示踪剂技术在致密砂岩气藏压裂中的应用

为了了解临兴中区块致密砂岩气藏压裂液返排情况,分析压裂效果,开展了压裂示踪剂监测技术研究工作,并将其应用于该区块2口井压裂监测中。在A水平井9段压裂中注入9种有机微量示踪剂,在目标井B井2层暂堵分段压裂的5个段塞中加入不同示踪剂,通过取样测试示踪剂浓度并在返排阶段计算压裂液返排率。结果表明,A水平井各段压裂液返排率上升趋势与累计返排量上升趋势基本一致。12天返排基本结束后,第9段返排率为20.73%,第7段返排率为18.69%,第6段返排率为15.35%,其余各段返排率均小于10%,其中第1段、第2段和第3段返排率小于5%。该井总返排率为11.79%,第9段、第7段和第6段返排率高于总返排率,说明这几段是主要的返排贡献段。B井第1层前置液返排率为6.75%,第1层携砂液返排率为13.44%,暂堵剂返排率为13.71%;第2层前置液返排率为28.10%,第2层携砂液返排率为25.19%。此次施工B井并未单独进行暂时封堵,而是同时进行了2层压裂。以上成果认识,为压裂液返排提供了一种有效的监测手段。     

瓜胶压裂液体系示踪剂的筛选

在油气田开发过程中,多数油气井压裂通常是采取分段压裂,各层段一起合排,此过程目前常用总的返排量来判断整体压裂液的返排效果,而无法了解各个层段压裂液的返排情况。为了评价各层段压裂液的返排效果,可在各层段压裂过程中加入一定浓度的不同示踪剂,在返排时对压裂液返排液进行连续取样,检测返排液中各种示踪剂的浓度,从而判断各层段的返排效果,计算压裂液在地层中的残留量。而在压裂中所用示踪剂需要与压裂液配伍,对油田常用的几种示踪剂进行了实验评价。实验研究结果表明,小分子醇类和无机阴离子(SCN-和Br-)不适合作为瓜胶压裂液示踪剂,2种微量物质TA和TB与瓜胶压裂液配伍,不会对压裂液成胶和破胶产生影响,并且由于其在地层环境中有较低的吸附量,不会对定量测量造成影响,可初步选为压裂液示踪剂。     

示踪剂在分段体积压裂水平井产能评价中的应用

水平井分段体积压裂后各段产液贡献不易测试和计算。通过分析示踪剂法测量的原理,进行了示踪剂测试技术优化研究,形成了利用示踪剂评价水平井分段产液贡献率的测量方法。应用该方法在束鹿凹陷致密油体积压裂井束探2x井进行了测试,优选了7种不同示踪剂分别注入7个压裂层段,通过分析在不同时间取得的246个样品,得到了7个层段的产液贡献率,为体积压裂优化设计和产能评价提供了新的方法。     

胭脂红示踪剂在评价压裂液返排中的应用

针对川西地区SF气田近期部分水平井压后返排率和测试产量较低的问题,采用胭脂红示踪剂来评价压裂液返排情况。将胭脂红定量加入到水平井某一分段的压裂液中,通过检测返排液中胭脂红的含量来评价返排率。针对返排液中的杂质影响测量准确性的问题,建立简便可靠的比色卡法来判断返排液中的胭脂红浓度。在SF气田应用了4口水平井,定量描述了2口井的返排情况,定性判断另外2口井示踪压裂段液体并未返排。应用结果表明,胭脂红作为示踪剂能够定性/定量评价示踪段的返排情况,为水平井的压裂设计提供重要的理论依据。     

用于多段压裂的微量物质示踪剂与压裂液的配伍性研究

在多段压裂过程中,对不同层段加入一定浓度的不同种类示踪剂,通过连续检测返排液中示踪剂的浓度评价压裂液返排效率。通过室内实验,考察了微量物质对压裂基液黏度、耐温性能和抗剪切性能的影响,微量物质在压裂液中的吸附量。实验发现,微量物质示踪剂对压裂液的基液黏度、耐温性能和抗剪切性能均没有影响,微量物质示踪剂与压裂液配伍性良好,在压裂液中的吸附量大部分小于5%,微量物质示踪剂与压裂液配伍性良好,适合作为压裂液示踪剂使用。     

镧系金属示踪剂的研制及其在苏里格地区的应用

以镧系金属氯化物、EDTA·2Na、DTPA、氢氧化钠等为原料，合成了16种示踪剂产品。通过电感耦合等离子体发射光谱对各元素检出限、元素间干扰性等进行测试，得出16种示踪剂检出限在10～80 mg/m3之间，且互相之间无干扰。该技术成功应用于苏里格地区水平井压后分析中，通过返排液中的示踪剂返排时间-浓度关系、引入校正因子及各层段返排液量半定量计算，完成该井各层段产液情况分析，经分析该井第7段返排液量最大，经拟合计算返排出该层段所用示踪剂元素约49.875 g，返出液体约145.16 m3。      

涪陵页岩气田水平井产气剖面测井技术应用试验

四川盆地涪陵页岩气田水平井具有水平段长、产气量高的特点,为了了解水平井各压裂段的动态产气能力、认识返排规律以及确定单井最佳生产工作制度,实现气田低成本高效开采,利用流体扫描成像测井仪(FSI),采用牵引器或光纤连续油管输送工艺,对25口重点井进行了连续产气剖面测井试验和资料解释评价研究。结果表明:1牵引器或光纤-连续油管能将测井仪器安全高效地输送至井底,满足测井施工要求;2同一口页岩气井的相同或相似层段,各压裂段的产气能力存在较大差别;3C井在日产气20×10~4m~3的工作制度下,页岩气井滞留地层中的压裂液无返排现象,而在日产气29×10~4m~3的工作制度下,滞留地层中的压裂液返排量明显增加,并影响部分压裂段生产。研究成果被用来指导气田单井工作制度的制定。     

吉木萨尔页岩油压裂返排液再利用技术

随着水平井体积压裂技术的推广与应用,压裂液用量越来越大,同时产生大量的返排液,返排液成分复杂,难以高效利用,直接排放会造成环境污染。为了缓解新疆油田压裂用水和降低压裂成本,开展了吉木萨尔页岩油压裂返排液再利用技术研究。对吉木萨尔页岩油区块返排液进行pH调节、硼离子屏蔽、杀菌的处理,然后利用处理后的返排液再次复配胍胶压裂液,通过考察所配制压裂液的溶胀性能、交联冻胶耐温耐剪切和破胶性能确定了利用返排液复配胍胶压裂液的最佳配方,并在J1井进行了现场试验。吉木萨尔页岩油返排液具有高含碱、高含硼、高含菌的特点,通过引入0.06% pH调节剂A、0.08%屏蔽剂C,0.10%高效杀菌剂BLX-1,将返排液的pH 值调节至 7.0,然后加入 0.3%的交联剂 XJ-3 和 0.045%的 pH 调节剂 B。所配制的压裂液的交联时间控制在90～110 s,具有良好的耐温耐剪切性能,成胶后剪切 120 min 后黏度的依然大于 200 mPa·s,且携砂性能良好,破胶液性能满足行业标准。利用页岩油压裂返排液连续混配再利用技术处理返排液4.5×10~4m~3,且所配制的压裂液被成功应用于新疆油田页岩油J1...     

智能示踪剂产出剖面测试技术

针对水平井产出剖面测试需求和传统生产测井技术的局限性,介绍了智能示踪剂产出剖面测试技术的国内外技术现状和发展趋势,探讨了智能示踪剂产出剖面测试技术。该技术将具有不同识别号的示踪剂置入井下不同生产层段,生产过程中,示踪剂溶解在不同层段的产出流体中返排到井口,进行取样及实验室化验分析。通过示踪剂不同的物理特性和浓度分析,可以反演不同层段流体性质和产量。俄罗斯某地区一口水平井采用水力压裂进行开发,共压裂了5段,压裂期间投入5种油溶性示踪剂和5种水溶性示踪剂,根据示踪监测结果及时了解油井各段的产量变化,为油井生产优化和井筒干预提供了依据。该技术适用性广,成本低,可长期分段监测水平井产液剖面,在技术和成本上具有显著优势。     

量子点标记示踪剂在分段体积压裂水平井产能评价中研究与应用

安塞油田长7页岩油层非均质强,在水平井分段体积压裂后准确了解各段产液、产油贡献率对于油藏下步开发部署具有[1]重要意义。ZPX井在体积压裂过程中把示踪剂通过量子点技术标记在聚合物中,聚合物吸附在支撑剂表面形成聚合物涂层。后续生产过程中通过流体中所含示踪剂进行分类、化验分析和计算,得到各层段体积改造后的产液贡献率,为安塞油田页岩油开发体积压裂优化设计和产能评价提供了新的方法。     

基于大规模多段压裂水平井返排数据的压裂效果评价方法

微地震评价压裂效果价格昂贵,压裂液返排数据未能很好利用。基于PEBI网格对水相方程进行数值求解,利用无限导流主裂缝与导致渗透率扩大的分支缝描述压裂改造区域,利用初始压力分布描述压裂液对储层的影响,建立了基于返排数据的致密油大规模多段压裂水平井的压裂效果评价方法。采用该方法对大庆油田某致密油藏多段压裂井水平井的返排数据进行解释,压裂改造区域宽度为527 m,微地震解释压裂改造区域宽度为493 m,相对误差为6.9%,结果可靠。该方法可充分利用已有数据,大幅降低当前压裂效果评价成本。     

大港油田陆相页岩油滑溜水连续加砂压裂技术

针对页岩油水平井采用常规滑溜水压裂时存在用液量大、砂比低、增产效果不理想等问题,通过优选聚合物降阻剂,优化黏土稳定剂、破乳助排剂和过硫酸盐类破胶剂的加量,形成了调节聚合物降阻剂加量即可调控滑溜水压裂液黏度的变黏滑溜水压裂液体系。通过支撑剂导流能力模拟试验,优选了70/140目石英砂和40/70目陶粒的支撑剂组合,经先导性试验,形成了大港油田陆相页岩油滑溜水连续加砂压裂技术。该技术在G页2H井进行了现场试验,有效提高了施工效率和单位液体的携砂量,减少了压裂液用量,形成了较好的缝网体系,提高了储层改造程度,取得了良好的压裂增产效果。现场试验表明,该技术能够满足页岩油水平井滑溜水连续加砂压裂要求,可以为页岩油高效开发提供技术支撑。      

X10—3水平井分段压裂优化技术研究

XIO-3水平井具有埋藏深、笼统全相位射开井段长、原油黏度高、水平井筒与油藏最大地应力方向不完全平行的特点。压裂改造时存在吸液孔数多、裂缝扭曲复杂、多裂缝发育、压裂液滤失严重、压裂液返排及生产时原油流动困难的问题。基于裂缝形态预测、储层地质精细划分、压裂水平井裂缝参数优选、投球分段压裂和施工压力预测等技术,形成了一套适合水平井长射孔段的低成本综合优化设计方法和分段压裂技术;通过采用大排量、高黏度前置液造缝,使用粉陶打磨孔眼和降滤失,优化压裂液性能,采用低密度支撑剂等手段,保证了施工的顺利实施。测试结果表明,压裂改造形成了4批次裂缝,产液量从压前抽汲9．7m^3·d^-1。变为自喷产液量20m^3·d^-1,获得了良好的增产效果。     

大牛地气田压裂水平井压裂液返排率研究

准确预测压裂液返排率是压裂后排液阶段评价储层压裂效果的重要内容。依据离子浓度分析法,提出了实际压裂液返排率计算模型,并对大牛地气田压裂水平井实际压裂液返排率进行了计算分析。结果表明,实际压裂液返排率随返排时间的增加而趋于稳定,此时质量浓度不再变化,可结束试气工作,从而达到缩短试气周期、降低施工成本的目标;当质量浓度稳定时结束压裂液返排,压后返排率与实际压裂液返排率之间呈线性关系,可根据该关系预测实际压裂液返排率,进而快速评价水平井压裂效果。     

压裂返排液现场循环利用在玛湖地区成功实施

<正>2017年6月9日至21日由新疆油田公司工程技术研究院自主设计研发的压裂返排液循环利用技术在玛湖地区MaHW6131井成功实施,本次技术应用是压裂返排液首次立足现场循环利用,共循环利用压裂返排液2070m~3,配制的压裂液性能良好,完全达到施工需要。玛湖地区是压裂施工集中的重点开发区块,该区部署的水平井多,单井压裂液需求量2×10~4余方,因此开     

涪陵页岩气水平井高效压裂技术及应用

针对涪陵页岩气田国家级页岩气示范区水平井储层特点，结合套管固井完井方式，为实现有效改造体积最大化，改造体积内裂缝复杂程度最大化，通过缝网压裂工艺、低成本高效材料体系、返排液重复利用等技术研究，形成了一套适合于涪陵页岩气水平井高效压裂技术。其中缝网压裂工艺实现了形成复杂裂缝网络的压裂目标，高效低成本减阻水压裂液体系，满足连续混配施工要求，成本较国外减阻水体系降低20%以上，现场测试减阻率高达74.5%，返排液重复利用技术实现返排液零排放。截至2017年12月，集成技术累计现场应用330井次，压裂5 300段，工艺成功率97%，平均无阻流量38.5×104 m3/d，增产增气效果显著。     

页岩储层吸水特征与返排能力

中国页岩气资源量巨大,但页岩储层渗透率极低,为了有效开发页岩气藏,通常采用体积压裂技术以增大渗流面积,但页岩储层压裂后普遍存在着压裂液返排率低的问题。针对该问题,全面分析了页岩的组分及其与水的力学作用机理;设计了页岩粉末膨胀和岩心吸水实验,分别研究了页岩对蒸馏水、地层水、压裂液A和压裂液B的吸水能力;同时运用缝网渗流能力等效原理,推导了页岩吸水强度的计算公式,概算了页岩气井体积压裂后的吸水百分比。研究结果表明：页岩受表面水化力、渗透水化力、氢键力及范德华力作用的水分子难以返排,而受重力和毛细管压力作用的水分子在一定条件下可以返排;压裂液能够有效抑制页岩的吸水能力,有助于压裂液的返排;通过改变压裂液组分提高压裂液返排率是可行的。该研究成果为认识页岩储层体积压裂液返排的内在机理以及压裂规模与返排率的关系,提供了较为翔实的理论依据。     

基于返排数据计算页岩气井压裂有效体积的方法及应用

页岩气多段压裂水平井的缝网参数通常利用产气数据解释获得。虽然对产气数据进行解释能得到裂缝参数，但很难获得压裂有效体积。为快捷地获取页岩气井压裂有效体积，该研究建立了页岩气多段压裂水平井压裂液返排数学模型，并结合水相物质平衡方程和渗流方程，推导获得了页岩气井多段压裂水平井压裂有效体积表达式。通过分析模型解发现，在边界控制流阶段产量规整化压力与物质平衡时间双对数曲线为单位斜率直线，利用该阶段产量规整化压力及物质平衡时间数据，可以计算页岩气井压裂有效体积，从而形成了一套基于压裂液返排数据计算页岩气井压裂有效体积的方法。实例应用表明：(1)构建的页岩气多段压裂水平井压裂液返排模型能快速地计算页岩气井压裂有效体积，且计算结果可靠；(2)计算页岩气井压裂有效体积不能忽略试气期间的压裂液返排数据，否则计算结果偏小；(3)形成的页岩气井压裂有效体积计算方法还能识别邻井压裂干扰，并定量化表征邻井压裂干扰对页岩气井压裂有效体积的影响。该研究成果为油田现场估算页岩气井压裂有效体积提供了一种新的方法，同时也为油田现场识别邻井压裂干扰提供了新的思路和方法。     

清洁滑溜水压裂液在长宁H26平台的应用

目前使用的滑溜水压裂液存在着与返排水不适应以及对储层伤害大等缺点。根据四川盆地南部下志留统龙马溪组页岩特点及施工需要,研发出一种适合长宁区块的清洁滑溜水压裂液体系,进行了室内性能评价和现场应用。室内实验表明,该压裂液主剂JHFR-2的减阻性能好,使用现场返排液配制滑溜水时减阻率可达70%,溶解时间在30 s以内,最优加量为0.07%~0.10%;对岩心渗透率恢复率为91.9%;压裂液无毒,易返排。在长宁H26-4井的应用表明,清洁滑溜水压裂液的降阻性能好,能达到连续在线混配施工的要求,完全满足长时间大液量大砂量的页岩气井地层压裂。该压裂液配制工艺简单,可降低施工成本,有较好的应用前景。      

非放射性微量金属物质示踪剂研制及应用

针对常规化学示踪剂种类少、有毒害、检测精度低，PLT测井技术不能监测水平井、大斜度井产液剖面的局限性，利用地层中不存在或含量极低的非放射性微量金属物质制备了微量金属物质示踪剂，对其性能进行了评价，并通过优化工艺流程，建立数据分析方法，形成了系统的非放射性微量金属物质示踪剂监测技术，并在现场进行了应用。结果表明：非放射性微量金属物质示踪剂耐温为200℃,耐盐为25×10⁴mg/L,在pH值为1和14的溶液中能保持澄清状态，并不会被储层中的黏土物质吸附，检测精度高达10^-14kg/L。该示踪剂可有效监测产液剖面，并可分析压裂裂缝形态，评价压裂效果。使用该技术对延长油田一口水平井产液情况进行了监测，通过示踪剂归一化产出曲线分析了裂缝发育情况，为压裂效果评价提供了技术数据。该技术可为产液剖面监测、压裂裂缝发育状况评测提供技术支持。