川西深层须家河组气藏压裂改造的难点与工艺技术对策

川西地区须家河组砂岩气藏具有埋藏深,温度高,异常高压,岩性致密等特点,作为勘探开发核心技术的压裂改造技术能否获得突破,将直接制约深层气藏的勘探开发进程。章简要分析了该气藏的工程地质特征,指出：压裂改造的主要难点是破裂压力超高、闭合压力超高、施工压力超高、压裂液综合性能要求高和排量提升困难。详细论述了川合148井测试压裂和主压裂的成功作业过程,还介绍了川合139井不成功的压裂作业。通过这2口井现场试验的对比分析认为：深层须家河组气藏的加砂压裂改造是可行的。但由于异常复杂的地质特征,压裂改造的难度仍然很大。因此,提出了一系列有针对性的压裂工艺技术对策,为深层气藏下一步压裂改造技术攻关提供有益的参考。     

深层致密气藏高效压裂改造技术研究

针对川西地区须家河组气藏工程地质实际,分析了深层致密气藏压裂改造技术的难点;通过结合川合148井、川合139井压裂改造现场试验情况并系统地剖析该区块在压裂改造中存在的问题。从降低破裂压力、压裂材料的优选、小型压裂测试等方面,提出了深层致密气藏高效压裂关键性技术对策,为深层气藏下一步压裂改造技术攻关提供有益的参考。     

川西深层须家河组气藏改造难点分析及技术对策

随着川西深层须家河组致密砂岩气藏勘探开发的不断深入,所遇到的难题也逐渐显现,诸如破裂压裂异常高、裂缝发育、滤失大、加砂压裂易砂堵等,严重制约了深层气藏勘探开发的进度和效果。结合近年来须家河组储层改造实践,从工程和工艺的角度总结分析了储层改造难的原因,提出了有针对性的技术对策。结合现场应用的实例,对各项技术在现场的应用进行了效果分析,为须家河组储层的开发提供参考。     

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随着国民经济对天然气需求量的日益增长,人们越来越向深层,超深层要气,现阶段开采致密气藏离不开增产改造技术,因此,要突破深层,超深层气的勘探,首先要在深层,超深层气的水力压裂改造方面取得突破,文章介绍异常高温、高压,超深,致密砂岩气藏压裂改造的特点和难点,并针对其难点进行了技术攻关,最终形成了一套针对该类气藏的优化压裂技术,在中原东濮凹陷探井濮深15井应用后,两次大型压裂均获成功,标志着在超深气勘探工作方面有了新的突破,并为进一步压裂开发超深气藏储备了技术,创造了条件。     

酸处理降低储层破裂压力机理及现场应用

压裂改造是提高低渗透油气藏采收率的重要手段,而地层破裂是储层压裂改造的关键。在低渗透储层的改造过程中,由于储层段埋藏深、构造应力异常、泥质含量高、钻完井过程中地层伤害严重等原因,某些井层破裂压力异常高,导致了施工失败。以砂岩岩样为研究对象,通过对标准、泥浆污染及酸处理前后岩样的微观、物理性质和力学性质的测试实验,分析了酸处理降低储层破裂压力的机理。该项技术在川西须家河致密气藏的改造中得到了成功应用,保证了储层改造的顺利实施,充分证明了酸处理降低储层破裂压力的可行性。     

燃爆诱导及酸处理新技术在川西须家河气藏的应用

川高561井须二储层是川西地区深层须家河组异常高破裂压力储层的典型代表,在加重酸酸化时井底压力达到159.6 MPa时,储层仍然未能压开,异常高破裂压力严重制约了该类储层的勘探开发.针对该井须二段4 911～4 943 m、4 959～4 995 m储层的地质特征及工程条件,采用燃爆诱导压裂技术和酸处理技术的有机结合,现场完成75 kg药量的燃爆和83 m3酸的酸压联作处理,在地面泵压89～93 MPa下施工排量达到0.955～1.02 m3/min.该层射孔试破没有获得天然气产能,通过燃爆诱导压裂和酸处理联作后,井底停泵压力降低了26.73 MPa,有效的改善了油气渗流通道,在油压42 MPa,套压43 MPa下天然气输气量达到8.288 5×104m3/d.该复合新技术在川高561井须二异常高破裂压力储层的成功实施,为川西深层须家河储层解决异常高破裂压力问题提供了新的技术思路.     

建南构造致密砂岩气藏水平井多级压裂现场实践——以建密HF-1井为例

为落实建南构造致密砂岩气藏须家河组须六段水平井单井产能、获取须六段致密砂岩储层流体性质,江汉油田在建密HF-1井开展了裸眼水平井6级压裂,最大限度增加水平井筒与气藏接触面积,提高储层动用程度。该井采用裸眼封隔器滑套6级大规模压裂技术,成功实施压裂改造,表明了致密砂岩气藏水平井应用裸眼完井具有明显的技术优势,为建南须家河组致密砂岩气藏水平井压裂开发提供了有力的技术支撑。     

须家河低渗砂岩气藏压裂施工曲线特征及压后评估分析

压裂施工曲线可以反映储层的渗透性、滤失性、地应力特性、裂缝破裂和延伸特性等多方面的信息。文章以四川川中须家河组的两口典型井——潼南3井和营23井为例,通过压降曲线、G函数、净压力、裂缝形态及支撑剖面的分析,对须家河低渗砂岩气藏压裂施工曲线特征及压后效果进行了分析和评估．深化了对须家河低渗砂岩气藏的认识。     

深层致密气藏异常高破裂压力储层复合改造新工艺

中国深层致密气藏普遍具有高破裂压力特征, 部分气藏破裂压力、 延伸压力异常高, 天然裂缝发育,储层改造方式难以选择, 施工效果不理想。针对川西深层钙质砂岩储层破裂压力异常高, 但其基质存在一定溶蚀率的特点, 形成了“ 预处理 ＋小型加砂压裂 ＋大型酸压” 复合改造新工艺。小型酸化降低破裂压力、 小规模加砂压裂在储层中形成一定长度的支撑裂缝, 大规模酸压把酸沿人工裂缝进入深部储层, 再从人工裂缝进入地层裂缝, 达到深度改造的目的, 从而提高储层改造效果。通过对 Ｆ Ｇ ２ ２井采用该复合改造技术, 产气量增加到２ ３０ ０ ０ｍ ３／ ｄ , 达到了评价储层的目的。该项新技术的应用为深层致密气藏异常高破裂压力储层的勘探评价提供了一种新的手段。     

川西致密储层单井破裂压力计算方法综合研究

川西须家河组气藏属于低孔低渗致密深层气藏,地层压力高,5口井压裂施工其中3口井施工未成功。施工时,最高井底压力高达159．6MPa。破裂压力高,影响储层压裂改造。综合Eaton法、实测法和测井法等三种计算方法,对典型井破裂压力进行了预测,得到三口典型井破裂压力在147．0—163．7MPa之间。研究发现,测井资料求取破裂压力使用方便,易于推广。     

四川盆地川西坳陷新场气田须家河组储层工程地质特征及增产实践

储层增产技术是川西深层致密砂岩气藏开发的关键技术.川西坳陷新场气田须家河组二段为典型的深层致密砂岩气藏,具有储层致密、最小主应力与垂向应力接近的走滑断层应力状态以及储层裂缝发育等特点,前期储层改造效果不明显.针对须家河组储层开展了工程地质特征评价和前期压裂效果分析,在储层岩相、岩石学、物性和裂缝等特征研究基础上,将储层...     

元坝气田低渗透致密砂岩气藏压裂优化技术

四川盆地元坝气田上三叠统须家河组、下侏罗统自流井组砂岩气藏具有埋藏深、低孔低渗、温度高、异常高压、岩性致密、非均质强、破裂压力及延伸压力高等特点,为了解决该类储层水力压裂破裂压力高、施工难度大的难题,对现有的气藏压裂技术进行了以下优化：①研制新的低伤害压裂液体系,其降阻率为72%~79%,对岩心基质伤害率小于17%;②采用集成创新技术,如低应力小相位集中射孔技术、最优前置液多级粒径降低压裂液滤失技术、低砂比造长缝技术、超高压压裂技术、高效返排技术等;③配套140 MPa采气井口,140 MPa超高压设备和地面管汇、高压压裂管串、高压井下工具,将施工限压提高至120 MPa,确保成功压开致密储层。该优化技术在元坝气田现场试验4口井5层次,取得了良好的应用效果：施工最高压力达到118.5 MPa,最大排量5.5 m³/min,平均砂比15%~20%,最大加砂量40 m³,施工成功率达100%;降低了延伸破裂压力,增大了施工排量,增加了人工裂缝长度和宽度,易于加砂,提高了储层渗透率。     

新场构造须四段储层压裂改造难点和工艺技术措施

川西新场构造上三叠统须家河组致密砂岩气藏埋藏深、温度高、异常高压，压裂改造难度很大。通过对新855井须四段储层的特征进行描述，分析了压裂技术改造难点，并制定了采用常规加砂量、低砂比、段塞冲刷、多种粒径支撑剂组合、线性加砂、测试压裂等针对性技术措施，取得了较好的增产效果，说明高温、高压、高难度压裂改造气藏只要采取的加砂压裂工艺技术得当，仍然可以取得很好的加砂压裂效果。     

川东南深层页岩气分段压裂技术的突破与认识

四川盆地东南部深层(垂深超过2 800 m)页岩气藏受地质背景和成岩作用的影响,储层矿物成分及孔隙结构特征复杂多变,岩石塑性与非线性破裂特征明显增强,最大与最小主应力差异绝对值加大,导致分段压裂施工破裂压力与延伸压力高、裂缝宽度小、砂液比与裂缝导流能力低、体积裂缝难以形成,严重影响了压后页岩气的产能。基于对深层岩石力学性质、地应力特征、破裂特征及裂缝形态特征的分析研究,提出了"预处理酸+胶液+滑溜水+胶液"混合压裂施工新模式及配套技术。现场应用效果表明:丁页2HF井下志留统龙马溪组压后获得页岩气无阻流量10.5×10~4 m~3/d,取得了地质突破;金页1HF井下寒武统笻竹寺组压后获得页岩气无阻流量10.5×10~4 m~3/d,有望获得商业突破。结论认为:①深层页岩复杂缝难以形成,其压裂技术应有别于中深层;②所建立的破裂压力模型可为深层破裂压力的预测提供有效手段;③降低施工压力是确保深层压裂施工安全的关键之一;④深层页岩压裂除了储层应具有良好的物质基础外,增加压裂裂缝复杂性与形成高导流裂缝也非常关键。     

超临界CO2+水力携砂复合体积压裂工艺对陆相页岩储层的改造机理及效果

中国陆相页岩油气资源潜力巨大,但由于陆相页岩具有黏土矿物含量高、非均质性强等特点,很难实现大规模体积压裂。由于缺乏针对性储层体积改造技术,中国陆相页岩油气领域一直未获得实质性突破。为解决这一关键技术难题,综合利用压裂模拟、微观分析等实验手段对松辽盆地青山口组一段富含油页岩层系进行研究。结果表明,超临界CO₂复合体积压裂具有降低页岩储层破裂压力、形成复杂缝网和溶蚀改善储层渗流通道的优势。在陆相页岩油领域设计并使用超临界CO₂复合体积压裂工艺,对吉页油1HF井成功实施了21段/1 431 m水平井压裂,并采用人工裂缝反演、不稳定试井、微地震监测、返排液分析、油源对比等技术进行压后效果评价。现场实践证实,该项技术效果显著,有效改造体积是常规水力压裂的2倍,实现了高黏土矿物含量强非均质性陆相页岩层系大型体积压裂,支撑吉页油1HF井获得稳产16.4 m³/d的高产工业页岩油流。     

川西页岩-砂岩交互水平井压裂参数优化设计

针对川西须家河组五段页岩-砂岩交互及埋藏深情况下的水平井无成熟压裂优化设计方法可借鉴的难题,以XYHF-2井为例,从脆性指数、天然裂缝发育程度、地应力等方面分析了水力裂缝形态;将压后复杂的水力裂缝形态等效为高渗透带,采用数值模拟方法以累积产量为目标优选了高渗透带特征参数;根据等效渗流原理,建立了高渗透带特征参数、岩石力学参数、实验测试导流能力和压裂规模的数学关系模型,并确定了各段压裂规模。研究结果表明：砂岩段容易形成中等水平复杂性的裂缝系统,页岩段容易形成低水平复杂性的裂缝系统;高渗透带特征参数对累积产量的影响程度从大到小依次为：高渗透带数量、高渗透带渗透率和高渗透带长度,XYHF-2井最优的高渗透带数量为10段,渗透率为1.5 mD,单翼长度为160 m。现场应用结果表明,该设计方法符合须家河组五段地质特征,取得了工区非常规储层的勘探开发突破。该设计方法可以进一步推广至须家河组五段后续压裂井的方案设计。     

DY2HF深层页岩气水平井分段压裂技术

DY2HF井是位于川东南丁山构造、目的层为龙马溪组海相页岩气的重点探井,具有高温、超高应力的特点。为解决该井压裂作业存在的施工压力高和加砂困难等难题,开展了深层页岩气水平井分段压裂技术研究。根据丁山页岩特征和地应力状态,进行了井口施工压力预测和排量优化,建立了水平井段多裂缝覆盖率计算模型,并结合诱导应力场计算结果进行了段簇优化。根据页岩气网络压裂技术的特点及该井的具体情况,确定采用高减阻低伤害滑溜水和活性胶液进行混合压裂,采用低密度高强度覆膜支撑剂进行组合加砂,并对压裂参数进行了模拟优化。DY2HF井分段压裂井口限压95 MPa,施工总液量29 516 m3,总砂量319 m3,最高排量13.6 m3/min,滑溜水减阻率达78%,胶液完全水化,压裂后获得高产工业气流,实现了深层页岩气水平井压裂技术突破。该井分段压裂结果表明,丁山等深层页岩气已经具备了有效勘探开发的技术基础。