水平井分段压裂技术及在长北气田的适用性研究

水平井目前已成为提高油气田勘探开发综合效益的重要途径,但是有时低压低渗透油气藏水平井的单井产量也达不到经济开发的要求,这就必然面临着储层改造的问题。水平井分段压裂技术扭转了低渗透油气田多井低产的开发方式,实现了少井高产。长北项目至2011年11月共完钻29口双分支水平井,一期和二期开发的水平井产量高,可以满足经济开发的要求,三期开发的水平井砂岩钻遇难度大、投资比较高、单井产量较低;为此有必要探索改进开发方案,加强对水平井进行分段压裂的研究。为此总结了水平井分段压裂的发展概况、水平井分段压裂常用方法,结合长庆油田苏里格气田近年来水平井分段压裂的经验,分析认为水力喷砂射孔压裂方法和裸眼封隔器加投球滑套压裂方法比较适合长北气田。     

水平井分段压裂工艺技术现状及展望

水平井目前已成为提高油田勘探开发综合效益的重要途径，其技术已在中国石油塔里木、辽河、冀东、大庆、新疆、吉林等13个油田得到了广泛的应用。对于钻遇在低渗透油气藏的水平井和产量达不到经济开发要求的其他水平井，必然要面临增产改造的问题。水平井水平段压裂与直井压裂改造的工作重点有所不同，为此，就国内外化学隔离分段压裂、机械封隔分段压裂、限流分段压裂、水力喷射分段压裂等水平井分段压裂改造工艺技术进行了论述，展望了水平井分段压裂改造技术的发展趋势，以期为国内水平井分段压裂改造技术攻关方向提供参考。     

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。     

海上水平井分段压裂技术现状与展望

受海上油气生产平台面积有限、设备作业日费高、作业安全风险大等因素影响,诸多陆地成熟的水平井分段压裂技术在海上油田无法得到应用,海上水平井分段压裂技术发展水平也远低于陆地油田.该论文详细分析了海上水平井分段压裂需求特点,明确了海上水平井分段压裂技术需求方向.广泛调研巴西、西非、北海以及国内等海上油气田水平井压裂施工情况,...     

大牛地气田长水平段水平井分段压裂优化设计技术

针对大牛地气田长水平段水平井压裂段数多、缝间干扰严重、压裂液滞留地层时间长且滤失量大、对地层伤害大、排液周期长等问题,采用油藏数值模拟、裂缝模拟及室内试验等技术手段,优化了裂缝参数、布缝方式、分段压裂工艺与施工参数,研究了压裂液同步破胶方法,形成了长水平段水平井分段压裂优化设计技术。该技术在大牛地气田进行了广泛的现场应用,盒1层21口水平段长度超过1 000 m的气井压裂结果表明:裂缝间距优化合理,后期生产没有出现明显的缝间干扰现象;施工参数与地层匹配性好,工艺成功率100%;压裂液同步破胶取得明显成效,基本达到同步破胶的目的;降低了地层滤失,提高了排液效果,压裂后自喷排液率达到50.0%以上;压裂措施有效率100%,平均产气量4.5×104 m3/d,产量增幅明显。现场应用分析表明,长水平段水平井分段压裂优化设计技术可大大提高大牛地气田特低渗透致密砂岩气藏的开发效果。      

水平井分段压裂裸眼封隔器研制及应用

研制了适用于ø152.4 mm井眼的压缩式裸眼压裂封隔器。设计了胶筒防突机构及限位机构,显著提高了高温条件下封隔器的环空密封性能。在密封圈两侧增加了密封挡圈,增强了封隔器在高温条件下的密封可靠性。在充满120 ℃导热油、内径为ø160 mm的井筒中进行室内试验,封隔器的双向环空密封压力均达70 MPa。该封隔器在苏里格气田成功应用。为裸眼水平井分段压裂提供了技术保障。     

东北工区水平井分段压裂技术研究

针对东北工区七棵树油田和松南登娄库气田水平井增产的需要,通过建立水平井分段压裂产能模型,优化了致密油气藏水平井分段压裂裂缝条数、缝长等参数;通过岩石力学参数、隔层厚度和压裂参数优化,形成了七棵树油田水平井泥岩穿层压裂工艺技术和登娄库气田水平井缝高控制技术;建立的筛管完井或套管固井的水力喷射定点分段压裂工艺技术、裸眼封隔器分段压裂与完井一体化工艺技术,能够满足不同完井方式水平井分段压裂的需要,且经济效益显著,为东北油气分公司的增储上产提供了强有力的技术支撑。     

在裸眼水平井中选择性地布置多条裂缝以改善生产

这篇章介绍了用新的压裂方法进行裸眼井处理的研究结果－水力喷射压裂，水力喷射压裂允许操作在一次作业中用高压喷射设备在油井的几处位置精确完成多层压裂，这种方法通过用地面和井下数据记录器监测油井状况来最有效地压裂油井，研究成果显示，对于压裂处理裸眼水平井，水力喷射压裂是一种有效，经济的方法。     

裸眼水平井中运用选择性压裂可以提高产量

陈述了在裸眼井中用一种新的压裂工艺———水力喷射压裂进行处理的研究。简单地说 ,水力喷射压裂允许操作者运用高压水流在油井中进行准确的多层压裂。人们使用地面和井下数据记录仪监控油井的状况。该项研究的结果表明水力喷射压裂对裸眼水平井是一种有效的、经济的方法。     

深层低渗水平井压裂改造技术

为解决中原油田深层低渗水平井压裂问题,引进水力喷射压裂技术,针对储层特点研制出适用于水平井压裂的抗剪切、携砂能力强、性能稳定的压裂液应用体系,结合水平井完井方式研发了水力喷射压裂工具,并在实际压裂施工中对水力喷射压裂工艺、管柱、设备、流程等进行优化、改进、完善,形成了适合中原油田的水平井水力喷射分段压裂技术.     

大牛地气田盒1气层压裂技术分析

大牛地气田为低孔低渗储层,水力压裂是主要的增产措施。盒1气层与其他层、组相比压后效果较差,为此对盒1气层储层地质特征进行深化研究,总结分析目前压裂工艺技术及存在的问题,提出技术对策。研究认为,盒1储层物性总体较差,储层和隔层间的应力差较小,裂缝在高度上不易控制,压裂液对裂缝的伤害较大等因素是影响压裂效果的主要原因。通过实验和数模研究,建立了大牛地气田盒1气层压裂选井原则,预测压裂效果,优化裂缝参数和施工参数,评价优选了压裂液体系;为后期开发提出了配套的压裂工艺措施。     

白马庙气藏水平井加砂压裂工艺技术研究与应用

通过对白马庙气藏水平井储层特性、伤害程度、产层段改造难点等的研究与认识，结合了将水平井与无限导流裂缝的物理模型相结合而获得的预测压裂水平井产能的简单方法，有针对性的筛选了适合该气藏水平井的加砂压裂增产工艺技术，即对施工井产层段的施工规模、压裂液体系、用砂强度等进行了优化，成功地实现了提高产能的目的，为下一步该气藏丛式井压裂设计提供了参考，也为该地区实现经济效益开发提供了新的技术手段。为四川乃至全国低渗、低孔砂岩气藏水平井的高效开发提供强有力的技术支撑，具有广阔的推广应用前景。     

天然气利用现状与展望

天然气作为一种清洁高效的能源,对优化目前燃料结构、提高终端用能效率、减少环境污染起着十分重要的作用。同时,天然气也是一种重要的化工原料,可生产多种化工产品,对国民经济具有重大的经济价值,天然气的加工及利用有着广阔的市场前景。为此,对２０世纪世界范围内天然气工业的发展和天然气的应用作了简要回顾与分析,同时阐述了天然气作为优质环保型燃料和化工原料在我国开发和利用方面的滞后原因及与世界上发达国家的差距,并展望了我国在２０１０年时的天然气加工利用前景。     

连续油管喷砂射孔环空压裂工艺在大牛地气田的应用

随着大牛地气田水平井增产的需要, 大牛地气田多、 薄层的动用, 压裂两层以上的工作量较大, 加之加砂规模较大, 对机械分压工具的要求较高, 但在现场存在部分分压工具分压完毕后未能打开下层排液通道而造成压裂后的下层无法排液和试气, 并且部分分层压裂工具无法正常取出, 须大修作业等。为此, 提出根据大牛地气田实际情况, 使用连续油管采用专用的喷砂射孔工具对压裂层段进行喷砂射孔, 而后进行环空压裂, 压裂后进行填砂隔离已压裂层段, 上提连续油管到第二压裂段进行同样的操作直至全部压开设计层段, 并在现场成功进行了 ２口井６层的连续油管喷砂射孔环空压裂的探索应用, 这对解决大牛地气田多层段的有效改造提供了新的技术手段。     

井下节流工艺在大牛地气田的应用

针对大牛地气田多数气井在生产过程中易形成水合物、影响气井正常生产的问题，采用天然气水合物预测经验公式法，预测了水合物生成的最大井深，并利用气井垂直管流计算方法确定了合理节流气嘴直径。通过应用井下节流工艺，降低了气井的井筒压力，加之井下温度高，因而有效地制止了天然气水合物的形成；同时选择合理的气嘴直径，有效地控制了气产量的大小，满足了输气要求，避免了现场作业的盲目性。     

水平井连续油管射孔分段压裂工艺

为提高梁8块低渗透储层的开发效果,在该区块沙四段部署了水平井梁8-平1井,对梁8-平1井进行井身轨迹和完井结构优化,应用了连续油管喷砂射孔及环空分段压裂工艺,提高了油藏的泄油面积.实施情况和应用效果表明,该井采用连续油管喷砂射孔、环空分段压裂工艺投产后,产能达到周围油井的5倍,井组控制储量得到有效开发,效果良好.连续油管喷砂射孔、分段压裂工艺实用性强,具有较好的应用前景.     

页岩气钻完井工程技术现状

介绍了页岩气的性质、特点及全球分布情况,针对页岩气储层物性差、开采难度大的特点,重点介绍了北美页岩气开采过程中所采用的水平井钻井技术、特殊的完井工艺以及水力压裂等储层改造技术。通过文献调研得知,美国页岩气勘探开发已进入商业化模式,集成应用了先进的钻完井技术和井下工具。我国页岩气地质储量丰富,但是勘探开发技术尚在探索起步阶段,需要克服的困难还很多。文章借鉴国外先进页岩气钻完井技术,结合国内现有技术,提出适合我国页岩气勘探开发的理论依据和技术思路。     

致密气藏水平井多级多段压裂新技术及应用

XC气田JS气藏是川西侏罗系低渗致密气藏的典型代表,为使难动用储量通过水平井技术得到经济有效的开发,试验探索了不同钻井方式、不同完井方式、不同改造方式下的增产效果,并最终认为套管封隔器分级压裂是提高水平井效果的必须技术。但是随着产能对水平井分段数逐步提高的需求,由于滑套极差等因素影响,在139.7mm套管内分段数仅能达到7～10级。针对该情况,通过在封隔器分级压裂的每级间采用限流压裂工艺,提出了水平井多级多段压裂新技术,该技术能在现有技术的基础上有效提高了水平井的分段压裂数。水平井多级多段压裂新技术在XC气田JS难动用储量层实施8口井,平均单井获得天然气无阻流量19.4846×104m3/d,是邻井直井压裂增产的7.97倍,是以往封隔器常规分段压裂效果的1.9倍,增产效果明显提高。该技术在采用较少封隔器的情况下可以提高水平井分段数,而不会增加井下工具成本,同时可以降低施工风险。目前该技术在水平井中已经实现了15段的分段数,通过该技术的应用,139.7mm套管内水平井的分段数可由目前的7～10段提高到20～30段,该新技术的应用将对水平井开发非常规天然气技术提供有益的参考。