点的氮气泡沫压裂液体系。对该泡沫压裂液体系的性能进行了室内试验评价,并将其应用于沁水盆地煤层气井的重复压裂,取得了较好的增产改造效果。现场压裂施工曲线表明,利用氮气泡沫压裂技术进行重复压裂施工时,砂比提高,施工压力平稳,压裂后见气速率快,累产水少,单井日产气量稳定提高。氮气泡沫压裂技术不仅显著提高了煤层气井的重复压裂施工效率,而且能有效避免重复压裂后地层的污染和堵塞,对煤层气井的重复压裂表现出较好的适用性。     

致密气藏压裂效果影响因素分析

针对L区块致密气藏压裂效果差异大,以该区块61口井209压裂层段为研究对象进行数据的统计分析。研究区使用胍胶压裂液和陶粒施工,施工技术延续性好;水平井多为压后投产,施工成功率更高;水平井压裂段数多、改造规模大,初期产能和累计产量均更好;产能系数与初始产能无明显的对应关系,储能系数与初始产能有良好的正相关关系;对于本研究区直井来说,在当前统计范围内,施工排量和加砂量对初始产能无直接的影响。本研究成果为此类储层的压裂优化提供了技术指导。     

柿庄南3#煤煤体结构对水力压裂的影响

水力压裂作为当前煤层气开发中最普遍的储层改造措施,面临着地质因素和工程因素的双重影响。地质因素无疑是煤层气开采的先决条件,而诸多地质因素中,煤体结构严重影响水力压裂裂缝延展。以沁水盆地柿庄南区块3#煤层为研究对象,选取12口施工参数相近煤层气井,采用测井方法,计算GSI值对煤体结构进行识别与表征;其次根据水力压裂裂缝数学模型计算出裂缝在煤储层水平最大主应力方向上延伸的最大范围,建立煤体结构与缝长关系。研究结果表明:当煤体结构为原生煤、碎裂煤,GSI值较大,水力压裂所形成的裂缝相对较长,压裂效果较好;煤体结构为碎粒煤,GSI值较小,煤层破碎程度较高,采用常规水力压裂不利于裂缝的延展,因此水力压裂应规避碎粒煤。该研究结果对煤储层改造具有一定指导意义。     

基于灰色理论对煤层气井压裂层段优选和压裂效果预测

煤层气井压裂效果和压裂层位优选受多种因素影响控制,本文利用灰色理论定量分析各个影响因素主次关系.首先,研究各个影响因素与压裂效果(累计产气量)关联度分析模型,确定各个影响因素主次关系;其次,研究累计产气量灰色(1,N)模型,得出累计产气量灰分方程和微分方程,研究分析模型残差和相对误差.本文通过山西沁水盆地端氏、华固、郑村、浦南四个区块压裂数据和生产数据进行累积产气量灰色理论模型应用研究.研究比较计算累积产气量与实际累积产气量得出模型的平均误差4.95％,最大误差小于10％,模型具有较高精度.因此,基于灰色理论模型,压裂前可求出计算累积产气量,能够为煤层压裂层段优选提供理论依据,并且对压裂施工效果进行预测.     

长治屯留区块煤储层压裂改造技术对比研究

屯留区块位于长治市西部,属沁水煤田中东翼,属于高瓦斯矿井。主采山西组(P1s)3#煤层,煤层气资源丰富,为了清除开采3#煤层瓦斯灾害,有效利用煤层气资源,本文针对该地区地层特殊、选16口井采用多种压裂方式压裂、展开压裂对比性研究,提高整个区块的压裂成功率。     

西山煤电屯兰矿煤层气井二次压裂改造效果分析及压裂施工建议

为了研究分析煤层气井二次压裂施工效果及优化压裂方案,本文选取西山煤电屯兰矿区块煤层气井作为研究对象,对该区块2013年、2019年和2020年二次压裂井施工前后生产数据进行研究,报告了二次压裂井的选址依据、压裂工艺等情况,进行了较为浅显的统计和分析二次压裂效果,最后提出相应的二次压裂施工建议,旨在为相关人员在煤层气井二次压裂施工时提供参考建议。     

山西吉县-大宁区域煤层气压裂浅析

煤层气井压裂的研究方向主要在压裂设计、压裂工艺和压裂液上下功夫。压裂设计的关键是解决裂缝几何形状的问题和加砂程序的问题;压裂工艺的关键是解决压裂液的滤失、支撑剂的嵌入、煤层的产生和支撑剂的返吐问题;压裂液的关键是解决对煤层的伤害,有一定的造缝携砂能力。由于煤层本身具有低温、易吸附和易受伤害等特性,加上其压裂时滤失量大,故在压裂施工中压力出现异常的情况非常多。本文就山西吉县-大宁区域的煤层气井的压裂进行分析,摸索并总结出一套针对该区域的压裂程序。     

沁南区块煤层气井压裂液体系研究

我国大部分煤层属于低压、低渗、低饱合状态,水力压裂是煤层气开采的主要手段,压裂液的选择对压后煤层气产量影响巨大。通过对沁南区块不同矿区煤层气井压裂及排采效果的分析评价,认为活性水和活性水伴注氮气是最经济有效的入井液,为该区块煤层气井压裂液选择提供技术支持。     

大庆外围砂煤互层压裂工艺技术研究

大庆外围探区油气资源丰富,包括致密油以及致密砂岩气、煤层气等非常规油气资源。煤层具有杨氏模量低、泊松比高、节理发育等特点,对于砂煤互层类低渗透砂岩储层,水力压裂时裂缝容易穿入煤层或沿砂煤界面延伸,造成高停泵、裂缝扭曲、裂缝形态复杂等现象。同时由于煤层动态滤失大,易造成局部过液不过砂,加大施工难度,导致目前施工成功率低。综合分析国内外致密砂岩气及煤层气技术发展现状,开展了砂煤互层压裂工艺技术研究,通过岩石力学测试及应力精确解释,结合现场试验,形成压裂优化设计及现场施工工况诊断、分析控制方法,现场试验效果良好,为非常规储层压裂深入开展研究奠定了基础。     

水平井压裂工艺研究与认识

头台油田目前已进入生产开发的中后期,随着稳产增产形势的加剧,水平井及进行水平井压裂工艺已经成为公司的一项主要技术攻关方向。2010年头台油田进行了台13-平21水平井压裂工艺研究,台13-平21水平井采用动态胶塞封堵微裂缝技术和水平井双封单卡技术,并对压裂方案进行个性化设计:压前加酸处理(每压裂层段加酸2m3),以低砂比进行加砂,并降低前置液排量。     

煤层气井压裂注入工艺及其效果评价

本文通过对煤层气井压裂注入工艺和压裂效果评价方法等的调研,总结出国内外在煤层气压裂方面的发展现状。从煤层气垂直井压裂到煤层气水平井压裂,从水力压裂到气体压裂等方面,详细地介绍了各种压裂注入工艺及其适用地层条件,并总结出了各种适合煤层气压裂的效果评价方法。     

钱家营矿煤层气产能潜力数值模拟研究

煤层气产能潜力评价是研究煤层气产出与运移规律,指导压裂增透工艺优和排采制度优化的重要方法。采用COMET 3软件对钱家营煤矿7号煤层压裂水平井的产能潜力进行了模拟研究,在储层渗透率分别为0.05mD、0.1mD和0.2mD条件下,水平段为1000m的压裂水平井单井峰值产量在4761～7012m³/d;生产10年的累计产气量为(1054～1401)万m³。单井生产3～4年,影响半径130m范围内的瓦斯含量平均降低2～3m³,可以保障现有煤层及瓦斯条件下煤矿的安全生产。数值模拟研究成果表明,钱家营煤矿7号煤层具有地面煤层气开发的潜力及可行性,压裂水平井是钱家营煤矿煤层气开发的优势技术,提高压裂后储层渗透性是提高单井产量的关键。     

沁水煤田余吾井田地面瓦斯高效抽采新思路

基于余吾井田3号煤层地面瓦斯抽采工艺技术单一、效果欠佳的现状,通过分析该井田煤层气地质条件及低产原因分析,提出了采用紧邻煤层的顶板水平井分段压裂的新思路。采用水平井精确地质导向钻井技术实现对井眼轨迹的精细控制,采用垂直向下定向射孔+泵送桥塞分段压裂技术实现大排量、大规模、高砂比的储层增产改造。通过产能模拟结果表明,该工艺可实现对水平井控制区域内煤层瓦斯的高效抽采,该成果可对该区地面瓦斯提前抽采提供理论依据和技术借鉴。     

煤层气井小型压裂测试资料处理方法及应用

韩城煤层气田位于鄂尔多斯盆地东南缘,煤岩为瘦煤和贫煤,煤层渗透率低。压裂是改善煤层渗透性主要措施之一,而压裂前对煤层特征的了解,获取煤层参数对压裂方案设计尤为重要。在国内煤层气开发中韩城煤层气田首次将小型压裂测试应用到煤层气井获取煤层参数。通过对煤层气井韩1井小型压裂测试数据进行分析计算得到煤储层的平均地层压力、煤岩原生裂隙渗透率、以及在注入过程中裂缝延伸压力、裂缝延伸长度和裂缝延伸后渗透率等重要的地层参数,根据获取的地层参数指导韩1井压裂设计和施工,取得较好压裂效果及排采成效。建议推广应用煤层气井小型压裂测试和解释方法指导后期压裂,提高煤层气单井产量。     

非常规气藏水平井压裂参数优化技术进展

非常规气藏包括页岩气、煤层气和致密砂岩气等,对我国天然气工业发展有重要战略意义。非常规气藏运用了新的水平井技术和压裂技术,对水平井压裂参数优化提出了新的要求。本文从水平井压裂新技术、压裂参数优化算法和复合算法、地应力和压裂水平井渗流阶段等不同角度研究了近年来水平井压裂参数设计进展。     

我国首口煤层气井二氧化碳压裂成功

近日,由中原油田井下特种作业处设计施工的LG-3井二氧化碳压裂煤层气井获得成功,这是我国首次在煤层气开发中应用二氧化碳压裂技术。2007年,安徽淮北矿业集团与中原油田井下特种作业处签订了芦岭煤层气开发合同。LG-3井在施工中采取了多项压裂施工技术措施,有效克服了煤层构造复杂、地层不稳定,加砂数量大等技术难题。中原压裂队伍凭借国内煤层气压裂排采的领先技术,充分借鉴二氧化碳压裂在天然气井的成功经验,确保实验井安全优质完工。     

浅谈煤层气水平井水力喷射分段压裂工具的优化与应用

在介绍水力喷射压裂技术工艺的基础上,针对煤层气水平井的完井特点,对水力喷射分段压裂的工具管柱进行了优化。以煤层气井SN007-1水平井压裂施工为例,进行了优化后水力喷射分段压裂工具的现场应用。施工结果表明:优化后的水力喷射分段压裂工具满足煤层气水平井压裂施工工艺的要求。     

水平井多段压裂技术在大庆油田的发展与应用

水平井已成为高效开发油气的重要技术手段,大庆油田在上世纪90年代就开始了对水平井压裂技术的攻关研究,从笼统压裂到分段压裂再到多段、大规模体积压裂,压裂理念不断进步、工艺水平不断提高。近年来,围绕低渗透难采储量以及非常规致密储层的经济有效动用,逐步发展形成了双封单卡分段压裂、复合桥塞多簇射孔分段压裂、连续油管水力喷射环空加砂压裂技术。本文阐述了大庆油田水平井压裂技术发展现状,着重介绍了目前应用的三项水平井主体压裂技术,并对今后大庆油田水平井压裂技术发展方向进行了展望。     

灰色关联法分析压裂水平井产能影响因素

水平井压裂技术是开发特殊和难动用储量的重要技术手段,在油气田开发过程中得到了越来越广泛的应用。影响压裂水平井产能的因素有储层因素、水平井参数和压裂因素,在开发过程中需要确定各个参数的主次关系。通过灰色关联法分析得到影响因素的关联系数由大到小分别为加砂量、裂缝条数、平均砂比、水平井段长度、原油粘度、地层压力等。