中江气田沙溪庙组气藏高效开发关键技术研究与应用

针对中江沙溪庙组气藏储层微裂缝发育、破裂压力高、加砂风险大、返排困难、储层伤害严重、增产效果差等难题及水平井加砂压裂本身存在的难点,开展了水平井"优化射孔、支撑剂段塞、粉陶降滤、纤维防砂、降低储层伤害、优化施工参数"等针对性的工艺技术研究,并现场应用23井次,施工成功率达100%,平均单井产量达到直井平均单井产量的8倍以上。表明,这一水平井分段压裂集成工艺技术能满足中江沙溪庙组复杂气藏改造的需要,是中江沙溪庙组气藏的高效开发的重要技术手段。图5表3参3     

腰英台油田裂缝发育储层水平井压裂技术研究

腰英台油田属于低孔特低渗油藏,储层物性条件差,层内、平面非均质性严重,天然裂缝发育,压裂施工难度大,施工成功率低。2012年在腰东地区进行水平井评价,共实施水平井分段压裂4井次(31段),施工成功率54.3%,加砂符合率低。本文通过开展前期压裂施工情况及难点分析,找出的主要问题是储层天然裂缝发育,压裂时容易形成多裂缝,压裂液滤失大导致早期砂堵。为此针对性地开展了水平井完井及压裂方式优化研究、多裂缝控制技术研究和压裂液体系优化研究,形成了适合于裂缝发育储层水平井压裂技术系列,成功解决了腰英台油田裂缝发育储层水平井压裂施工成功率低的问题。增产效果较好,为腰英台油田的高效开发提供了技术支持。     

准噶尔盆地低渗致密砂岩气藏压裂工艺技术研究

本项研究主要针对准噶尔盆地西北缘五八区气藏,在储层改造技术现状分析的基础上,通过多项研究分析,提出适合于该区块的压裂工艺技术。首先,分析前期压裂改造的施工数据,包括前置液量、砂量、施工排量等,并结合压后的生产效果,找出前期压裂所存在的问题并提出相应的改进技术方案;实验测试前期压裂液性能,分析前期压裂液体系对压裂成功施工以及增产效果所造成的影响,并通过室内实验优化出适合该区块的中高温压裂液体系;通过支撑剂嵌入实验,分析前期支撑剂的嵌入程度以及对压后效果的影响,从而进行支撑剂优选;由于五八区块存在裂缝高度扩展较快引起裂缝宽度不够、加砂困难等情况,因此,进行人工隔层控缝高技术及实验研究,形成五八区综合控缝高技术方案;针对五八区块的裂缝性地层,开展多裂缝防治技术研究,并提出防治多裂缝产生的相关技术。     

华北油田Z16裂缝性断块油藏防砂堵压裂技术研究与应用

针对Z16裂缝性断块油藏压裂投产井前期砂堵原因,探讨了压裂过程中易形成多裂缝的机理,研究了该断块油藏防砂堵的工艺技术。实验评价了降滤失剂的降滤效果,结合多裂缝防治确定采用支撑剂段塞技术,通过压裂材料优选和压裂施工参数优化等技术措施,提高了压裂施工成功率。现场应用2口井施工成功,加砂强度为前期压裂加砂强度2倍以上,增产效果明显,为该断块油藏的有效开发提供了技术支撑,研究成果与认识对于类似裂缝性油藏压裂具有借鉴作用。     

二次加砂压裂技术在樊131 区块樊134-1井的应用

樊134-1井存在隔层条件差、下部水层发育、天然裂缝发育和加砂困难等难题,常规压裂技术难以对其实施充分改造,根据该井储层地质特征和井况条件,确定采用二次加砂压裂技术对其储层进行压裂改造。在分析樊134-1井压裂技术难点的基础上,通过实验和理论分析,分别从加砂规模确定、二次加砂比例优化、中途停泵时间确定、压裂液和支撑剂优选与评价、降滤措施及返排措施等方面进行了研究,从而确定了二次加砂压裂施工的关键参数。于2012年11月26日对樊134-1井实施二次加砂压裂施工,施工历时189 min,累积泵入压裂液468.4 m3,支撑剂加入量为46 m3,中途停泵时间为115 min。压裂2 d后,采用3 mm油嘴自喷,产液量为27.1 t/d,产油量为13.2 t/d,增产效果显著。樊134-1井的实施效果证实,二次加砂压裂技术具有控制缝高、能够形成高导流能力裂缝、降低滤失量和加砂风险等优点,类似井可采用该技术进行压裂改造。     

水力喷射分段压裂在白云质泥岩储层中的应用

白云质泥岩储层不同于常规的砂岩储层和碳酸盐储层,该类储层天然裂缝发育、泥质含量高,压裂过程中主裂缝形成困难、支撑剂嵌入严重,目前没有较好的压裂改造技术。达平3井储层大部分属于白云质泥岩储层,该井通过对白云质泥岩储层的特性研究,探索应用水力喷射分段压裂工艺,优化压裂施工参数,优选压裂液和支撑剂,成功进行了压裂施工,压后取得了一定的增产效果。该井的有效性试验为下一步该区块白云质泥岩储层的压裂改造提供了技术思路和施工经验。     

威远页岩气藏加砂压裂困难井影响因素研究

威远构造龙马溪组页岩气藏具有低孔特低渗、天然裂缝发育、页理层理结构等特点,储层改造难度 大。针对威远构造海相页岩储层完井特征,形成了以水平井桥塞分段体积压裂为主体的改造技术。实践表明页岩 加砂压裂存在不同程度的加砂困难,部分井段存在低排量、高泵压、加砂敏感等一系列工程技术难题。统计前期加 砂困难井段储层特点、压力响应特征、加砂量、砂比、粉砂占比、加砂难易程度等加砂特征将困难井进行影响因素分 类。结合地质特点分析得出页岩加砂压裂施工困难的主要影响因素是天然裂缝破碎带、缝宽不足、净压力控制和 首段破裂压力高。在综合分析的基础上提出了针对性的技术手段,为后期页岩压裂设计的再优化和现场施工提供 了技术指导。     

致密气藏复杂裂缝压裂技术

大庆油田深层致密砂砾岩储层直井采用常规凝胶加砂压裂技术施工13口井,存在施工规模大、压裂后产量低的问题。分析认为由于储层致密,有效渗流距离短且应力差大,压裂形成单一裂缝,导致改造体积较小。因此,结合储层岩石脆性高的特点,利用水平井人工裂缝的相互干扰来降低应力差,并采用复杂裂缝压裂工艺扩大裂缝改造体积,提高单井产能。通过参数对比,水平井施工规模为直井7.8倍,压裂后产量是直井的17倍。应用情况表明该压裂增产工艺技术可行,为致密气储层的高效勘探开发提供了有力的技术支持。     

高庙气田砂岩气藏水平井分段压裂技术研究与应用

川西地区高庙气田沙一气藏储层低渗致密,受窄河道控制,井位部署空间受限,水平井压后返排时间长,返排率通常较低。为高效经济地开采储量,通过川西地区近几年的水平井压裂实践,研究应用了裂缝参数优化技术+脉冲式柱塞加砂技术+超低密度支撑剂+K344封隔器的组合技术。通过裂缝参数优化技术分析合理的裂缝间距和裂缝导流能力,采用脉冲式柱塞加砂技术和超低密度支撑剂可形成更加有效的裂缝支撑剖面,应用K344封隔器分段压裂增加返排通道,以降低对储层的伤害。该组合技术在沙一气藏进行了两口水平井的先导性试验,施工成功率100%,24小时内返排率均达到60%以上,增产效果显著。     

大牛地气田盒1储层长水平段压裂工艺技术研究与应用

鄂尔多斯盆地大牛地气田属于特低渗致密砂岩气藏,水平井多级分段压裂技术是开发此类低渗油气藏的重要技术,而如何设计优化长水平段的裂缝参数和施工参数,是进一步提高压后效果的关键。根据大牛地气田盒1储层特点,以压后累计产气量为目标,以气藏数值模拟、裂缝模拟为技术手段,研究了长水平段水平井多段裂缝压后产量的影响因素,如裂缝条数、裂缝间距、裂缝半长、裂缝导流能力、前置液加量、平均砂比、加砂规模等。通过现场试验与评价,形成了盒1储层长水平段水平井多段压裂设计优化技术,为大牛地气田下一步水平井分段压裂多段裂缝优化提供了依据。     

四川盆地威荣区块深层页岩气水平井压裂改造工艺

四川盆地南部威荣区块由于地质条件复杂、最大水平主应力和垂向主应力差异小、水平应力差值大、施工泵压高、敏感砂比低等原因,页岩气水平井的压裂施工面临诸多难题。为此,通过剖析该区深层页岩气水平井的工程地质特征及压裂改造难点,借鉴国内外页岩气水平井体积压裂的技术思路,确定了对该区页岩气水平井实施压裂改造的主体思路及技术对策,并在后续页岩气水平井的压裂改造中加以应用。研究结果表明:(1)威荣区块页岩气水平井采用常规压裂工艺形成的裂缝复杂程度低、整体改造体积偏小,射孔簇有效性难以保证,加砂强度低导致压裂后气井的稳产能力较差,并且难以应对套管变形井的压裂改造;(2)针对该区深层页岩气水平井的压裂改造难点,形成了"超高压、大排量、大液量、缝内暂堵转向、变排量"工艺、"分段多簇射孔优化+大排量"及"缝口暂堵转向"技术、"大排量、高黏度、低砂比、低密度、小粒径连续加砂"工艺和"连续油管快速处理+小直径桥塞、射孔枪分体泵送"的套管变形井压裂改造技术;(3)将所形成的压裂工艺应用于该区块5口页岩气水平井,压裂后获得的页岩气无阻流量平均值为26.11×104 m3/d,改造效果较好。结论认为,该研究成果可以为深层页岩气水平井的压裂施工作业提供借鉴。     

高效脉冲式加砂压裂技术研究与实践

随着致密砂岩气藏的深入开发,压后气井稳产时间短、产量递减快的问题日益凸显。因此,对人工裂缝有效穿透率及导流能力要求也就越来越高。脉冲式加砂压裂技术引入缝内非连续多层铺砂理念,通过可高频切换的脉冲混砂车、密集多簇射孔技术及特殊纤维材料,确保支撑剂段塞的流动稳定性并最终在裂缝内部形成非均匀铺置砂柱与沟槽,从而使得裂缝导流能力相对常规均匀铺砂提升几个数量级。室内工程模拟评价及现场试验结果表明:压前储层评价、脉冲时间设计、可降解纤维及配套设备的优化是脉冲式加砂压裂工艺成功的关键;与常规压裂相比,其压后产量得以大幅提升,同时还可降低支撑剂用量和减少砂堵风险。在鄂尔多斯盆地苏里格气田桃7区块首次完成了3井6层次自主化脉冲式加砂压裂技术先导性试验,其平均支撑剂用量降低了28.3%,平均加砂强度降低了21.88%,压后平均日产气量提高了26.8%。结论认为:该项技术为我国致密砂岩气藏提供了一种高效、环保的储层改造工艺选择。     

马58H致密油藏水平井分段多簇射孔压裂技术

马58H井是位于三塘湖盆地马朗凹陷马中地层岩性圈闭的水平探井,属致密凝灰岩油藏,具有高孔低渗、小孔喉、非均质性强的特点,水平井段长804 m。为解决该井压裂作业存在的难题,开展了致密油藏水平井分段压裂技术研究。针对低温井压裂液快速破胶难及施工后对致密油储层的伤害问题,研制出配套的超低浓度、低伤害复合压裂液体系,并通过对裂缝条数、裂缝长度、裂缝导流能力的优化、铺砂浓度与导流能力关系优化、簇间距及孔数优化,采用速钻桥塞分段多簇射孔压裂工艺,顺利完成了该井压裂施工。马58H井分段压裂施工总液量7 755.9 m3,总砂量566.3 m3,最高排量11.2 m3/min,压裂后获得日产131 m3的高产油流,为吐哈油田三塘湖致密油高效开发动用探索了一条新途径。     

胜北深层致密砂岩气藏水平井细分切割体积压裂技术

针对胜北区块深层致密砂岩气藏前期直井压裂效果差、难以实现储量有效动用的问题,吐哈油田从2019年起结合区块储层地质特征,以提高储层改造体积、保证裂缝导流能力、降低压裂施工风险为核心,开展了水平井体积压裂工艺技术研究,形成了以"细分切割分段分簇+大规模体积改造+高温混合压裂液体系+高温可溶桥塞+小粒径组合粒径支撑剂+控制...     

致密碳酸盐岩储层复合缝网酸压技术研究及矿场实践——以大牛地气田下古生界马五5碳酸盐岩储层为例

大牛地气田下古生界马五₅碳酸盐岩储层为低孔、低渗致密储层,储层丰度低,天然裂缝发育,常规酸压技术改造体积有限,水平井投产后产量递减快,稳产难度大。针对这些问题,分析了大牛地气田下古生界马五₅碳酸盐岩储层岩石脆性指数特征,开展了复合缝网酸压技术研究,采用“大排量前置液造缝+大规模胶凝酸缝网酸压+后置支撑剂保持裂缝导流能力”的设计思路,将水力加砂压裂与胶凝酸酸压复合,并优选复合缝网酸压线性胶前置液体系、胶凝酸体系及组合支撑剂体系,优化复合缝网酸压施工排量、施工液体用量比例及支撑剂用量等施工参数。矿场实践表明,该技术对大牛地气田下古生界马五₅碳酸盐岩致密储层具有较好的适用性和显著的改造效果,对大牛地气田下古生界气藏的大规模建产意义重大。     

武隆区块常压页岩气藏低成本压裂技术

武隆区块常压页岩储层能量低,产量较低,实现效益开发难度大,为此,开展了低成本压裂开发技术研究。在分析武隆区块压裂改造技术难点的基础上,进行了诱导应力计算、压裂裂缝模拟和压裂费用对比,优化了压裂段长、簇数和压裂施工参数,优选了压裂材料和压裂设备,形成了“短段长+单簇滑套+低黏滑溜水+低成本石英砂+高砂比连续加砂”的压裂施工工艺,并在武隆区块A 井进行现场试验。通过应用无限级滑套完井工艺和实时调整现场压裂参数,A 井压后产量与同平台“中等段长+密切割+全陶粒支撑剂”压裂井产量相当,压裂成本降低52.8%,并实现了单井单日8 段压裂施工。低成本压裂技术为武隆区块常压页岩气的效益开发提供了新的技术途径。      

新型低伤害压裂改造技术的研究与试验——在松辽盆地南部深层复杂气藏中的应用

松辽盆地南部深层致密气藏具有岩性多变、低孔、特低渗、埋藏深、杨氏模量高、压力高、温度高等特点,压裂改造加砂规模小、施工砂液比低且易发生早期脱砂现象。为此,研究了一种新的低伤害压裂技术,力求实现低伤害、深穿透、高导流的目标。其要点包括压前储层精细评价、耐高温耐剪切的低伤害压裂液体系、小粒径为主的高强度组合粒径支撑剂、压裂多级优化设计、螺旋式及段塞式加砂程序设计、新型压裂施工配套技术（如CO₂增能助排、三变压裂液技术、多级高强度支撑剂段塞技术、前置阶段两次瞬时停泵压力测试、支撑剖面优化及控制、考虑应力敏感和循环应力载荷条件下的压后返排控制方法）等。经过两年来9井次的现场试验,成功率与有效率大幅提高,加砂规模及施工砂液比等也屡创历史新高,打开了松辽盆地南部深层致密气藏的勘探局面,为经济有效地开发该区块提供了重要的技术支撑。     

碳酸盐岩储层加砂压裂改造的难点及对策

碳酸盐岩储层的储集空间复杂多变,天然裂缝发育,基质渗透率一般小于1×10-3 μm2,压裂改造是该类储层投产开发的一项关键技术。鉴于目前碳酸盐岩储层压裂改造成功率低,广泛调研了国内外碳酸盐岩加砂压裂的改造实例,分析认为压裂液滤失严重、储层可动流体饱和度低、缝高控制难、施工压力高、施工压力对砂浓度敏感是碳酸盐岩压裂改造的主要难点。从加强储层展布预测和测试压裂评价、降低压裂液滤失和消除多裂缝、利用酸预处理和加重压裂液降低破裂压力和施工压力、改进压裂液的抗剪切性能和携砂能力、优化压裂规模和优选施工参数等方面提出了相应的对策,对提高碳酸盐岩储层加砂压裂改造的成功率具有指导意义。     

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。     

混合压裂在苏里格致密气藏水平井的应用

苏里格致密砂岩气资源量巨大,压裂水平井是重要的开采手段之一。常规水力压裂形成的高导流短裂缝对于致密砂岩储层或低渗砂岩储层Ⅲ,Ⅳ类井增产效果较差,另外,高黏度交联冻胶压裂液对储层伤害较大。通过借鉴混合压裂工艺在国外致密气田的成功案例,结合苏里格致密砂岩气藏的地质特征,使用StimPlan软件模拟常规压裂和混合压裂裂缝形态,并借助井下微地震监测结果,分析了2种压裂工艺井的裂缝展布特征,验证了压裂施工效果。最后,通过苏里格东区致密气藏60余口水平井的试气和生产产量对比,得知混合压裂比常规压裂增产效果明显,且降低了施工成本。混合压裂工艺由于"低伤害、控缝高、造缝长、低成本"等特点,是苏里格致密砂岩气藏开发中的有效增产手段之一。