普光气田绒囊修井液结合固相堵剂暂堵深部低压气层

普光气田深部碳酸盐岩地层天然裂缝、溶洞与改造后人工裂缝结构共存,井筒液柱与地层形成压差时成为漏失通道,需实施暂堵。绒囊修井液封堵低压气层可行,但封堵大尺度通道用量过大,为此,引入固态堵剂辅助绒囊修井液降低流体用量。室内串联直径38 mm、长60 mm,含缝宽5.0 mm贯穿裂缝的人造岩心,模拟大尺度漏失通道。绒囊修井液复合质量分数0.1%~1.5%的碳酸钙颗粒和纤维,对比单一体系与复合体系注入裂缝至驱压达20 MPa时流体用量;封堵后,注入破胶液解除暂堵,重复测定清水流速恢复效果。实验结果表明,相同承压所需绒囊修井液体积随固态堵剂加量增大而下降12.3%~60.5%,与固态堵剂加量正比关系较明显;破胶后,裂缝中清水流速恢复率达98%,伤害程度较低。S-3X井、P-2Y井分别试验绒囊修井液与纤维、绒囊修井液与颗粒复合封堵技术,计算提高地层承压26 MPa、32 MPa,复合体系用量相对单一体系降幅超过30%。绒囊修井液复合固相堵剂满足普光气田深部气层大尺度漏失通道中封堵性与经济性双重要求,扩展了绒囊流体应用领域。     

衰竭气藏储气库绒囊修井液暂堵技术评价与应用

衰竭气藏储气库注采井注气期地层压力低,井筒与地层间漏失压差较大且动态变化,修井液漏失严重,同时,注采井周期性生产特征要求作业后地层中气体双向流动能力快速恢复。室内评价绒囊修井液以0.5 m L/min流速连续注入施加回压0.5 MPa的高0.1 mm、0.5 mm、0.8 mm,宽38 mm、长60 mm贯穿型裂缝后,连续65～70 min出口不见液,至90～120 min后驱压达20 MPa。控制裂缝出口回压从0.5 MPa升至2.5 MPa,模拟地层压力升高,三种高度裂缝累计补液量0.05～0.07 m L,两端压差增幅小于0.04 MPa。三种高度裂缝中绒囊修井液返排后反向渗透率恢复率95.32%～97.29%,正向渗透率恢复率93.09%～96.30%。长庆储气库井S2X、G2Y井分别注入绒囊修井液105 m~3、165 m~3后泵压升至3～5 MPa,压井成功。修井21 d、35 d期间累计补充绒囊修井液35 m~3、60m~3,控制平均漏速低于0.25 m~3/h、0.50 m~3/h。作业结束后地层中修井液返排率达94%,后续注气量与采气量均恢复作业前水平。结果表明,绒囊修井液进入地层形成暂堵结构半径越长,暂堵地层强度越大,无人为干预时结构自然降解直至彻底解封以保护储层双向气体流动能力,期间通过补充修井液稳定或延长封堵半径可恢复承压强度,实现衰竭气藏储气库注采井动态暂堵。     

冀东油田水平井自匹配绒囊修井液暂堵冲砂技术

冀东油田浅层油藏大部分属天然边底水驱,埋藏浅,胶结疏松,出砂严重,地层压力系数低,漏失严重,常规的冲砂技术施工成功率低,运行成本高,对油层伤害严重。研究应用的自匹配绒囊修井液暂堵冲砂技术可以通过对漏失严重的地层进行暂堵,从而保证水平井冲砂施工顺利进行,冲砂施工结束后暂堵失效,不影响其他施工。现场应用表明,自匹配绒囊修井液暂堵冲砂技术可以有效提高水平井冲砂施工成功率,降低运行成本。     

渤海某油田绒囊暂堵流体修井工艺

两口井试用证明绒囊暂堵流体可以解决渤海某油田修井过程中漏失问题,但其性能和施工工艺需要进一步优化。实验表明封堵深度0.1 m,无需挤入地层更多流体以形成更深封堵带即可实现有效封堵;绒囊暂堵流体封堵能力与密度无关,塑性黏度20~30 m Pa·s、动塑比0.7~1.1 Pa/(m Pa·s)即可封堵低压漏失地层。绒囊暂堵流体封堵后用标准地层水试漏,承压能力达25.64 MPa,表明无需全井循环即可实现漏失地层封堵。陆上S181井气井全井筒段塞先导试验成功后,在渤海某油田A井储层段段塞封堵试用成功,表明绒囊暂堵流体在渤海某油田可以实施段塞封堵储层修井。     

用于揭开下部气层合采作业的控压暂堵一体化修井流体

天然气井纵向上有多套气层共存时，实施封下采上投产一段时间后，需要再打开下部产层进行合采作业，此时需要一种既能配合冲砂、洗井循环等工序，又能暂堵上部低压气层的流体。为此，基于绒囊修井流体进入地层通道后，通过堆积、拉抻、填塞方式形成承压结构，平衡井筒流体与地层间压差的特点，在室内配制了绒囊修井流体，考察其在模拟地层用50～120 ℃、10～30 MPa的密闭圆柱液缸静置0～64 h后存留性能的变化情况。实验结果表明：①测定流体密度变化范围介于0.02～0.09 g/cm3，表观黏度变化范围介于4.0～12.0 mPa·s，清水混浆段低于20%，所配流体表观性能稳定；②采用直径25 mm、长50 mm的岩心柱塞，注入绒囊修井流体1.5～4.2 mL后，重复注入地层水，测定驱压升至20 MPa所需时间随流体静置时间增加而延长4.86～19.66 min，封堵性能衰减速度可以被接受；③卸掉驱压再反向气体驱替，基质和裂缝渗透率恢复均大于88%，伤害程度低。在鄂尔多斯盆地试验6井次，注入绒囊修井流体封堵上部压力系数为0.58～0.72的气层后，井底预留24～45 m3，上部灌满清水至井口后顺利完成冲砂、磨铣等作业；揭开下部新层后液面下降，井口补充清水8～15 m3后再次见液，计算井筒液柱压力波动幅度小于8 MPa。结论认为，所配制的绒囊修井流体保障了新、老气层作业后产量快速恢复，提高了气井多层接替稳产效果，实现了控压暂堵一体化修井作业。     

冀东油田绒囊修井液控制储层伤害应用研究

针对冀东油田在修井过程中出现漏失、含水恢复时间长、储层伤害严重等问题,在分析了绒囊暂堵机理的基础上,现场采用绒囊修井液体系,利用绒囊自匹配漏失通道实现全面封堵并可自动 返排的特性解决了这一难题。室内评价表明,绒囊修井液体系稳定时间15 d以上,封堵地层后可提高地层承压能力达到7 MPa,修井液侵入地层在8 cm以内,岩心渗透率恢复值达90%以上。在L12-6井和 NP23-X2409井进行了现场应用,L12-6井采用绒囊修井液暂堵检泵,含水恢复至正常水平仅需3 d,且日产油增加3 t多,含水率下降了30%;NP23-X2409井采用绒囊修井液暂堵后挤水泥,承压能力提高了 6~7.5 MPa,日产油增加了10 t多,含水率下降了5%。室内和现场应用表明,绒囊修井液封堵效果好,对储层伤害较小。     

绒囊流体活塞修井技术作业井再创H_2S含量记录

正2016年4月,绒囊流体活塞修井技术在四川盆地普光气田试用,成功完成高含硫井X405井修井作业,将该项技术成功应用气井地层H_2S含量的记录提升至18 000 mg/L。这是继磨溪气田无硫气井应用成功后,第一次在该气田应用于高含硫气井。X405井井深5 005 m,于2006年投产,现气藏压力系数0.62,H_2S含量18%、CO_2含量2%,前期酸化用液量超过1 000 m~3,井下管柱状况不明,多处存在气窜可能,计划上提管柱后完成封井作业。前期使用清水压井漏失严重,井口油压迅速恢复。后选择绒囊流体     

绒囊暂堵液原缝无损重复压裂技术

原缝无损压裂技术是指利用某种封堵材料,暂堵原裂缝,迫使压力向未压裂的地层发展,压裂完成后形成新裂缝且原裂缝的产液能力不受影响。绒囊工作液因其良好的暂堵性能而用于原缝无损压裂技术。室内评价表明,绒囊暂堵液能够增加人造岩心裂缝的流动阻力至25 MPa,封堵渗透率为17.5×10-3、163.9×10-3μm2的人造岩心后,地层原油渗透率0.7 h恢复90.9%和0.6 h恢复84.7%。LH1井现场先用绒囊暂堵液封堵地层,停泵压力稳定在22.0 MPa且10 min不降。重复压裂后60 d平均油井日产液量和日产油量比未压裂前30 d分别上升48.7%和119.2%,平均含水率下降了7.5%。表明绒囊暂堵液封堵性好,且对地层无伤害,可在提高单井产液量的同时降低含水率。     

靖边气田低压气井修井作业暂堵技术实验研究

靖边气田生产后期修井维护作业中,工作液漏失会造成固相堵塞、润湿反转、微粒运移和结垢、产液乳化等问题,将严重破坏和伤害储层,导致排液复产困难,因此优选一种适合靖边气田的修井暂堵液显得尤为重要和紧迫。此科研针对靖边气田储层岩性特征,在对绒囊暂堵液体系理论研究的基础上,进行了大量的绒囊暂堵液基液配方筛选和处理剂加量优选实验,研制出了具有良好的盐稳定性、抗温性、耐腐蚀性、暂堵能力以及对靖边气田储层低伤害性的绒囊暂堵液体系,同时在此基础上对暂堵液体系进行室内小样实验评价和室外模拟地层环境的暂堵和返排实验,最终确定了适合靖边气田修井作业的暂堵液体系配方,为今后靖边气田气井井下作业工作的开展建立了技术储备,具有一定的指导意义。     

鄂尔多斯下古碳酸盐岩气井绒囊修井液稳气控水技术

鄂尔多斯盆地下古碳酸盐岩气井投产后地层压力系数降低,修井时地层气体上窜与井筒流体漏失多发,需封堵地层实现安全作业;部分地层产水损害产气能力,同时具有控水需求.利用封堵性绒囊修井液携带可增大气、水流动阻力差的表面活性剂进入低压气层,将传统伤害控制转换为地层稳气控水.实验压制直径38?mm、长30～100?cm的填砂管模拟...     

纳米复合泡沫凝胶修井液的研制与试验

随着油田水平井开发时间的延长,受储层物性及注采驱替系统难以建立等因素的影响,水平井部分开发区域地层压力保持水平较低,地层能量不足,修井作业过程中修井液漏失严重,作业循环建立困难,导致施工作业周期长、效率低等问题。依据泡沫流体特点,研发了一种强稳定性的纳米复合泡沫凝胶修井液,与常规活性水修井液相比,其稳定性高、密度低、降漏失性强,其主要配比为：1.4%起泡剂+0.25%纳米二氧化硅+0.5%聚合物+0.05%交联剂+0.02%稳定剂。该修井液体系主要以微泡作为分散相,凝胶为骨架,依靠泡沫的强承托能力和泡沫、凝胶的双层封堵特点,达到暂堵漏失地层、降低修井液漏失的目的。室内模拟实验表明,对于模拟岩心,初期体系滤失量几乎为零,稳定后漏失速率小于10 mL/min,显示出其良好的承压能力与降漏失特性。现场实验表明,该修井液性能稳定,能有效暂堵漏失层段、降漏失效果较好。研究表明,纳米复合泡沫凝胶修井液具有良好的暂堵降漏失效果,在低压水平井修井作业具有很好的应用前景。     

纳米复合泡沫凝胶修井液的研制与试验

随着油田水平井开发时间的延长,受储层物性及注采驱替系统难以建立等因素的影响,水平井部分开发区域地层压力保持水平较低,地层能量不足,修井作业过程中修井液漏失严重,作业循环建立困难,导致施工作业周期长、效率低等问题。依据泡沫流体特点,研发了一种强稳定性的纳米复合泡沫凝胶修井液,与常规活性水修井液相比,其稳定性高、密度低、降漏失性强,其主要配比为:1.4%起泡剂+0.25%纳米二氧化硅+0.5%聚合物+0.05%交联剂+0.02%稳定剂。该修井液体系主要以微泡作为分散相,凝胶为骨架,依靠泡沫的强承托能力和泡沫、凝胶的双层封堵特点,达到暂堵漏失地层、降低修井液漏失的目的。室内模拟实验表明,对于模拟岩心,初期体系滤失量几乎为零,稳定后漏失速率小于10 mL/min,显示出其良好的承压能力与降漏失特性。现场实验表明,该修井液性能稳定,能有效暂堵漏失层段、降漏失效果较好。研究表明,纳米复合泡沫凝胶修井液具有良好的暂堵降漏失效果,在低压水平井修井作业具有很好的应用前景。      

绒囊暂堵剂在深层碳酸盐岩储层转向压裂中的应用

为了明确绒囊暂堵剂在深层碳酸盐岩储层转向压裂中的适应性,选取塔里木盆地塔河油田奥陶系碳酸盐岩THX井岩心作为样品,开展了注入绒囊暂堵剂前后的岩石力学特征评价实验和绒囊注入含裂缝岩心后的封堵压力实验,然后在THX井进行了现场试验,首次评估了绒囊暂堵剂用于碳酸盐岩深井暂堵酸化的效果。研究结果表明:①绒囊注入后岩石弹性模量减小、泊松比增大、岩心弹塑性应变增大,从而提高了岩心的韧性变形能力;②封堵压力实验结果显示,绒囊暂堵后裂缝承压能力逐渐提升,在注入压力峰值后未出现"悬崖式"陡降,说明绒囊韧性封堵带已经形成且具有明显的封堵作用;③绒囊暂堵后裂缝封堵压力与裂缝宽度成负指数关系,并且随着裂缝宽度的增加,暂堵剂承压力达到稳定的时间缩短;④绒囊暂堵剂注入岩石后提升了岩石的抗变形能力,绒囊暂堵裂缝后在缝内形成憋压,当缝内净压力超过水平地应力差时强制裂缝转向,并且绒囊暂堵剂可以耐130℃高温。结论认为,绒囊暂堵剂能够满足深层碳酸盐岩暂堵转向压裂的需求。     

新型水溶性修井暂堵材料的研制和应用

我国东部注水开发后期油田的高含水油井普遍存在修井作业中修井液漏失问题。分析了解决这一问题的现有技术方法,研制生产了新型水溶性修井暂堵材料GLB,讨论了合成条件和应用条件对新型水溶性修井暂堵材料GLB性能的影响。新型水溶性修井暂堵材料GLB为高弹性不规则颗粒,可以迅速暂堵漏失地层,具有在水中能够迅速降解并溶解、降解溶解后残渣少的特点,体系黏度低,修井作业后产量恢复快。在大港油田进行了44口井现场试验,试验效果良好。     

暂堵工艺在川东地区低压井修井作业中的应用

川东油气田每年修井多达３００余井次,其中近一半以上的措施作业井为低压油气井。这些气井压力系数多小于０．５（部分甚至在０．３以下）,且开采年限均较长,井深一般在４０００ｍ以上,地层压力系数低,修井过程中压井液漏失量严重,返排也较困难;同时由于天然气中含有Ｈ２Ｓ、ＣＯ２等有毒气体和少量的地层水,井下油管腐蚀情况严重,这样给低压气井试修作业带来了较大困难。针对川东气田低压老井常规修井和挖潜改造作业难度大、压井液漏失严重、易造成产层伤害,从而导致产能降低、复产困难等问题,引入暂堵压井工艺用于低压井措施作业。２０１１年重庆气矿应用暂堵体系成功进行了６井次施工作业,为有效地保护储层,减少对地层的伤害,提高川东地区老气田单井产量和气藏采收率做出了贡献。     

绒囊钻井流体成功解决韩城区块煤层气井上漏下塌的井筒难题

正继2017年5月鄂尔多斯盆地韩城煤层气区首口全井使用绒囊钻井流体顺利完成韩3-X井?215 mm套管完井水平井后,7月7日,绒囊钻井液再次在相似井身结构的韩3-Y井成功使用。气区上部二叠系石千峰组、石盒子组漏失严重,与之连通的直井发生恶性漏失及坍塌卡钻,成井难度大。绒囊钻井流体是一种对破碎岩石进行内封堵黏结的新型钻井液,可强化岩石力学性能,有效扩宽并稳定上漏下塌地层安全密度窗口,保障全井防塌控漏快速成井。     

修井作业中保护裂缝性储层的暂堵技术

在储层裂缝发育的油气井修井作业中,为了阻止工作液进入裂缝,避免裂缝被堵塞,实现储层保护,基于修井作业中裂缝性储层损害机理研究成果和利用特种材料在裂缝端部形成暂堵的思路,研制出了一种新型裂缝暂堵剂。该暂堵剂在室内性能测试中能够对缝宽为1～2mm的人造裂缝形成暂堵,暂堵材料在裂缝端部形成堆积而很少进入裂缝内部,容易解堵。大庆油田5口气井现场应用结果表明,该暂堵剂能够承受30 MPa的正压差和140℃的地层温度,暂堵形成后能够大幅度减少工作液进入储层,不仅实现了对储层的保护,还能够依靠负压顺利解堵,作业后气井产能基本保持了作业前的水平。这说明在修井作业中采用暂堵技术保护裂缝性储层是可行的。     

苏桥储气库高温高压气井纳米凝胶暂堵技术

苏桥储气库气井储层平均埋藏深度近5 000 m,地层温度140~150 ℃,注采条件下储层压力一般在35~45 MPa。气井修井作业前首先需要进行暂堵压井,常规聚合物凝胶类堵剂耐高温性能差、容易漏失造成压井效果不理想,为此,研制了耐温150 ℃纳米凝胶,对纳米凝胶成胶性能、耐高温性能和流变性能进行了评价,在苏桥储气库2口高温高压井进行了纳米凝胶暂堵压井试验。试验表明,该暂堵技术具有工艺简单、见效快、成本低等优点,可广泛应用于高温高压气井暂堵以及高温油气藏调堵堵水作业。     

苏里格深部煤系致密气储层绒囊流体控水压裂

苏里格深部煤系致密气储层厚度较小,压裂过程中易沟通水层致使气井产水,因此在压裂深部煤系致密气藏同时需要实施控水。利用封堵性绒囊流体进行控水压裂,既可以提高产量又可以减少出水。对室内配制的绒囊流体开展评价实验,将绒囊流体分别与前置液、地层水等体积混合测试其配伍性,然后利用岩心驱替装置测试气、水突破绒囊封堵岩心基质和造缝岩心柱塞的突破压力,表征绒囊的增气堵水性能。发现绒囊流体与前置液和地层水分别混合后无沉淀生成,绒囊流体封堵含裂缝岩心的气、水的突破压力梯度分别为0.02 MPa/cm、0.04 MPa/cm,绒囊流体封堵基质岩心的气、水的突破压力梯度分别为0.03 MPa/cm和0.2 MPa/cm,皆满足现场施工要求。在苏里格气田A、B两井实施控水压裂,两井在注入前置液造缝后分别泵入50 m3绒囊流体进行堵水,控水压裂后对比同层邻井161 d内平均日产量分别提高了13.71%和6.99%,邻井C、D两井分别泡排3次、63次,而A和B两井投产后无积液产生。研究认为利用绒囊流体在深部煤系致密气层进行控水压裂可以实现增气减水。     

郑X井重复压裂非产水煤层绒囊流体暂堵转向试验

郑庄煤层气田郑X井欲实施绒囊暂堵流体重复压裂转向,既形成新裂缝又不影响原缝生产,增加供气体积以达到满意产量。室内先用绒囊流体暂堵直径38 mm煤岩柱塞的中间人工剖缝,后用活性水测试绒囊流体暂堵剖缝承压能力达20 MPa,超过地层18 MPa的破裂压力,满足转向要求;绒囊暂堵流体伤害郑庄煤岩柱塞渗透率恢复值85%,满足原缝继续生产要求;现场利用混砂车和水罐建立循环,通过剪切漏斗配制密度为0.94～0.98 g/cm3、表观黏度为30～34 mPa·s的绒囊暂堵流体。先用活性水顶替检测原缝是否存在后,用排量为3.0～3.5 m3/h注入绒囊暂堵流体60 m3,停泵30 min油压稳定在12 MPa,表明绒囊封堵原缝成功。用活性水压裂液压裂,油管压力上升至18 MPa时出现破裂。微地震监测新缝方位为N13°W,相对于原缝N42°E转向55°。压后间抽2 h产气200 m3,是压裂前产量的2倍以上。采用微地震监测和对比压裂前后产量证明,绒囊可迫使压裂液转向压开新缝,且不伤害原裂缝,适用于煤层气老井重复压裂恢复生产。