燃气式超正压射孔技术在陕北低渗透油田的应用

上一世纪90年代以前被石油工业认可和普遍采用的是负压射孔,作业时井底压力低于地层的压力,射孔时井筒液体进入地层容易造成污染。国内自90年代以后,多个油田采用高能气体压裂作为处理近井带堵塞的一种方法,在油田现场实际的应用中证明有一定的增产效果,然而受地层物性影响,作用时间较短。随着时间的演变,慢慢的形成了射孔与高能气体压裂联作措施,射孔后再加压的方式,火药量少,不能充分利用火药产生的能量,但增产效果均比常规射孔明显,这就形成可目前的超正压射孔技术。2007年在陕北某低渗透油田对31口油井进行了试验,有效增产率75%以上,并取得了良好的效果。     

低渗储层复合射孔压裂模拟

在低渗油藏开发过程中,绝大部分油井需经压裂改造后才能投产。复合射孔压裂技术将射孔完井与高能气体压裂融为一体,推进剂爆燃产生的高压气体沿射孔孔眼压裂地层,在近井带形成孔缝网络,增加渗流面积。本论文通过介绍复合射孔技术和机理、分析火药燃烧特征、求解气体压力随燃烧时间变化的p-t关系方程和高能气体压裂地层的条件,浅析复合射孔压裂模拟原理及其在低渗透油田的应用。     

燃气式超正压射孔技术的现场应用及改进

燃气式超正压射孔技术是把高能气体压裂技术和深穿透复合射孔技术等方面的成果结合起来的一种新型射孔技术。该技术是“先压裂后射孔”的一种形式,火药燃烧时在井筒内产生的高压远大于地层的破裂压力,范围控制在地层的破裂压力的1．2～1．5倍。有能量利用率高、可产生可控的射孔相位模式下的多裂缝、可以实现隔层同时施工、可有效解除近井带污染等特点,为一种较好的完井增产方法。本文主要介绍对影响其射孔效果因素的研究及现场实施中的技术改进。     

复合射孔工艺应用效果分析

复合射孔将射孔弹与火药有机地结合起来,一次下井分步做功,通过特殊泄压方式控制释放高能气体,实现在射孔的同时对近井地层进行气体压裂,可形成多条微裂缝,从而改善近井地层导流能力,提高射孔完井效果。复合射孔技术在大庆油田已累计应用3万多口井,覆盖率65%以上,平均采液强度与常规射孔相比提高6.8-13.7%。     

复合射孔用单元式压裂火药装药研制及性能测试

针对内置式复合射孔器的结构特点,按照复合射孔对压裂火药装药的技术要求,设计了一种耐温180℃的单元式压裂火药装药。该压裂火药使用时套装在弹架外表面,与射孔弹间之间装配的火药组合成两级火药装药的内置式复合射孔器。通过地面混凝土靶试验检验了装配该单元式压裂火药的两级装药复合射孔器射孔性能和安全性,射孔枪外径胀大最大值3.4 mm,各项性能符合行业标准要求。通过井下试验评价两级火药的作用效果,两级压裂火药作用过程明显,第一峰值压力68 MPa,第二峰值压力61 MPa,有效作用时间35 ms,能够实现对地层的有效作用。     

复合射孔-APR测试联作技术及应用

近年来,随着勘探开发技术的进一步提高,许多物性差、岩层致密、渗透率低、孔隙裂缝不发育的油气层,通过后续的压裂酸化等储层改造作业均能收到明显的增产效果,复合射孔-APR测试联作技术将射孔、高能气体压裂及地层测试合三为一。运用外套式装药复合射孔联作测试技术,使射孔、高能气体压裂、井下开关井测试同时进行,简化了施工作业程序,减少了产层被污染的可能,缩短了作业时间,最简洁地进行了地层改造,快捷地反应了储层的物性。     

复合射孔技术应用研究

通过对普通射孔在现场中的应用分析,发现存在着无法解除地层污染、射孔形成的渗流面积小,同时易造成二次污染等问题。为了解决这一系列问题,将普通射孔与高能气体压裂分开进行的方式改为一次进行的方式,即复合射孔技术,在大庆油田油藏开发实践中应用,事实证明,复合射孔技术比普通射孔技术产能增加近2.5倍,取得了较好油藏开发效果。     

高能气体爆燃压裂复合解堵技术在下寺湾油田的应用与效果分析

油田开发进入中后期以后,随着油水井措施的增多,不可避免的会造成油井近井地带的污染和堵塞,使油层的渗透率降低,油井产量下降或停产。为了改善低产低渗透油井的开发效果,必须采取一种行之有效的增产措施来恢复和改善地层的渗透性。本文介绍了高能气体压裂的增产增注机理,高能气体在压裂过程中的机械作用、脉冲冲击波作用、热效应和化学作用以及高能气体压裂的优缺点,对高能气体压裂在下寺湾采油厂的应用效果进行了对比和分析,认为高能气体压裂是油田的生产开发中一个有效的增产增注手段,能获得良好的经济效益。     

川西致密砂岩气藏压裂井优化射孔工艺研究

川西地区储集层是典型的低孔渗致密砂岩储集层,普遍具有非均质性强、孔隙度低、渗透率低的特点,压裂增产是建产最重要手段,但由于部分区域地层高破裂压力及明显近井筒效应,影响了压裂施工的顺利进行。本文基于真三轴水力压裂模拟实验及相关理论分析,对影响压裂效果的射孔因素进行了全面研究分析,掌握了射孔各参数对压裂改造效果的影响规律并提出了射孔方式及参数的优化设计原则。通过现场试验,优化射孔工艺有效的降低了试验井地层破裂压力,改善了裂缝形态,提高了压裂改造效果,进一步证实了本文优化射孔工艺的合理性。     

底封拖动压裂双层套管水力喷砂射孔技术在克拉玛依油田的应用

针对克拉玛依油田一东井区HW11201井油层套管与技术套管重叠段为836～1 036 m,对应的射孔第6-11段。射孔时必须射开油层套管及技术套管才能进行压裂,存在射孔不充分,无法连通地层的风险;存在射孔排量过大,射孔时间过长,割断套管的风险,运用双层套管水力喷砂射孔技术,采用调整射孔时间及排量,可有效射孔,达到射孔效果。针对双层套管,根据水力喷砂射孔地面试验和HW11201井的第6-11段的水力喷砂射孔,从双层套管的技术难点、关键技术及应用效果对该项技术进行阐述,为克拉玛依油田底封拖动压裂双层套管喷砂射孔技术应用和完善提供经验。     

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。     

碳酸盐岩气藏长井段酸压投产射孔参数设计

碳酸盐岩气藏在酸压施工过程中发现,预测的施工压力低于实际的施工压力,说明模型中裂缝与井筒的连通情况与实际情况有较大差异。通过对射孔密度、相位、孔径、方位进行分析,射孔参数和孔眼的清洁程度对酸压施工压力的影响分析、沿射孔孔眼茵寺裂缝起裂问题以及降低破裂压力等方面分析,提出适用的射孔参数设计原则,在满足酸压施工的前提下对射孔参数进行优化。     

油气井化学反应气动力深穿透热解堵试验研究

高能气体压裂是解决长庆低渗透油气层解堵的一项简便易行的技术手段.由于火药燃烧随压力增高呈指数增加趋势,装药量受到极大限制.火药燃烧产生大量的CO气体也是一个潜在的危险因素.国外特别是乌克兰等国家都在研究一种新型化学反应气动力热解堵的新技术.根据国外研究的思路,笔者用铝粉、NaOH、NH4NO3甲醛等数种化学物质组配进行了实验室试验研究.以期得到一种新的化学反应气动力热解堵的技术途径.     

压裂效果评价方法及目标性分析

水力压裂机理复杂、影响因素众多,涉及到地质、工程、材料等不同的领域,而压裂效果评价在促进压裂技术进步、优化油气田开发生产方面有重大作用。本文阐明了压裂效果评价的必要性,介绍了目前压裂效果评价的不同认识、技术手段,总结了目前压裂效果评价的基本内容和方法。结合压裂前、中、后三个阶段的相关地质、工程数据,构建了工艺性、增产性、成熟性、经济性四项反映压裂效果的评价指标,同时针对油气田的发现、开发和增产的阶段特性分析了压裂效果评价的针对性。建议采用系统评价的方法对各项压裂技术进行技术综合评价,逐步形成压裂效果评价的技术发展序列。     

射孔孔道中携砂压裂液输送规律研究

携砂压裂液自射孔孔道进入水力裂缝,其为裂缝和井筒连接的唯一通道,然而实际压裂施工中常会出现支撑剂颗粒沉降在孔道内而将射孔孔眼堵住,或者流经孔道后能量损失过多而严重影响支撑剂在裂缝内的输送。针对此类问题,文章基于自主设计的实验装置研究了支撑剂在射孔孔道内的输送规律。结果表明:射孔孔道内沉降的砂堤厚度随施工排量的增加而降低,随孔径的增加而减小;射孔孔道两端的压差随施工排量的增加而增加,随孔径的增加而减小。携砂压裂液在射孔管道中流动时存在形成砂堤的最小临界排量和砂堤消失的最大临界排量。     

固体酸酸化压裂技术应用研究

固体酸是一种新型酸化材料,以颗粒状分散于压裂液中,注入储层裂缝后,会缓慢释放或分解出酸性物质,刻蚀地层,实现深部改造。对目前国内固体酸在酸压中的应用和研究情况进行了调研,对固体酸酸化压裂机理、材料、制备工艺和应用情况进行了分析探讨,为该技术在油田的推广应用提供了理论依据。     

通过压裂裂缝监测解释来预测储层产量

水力压裂是油气井增产、注水井增注的一项重要技术措施[1].水力压裂实时监测及解释技术是确保压裂施工取得理想效果的关键性手段,也是水力压裂技术的最新进展和发展趋势.压裂井裂缝参数是决定压裂效果最主要的因素,优选压裂参数可以提高效益,节约成本[2].本文主要讲了通过地层闭合应力分析、施工摩阻分析和净压力拟合分析来进行进行裂缝参数解释,从而得出储层的产量预测.     

深井低渗储藏压裂配套技术完善与应用

深井低渗储藏由于其温度高、渗透率低、孔喉半径小等特点成为油气田开发的瓶颈,压裂改造为油气田开发带来了新的技术力量。随着大功率压裂车组更新换代,大型压裂已成为改造深井低渗储藏的重要技术手段。大型压裂凭着它加砂规模大、砂比高、见效快等特点改变了油田低产的萎靡状态,然而,在改造过程中也逐渐显现出它的不足,如压裂液组分单一成本高、支撑剂导流能力低、返排率低等,这些缺点对大型压裂配套技术提出了新的需求。本文针对深井低渗透油藏的这些特点,提出大型压裂配套技术新工艺,如变粘度技术、支撑剂组合技术及返排工艺技术等,这些技术在辽河油田得到了推广运用,使得高升采油厂累产增油1748t,兴隆台采油厂累产增油5535t,累计增气量34.5万方,取得了十分满意的效果。     

自修复水泥浆的试验研究

油气井固井施工完成之后,环空水泥石在如憋压、射孔、压裂、酸化、修井以及水泥石收缩和地层蠕动等作用下将受到一定程度的破坏,产生裂缝或微环隙,造成油气井封固失效,影响油气资源的开采。试验将一种新型水泥外加剂——自愈合剂RZ引入油气井水泥,以探究其自修复能力。研究表明:被破坏后的自修复水泥石试样在养护8周后,渗透率降至0.2 mD以下。试验还结合相关微观分析手段对自修复水泥石进行了微观分析,提出了自修复水泥的修复机理,包括二次水化、结晶沉淀、渗透结晶、膨胀封堵等理论。     

水平井射孔负压值设计方法

水平井负压射孔过程中,受流动摩阻压降影响,实际负压并未达到设计要求,无法产生充足高速回流清除井底污染。根据Forchheimer高速非达西渗流模型与水平井筒流动模型,建立了水平井负压射孔过程中的流动耦合模型,计算分析流动摩阻压降对射孔负压的影响,并对传统设计方法进行修正。现场应用表明,用该方法设计的负压进行射孔,能有效清除射孔残渣及岩屑,减小射孔伤害表皮,显示出较好的应用潜力。