复合暂堵转向酸化压裂技术在塔河油田的应用

为了解决塔河油田碳酸盐岩储层水平井分段酸化压裂过程中存在的机械封隔分段工具下入困难、坐封可靠性差、压裂后工具滞留井中影响后续作业的问题,开展了复合暂堵转向酸化压裂技术研究。该技术通过转向酸、尾追多尺度纤维段塞和可溶性暂堵颗粒的复合作用实现暂堵酸化分段压裂。对塔河油田缝洞型储层转向酸化压裂改造可行性进行了分析,并对工艺参数进行了优化,形成复合暂堵转向酸化压裂工艺技术。该技术在塔河油田现场应用9井次,有效率为95%,压裂后累计增油超过10×10⁴t,增油效果明显。复合暂堵转向酸化压裂技术可解决塔河油田水平井机械封隔分段酸化压裂过程中存在的诸多问题,对同类油田的酸化压裂有指导意义,值得推广。     

裸眼井分段酸压技术在肯基亚克盐下油藏的应用

为了提高肯基亚克盐下碳酸盐岩储层动用程度,增加单井产量,对该油藏5口裸眼井进行了封隔器分段酸压先导性试验。首先确定了与储层配伍性较好且满足深度改造、均匀改造的清洁转向酸体系作为主体酸,同时对气举、完井和酸压裂一体化管柱结构进行了优化,并通过优选分段数、封隔器坐封位置和施工参数,顺利完成了现场施工,并取得了明显的增产效果。该工艺可为同种类型的海内外油藏改造提供经验。     

致密碳酸盐岩水平井分段酸压工艺技术

针对大牛地气田下古生界低渗致密碳酸盐岩气藏储层非均质性强、微裂缝发育、酸液滤失严重和直井酸压改造难以有效建产等问题,采用水平井裸眼完井、管外封隔分段压裂工具实施分段,并对孔隙型和裂缝-孔隙型储层分别优选低滤失的胶凝酸和黏弹性清洁转向酸或交联酸酸液体系进行分段酸压改造,从而降低了酸压施工风险,取得了显著的酸压增产效果,实现了该气田致密低渗碳酸盐岩气藏的经济有效开发,也为其它致密碳酸盐岩储层水平井的勘探开发提供了借鉴,值得推广应用.但鉴于水平井裸眼井段长、裂缝发育、酸液滤失量大、酸蚀裂缝短等问题,建议结合碳酸盐岩储层特征尝试采用套管固井来实施水平井的多级分段酸压改造.图2表参5     

大牛地气田水平井分段压裂技术研究与应用

针对大牛地气田水平井增产的需要, 通过建立气藏水平井分段压裂产能模型, 优化了致密气藏水平井分段压裂裂缝参数; 研究了套管井机械封隔分段压裂工艺、 裸眼井水力喷射定点分段压裂工艺、 裸眼封隔器分段压裂与完井一体化工艺, 形成了适合大牛地气田水平井分段压裂的关键技术; 现场试验表明, 分段压裂配套技术较好地实现了水平井增产稳产, 为水平井在大牛地气田的工业化应用提供了支撑。     

蜀南地区储层分段改造技术新进展及应用

２００９年以来,随着蜀南地区页岩气和致密气的开发,储层分段改造技术取得长足的进展。长宁、威远 页岩气分段压裂改造技术从最初的速钻桥塞＋喷砂射孔分段压裂技术发展到后来的免钻磨大通径桥塞分段压裂 技术,缩短了施工周期,还实现了关键装备（速钻桥塞）的国产化。在安岳气田和老区块部署的水平井,引入的裸眼 封隔器分段改造技术,从最初的加压座封封隔器发展到遇油膨胀封隔器,再到后期的可捞球座、可开关滑套裸眼封 隔器,解决了后期生产过程中修井和生产测井的问题。针对安岳大斜度井储层改造,试验了ＴＡＰ阀分段压裂技术、 复合桥塞分层＋“ＨｉＷＡＹ”压裂技术,取得成功,为今后蜀南地区页岩气和致密气藏的开发提供了技术储备。可回 收压裂液技术,实现了压裂液的循环利用,达到了节能减排的目的,是未来压裂液技术的发展方向。     

川渝地区水平井裸眼封隔器分段酸化工艺

针对水平井酸化水平段长,沿水平段储层的非均质性与污染程度不同,酸化时酸液在水平段的有效与合理置放等问题,研制出水平井裸眼分段酸化封隔器并投入现场应用。在介绍水平井伤害特点、酸化难点与有针对性的酸液体系基础上,介绍了该水平井裸眼封隔器的结构特点、技术指标、工艺原理、使用要点与在川渝地区现场应用情况。经现场应用表明该水平井裸眼封隔器性能可靠,应用效果良好。     

苏53区块裸眼水平井段内多裂缝体积压裂实践与认识

苏里格低渗透致密砂岩气藏水平井具有储层多、含气井段长、物性差等特点,裸眼封隔器分段压裂是提高单井产气量的有效措施。致密砂岩气藏水力压裂改造主要是在平面上改善储层渗流能力和纵向上提高储层剖面动用程度及有效性,储层改造体积与增产效果表现为明显的正相关。探讨了适合苏53区块裸眼水平井的体积压裂模式,提出了段内多裂缝体积压裂工艺与实现方法,现场试验增产效果良好,为苏里格气田的高效开发开辟了新的技术思路。     

水平井分段压裂可开关滑套的研制与应用

针对常规的水平井裸眼封隔器分段压裂管柱不能实现油管全通径,制约后期储层再改造、卡堵水以及单段测试的问题,研发了水平井分段压裂可开关滑套和相应的配套工具。该滑套由投球双层压裂滑套、内球座打捞工具和外滑套开关工具等组成,通过悬挂封隔器、裸眼封隔器、坐封球座、筛管引鞋及低密度球配合使用,可以根据地质状况及分段压裂的段数进行调整,可实现压裂后油管全通径,不影响后期措施及测试作业。红河油田2口井的现场应用表明,水平井分段压裂开关滑套结构简单、操作方便,很好地解决了多层段压裂、压裂后管内有阻碍影响后续生产等问题。     

泾河致密油藏水平井速钻桥塞分段改造实践

泾河油田储层埋藏浅,储隔层应力差小,给压裂改造带来较大难度,前期采用水平井裸眼管外封隔器压裂工艺,取得了一定的改造成效,但该工艺为预置管柱完井,具有不适应后期改造的缺陷。为解决这一问题,将完井方式变更为套管固井。针对泾河油田储层压裂改造难点,对施工管柱、井口、入井压裂材料、裂缝参数及施工参数等进行了一系列优化,并在JH32P1井进行了速钻桥塞多级分段压裂工艺试验。JH32P1井现场历时4 d完成施工,压后钻塞顺利。该井试油期间日产原油14.2 t,与邻井相近储层条件采用裸眼封隔器压裂工艺相比,取得显著的增产效果。该工艺在泾河油田的成功应用,为速钻桥塞分段压裂工艺在泾河油田的推广积累了经验。     

顺9井区致密油藏水平井一体化开发技术

顺9井区志留系碎屑岩储层存在埋藏深、温度高、物性差和底水发育,前期直井压裂后无法获得稳定产能的问题,为此,开展了水平井一体化开发技术研究。按照钻井、完井和压裂一体化设计的思想,水平井方位角设计为137.7°,与最大主应力方向正交,以提高压裂后泄油面积;使用油基钻井液钻进,保证井径规则,便于分段完井工具坐封;优选耐温130℃、耐压差70 MPa的裸眼封隔器,保证分段成功,并将压裂端口置于储层发育段,便于裂缝起裂;通过降低胍胶浓度和优化添加剂用量,形成耐温130℃的低伤害压裂液;采用油藏数值模拟方法优化压裂施工参数,应用常规压裂+人工隔层控缝高技术实现避水高度30 m,控缝高、深穿透压裂,形成顺9井区致密油藏水平井一体化开发关键技术。现场试验表明,水平井压裂后产能较直井提高4倍,2口井累计产油量达1.02×104 m3。水平井一体化开发技术提高了顺9井区致密油藏开发效果,对国内同类致密油藏开发具有一定借鉴意义。      

页岩气井压裂工艺技术研究综述

在页岩气开发过程中,通过页岩气压裂改造技术能够形成较为复杂的网状裂缝,有效增大储层改造体积。本文主要介绍了国内外可钻式桥塞分段压裂、水平井裸眼封隔器分段压裂、水力喷射分段压裂、重复压裂、同步压裂、高通道压裂、井工厂压裂等多种页岩气压裂工艺技术,并详细分析了各自的特点及其适用范围,为国内页岩气开发提供技术参考。     

大牛地气田水平井压裂技术现状及展望

针对大牛地气田储层物性差,"3低2高"的特点,水平井已成为提高油气勘探开发综合效益的重要途径。文中研究了水平井的压裂增产机理以及裂缝起裂模式,通过对比分析不同压裂工艺在大牛地气田的应用情况可知,水力喷射操作简单,成本低,但受喷嘴质量的影响,压裂规模受到限制;而裸眼封隔器分段压裂虽然成功率高,但施工不能有效地控制裂缝的起裂点以及验证裸眼封隔器坐封,而且施工段数也受到井眼尺寸的制约。针对这些问题,文中提出了TAP完井多级分层压裂、连续油管分层压裂、快钻桥塞以及分支井、丛式井等压裂新技术,这将对大牛地气田压裂增产的下一步研究具有重要意义。     

遇水自膨胀封隔器在水平井分段压裂中的应用

鉴于目前国内自膨胀封隔器仅用于分层堵水和辅助固井、完井等低压作业的现状,针对裸眼水平井分段压裂工艺开发了φ144 mm遇水自膨胀封隔器,用于替代常规封隔工具进行裸眼段的环空封隔作业。介绍了该种封隔器的结构特点和主要技术参数,分析了其应用于裸眼分段压裂的关键技术,并进行了室内试验验证。2012年6月开始在中石化华北分公司红河油田对φ144 mm遇水自膨胀封隔器进行现场试验,共进行了6井次的裸眼水平井分段压裂施工,单井最多下入遇水自膨胀封隔器7套,最高施工压力64 MPa。对2口重点井的施工过程进行了详细介绍和分析。试验结果表明,φ144 mm遇水自膨胀封隔器能满足裸眼水平井分段压裂施工要求,下入安全,可实现油井的有效封隔。     

高温深层非均质性碳酸盐岩水平井分段改造技术

碳酸盐岩非均质性强的特点决定了常规水平井分段改造优化设计方法不再适用,同时塔中地区高温、深层及缝洞发育等特点给储层改造液体和分段改造工艺带来挑战。从统计分析反映非均质性储层特征的资料出发,确定了基于改造设计为目的的压前储层描述模型,明确反映远井储层特征的地震资料对于指导改造设计具有重要作用,并基于该认识,建立了在缝洞精细雕刻基础上的非均质性碳酸盐岩水平井分段改造优化设计方法。通过稠化剂优选、交联剂研发形成耐温140℃地面交联酸体系,其低滤失、缓速好的特征为实现深穿透酸蚀缝提供基础;并根据碳酸盐岩缝洞发育特点,优选裸眼封隔器多级滑套水平井分段压裂工具,从而形成系统的水平井分段改造技术。现场应用表明,该技术适用性好,增产效果显著,在国内同类非均质性海相碳酸盐岩储层中具备较大的推广应用前景。     

考虑多重滤失效应的前置液酸压有效缝长模拟

为了提高天然裂缝较发育的碳酸盐岩储层酸化压裂设计的准确性和有效性,在采用经典裂缝拟三维延伸数学模型模拟前置液造缝过程中裂缝几何尺寸动态变化的基础上,结合液相反应平衡原理和局部反应平衡原理,建立了考虑天然裂缝、蚓孔及基质多重滤失效应的酸液流动反应模型,以现场实例井的酸化压裂改造为例,使用所建模型模拟前置液酸压注酸过程中裂缝内酸液渗滤过程及酸岩动态刻蚀形态,通过酸液沿水力裂缝长度方向的浓度变化和残酸极限浓度综合确定酸蚀裂缝有效缝长,并与压力恢复试井的解释结果进行了对比。结果表明:(1)裂缝—孔隙型储层酸化压裂过程中,沿裂缝长度方向的酸液滤失速度非定值,滤失速度曲线呈锯齿状波动变化,在酸蚀蚓孔与天然裂缝相遇时酸液滤失速度普遍大于基质处的滤失速度;(2)裂缝—孔隙型储层酸化压裂过程中酸液滤失严重,酸液有效作用距离大幅度降低;(3)验证井酸化压裂解堵增产效果显著,该井试井解释结果与所建立的数学模型模拟解释结果相吻合,说明所建立的前置液酸化压裂数学模型可靠。结论认为,考虑多重滤失效应的前置液酸化压裂数学模型更适用于裂缝—孔隙型储层的酸化压裂模拟。     

四川盆地水平裸眼井段下入封隔器工艺探讨

四川盆地油气地质储层以产气为主,普遍渗透性不高,为最大限度的增加储层油气渗流面积,提高单井产量,水平井裸眼完井是油气增产的重要手段,目前采用的下入裸眼封隔器分段酸化工艺取得了较好效果,裸眼段封隔器作业是一项新的技术,该工艺中就酸化技术而言是比较成熟的,通过多口井的作业证明,将封隔器顺利下到水平裸眼段相应位置,是整个工艺技术成功与否的重要环节。裸眼段常出现复杂,由于钻井液性能,井底压差的影响易发生卡钻,造成封隔器不能按要求下到预定位置,导致整个工艺的不成功。文章就影响下入封隔器的各方面因素,重点针对钻井液性能、施工工艺进行分析,为裸眼封隔器工艺的应用推广提供有效的技术经验。现场作业证明,通过采取有效的工艺技术措施,裸眼封隔器工艺能够达到预期目的。     

中国石油自主研制工具技术获得重大突破

中国石油川庆钻探工程公司自主研制成功适用于233mm套管、200mm裸眼水平井分段压裂酸化工具及配套技术。8月3日,中国石油集团工程技术公司组织专家对此新工具及配套技术进行评审。专家组认为,这套工具能分6段进行加砂压裂和酸化改造,性能满足裸眼水平井储层改造要求,一致同意通过评审。此工具及配套技术在川渝和苏里格地区的4口裸眼水平井完成18段压裂酸化作业,     

中国海相碳酸盐岩储层酸化压裂改造技术现状及发展趋势

中国海相碳酸盐岩储层具有埋藏深、温度高、高含硫、孔缝洞发育分布不均匀等特点,酸化压裂改造面临一系列技术难题。在对典型海相碳酸盐岩储层地质特征进行了对比分析基础上,针对酸化压裂改造面临的技术挑战,从高温深井提高酸液有效作用距离的酸液体系、高闭合应力储层提高酸蚀裂缝导流能力的措施、缝洞型储层酸化降滤失措施、复杂地层流体应对技术、复杂结构井分段改造措施等方面对国内海相碳酸盐岩储层酸化压裂改造关键技术现状进行了综合分析,提出了海相碳酸盐岩层增产改造理论及工艺技术发展趋势。该研究结果为海相碳酸盐岩储层增产改造技术的发展提供了技术和理论支持。     

水平井分段压裂裸眼封隔器的研究与应用

为了能更有效地利用水平井裸眼完井压裂技术开发苏里格低渗透气田,自主研发了水平井分段压裂配套工具。裸眼封隔器是其重要组成部分,其性能直接影响压裂施工的效果。针对现场实际情况,设计了开启阀式裸眼封隔器,封隔器开启压力可根据施工井情况进行调节,有效防止了下井过程中封隔器提前打开坐封。密封胶筒采用单流阀设计,可以保证胶筒充分膨胀,加强密封效果。该封隔器采用扩张式胶筒结构,配合悬挂器、投球滑套、压差滑套、坐封球座等工具在苏里格地区进行了4口水平井的成功应用,证明能满足水平井分段压裂工艺管柱要求,为水平井裸眼完井分段压裂能顺利进行提供了技术保障。     

φ140型裸眼分段压裂套管外封隔器的研制

封隔器是水平井裸眼分段压裂完井管串中的关键部件,其性能好坏将决定压裂施工的成败。为此,研制了φ140型裸眼分段压裂套管外封隔器。这种封隔器由定位套、阀环体总成、胶筒总成、中心管、滑套和剪销等组成,在井径不大于240 mm时,可密封外环空压力70 MPa。室内试验和现场应用表明,这种封隔器具有结构简单、密封可靠、承压高、耐高温、适应井径范围大等特点,能够满足水平井裸眼分段压裂施工的要求。