人工隔层性质对控缝高压裂效果的影响研究

对于遮挡层(隔层)较差的储层(尤其对于薄层储层)压裂,广泛应用人工隔层技术有效控制压裂裂缝高度。文章假定浮式、沉式控缝剂在裂缝端部分别形成具有一定厚度和强度(梯度)的人工隔层获得了裂缝剖面上的应力分布。应用线弹性断裂力学张开型裂缝静态延伸准则,首次建立了人工隔层条件下的裂缝高度延伸控制方程,定量描述缝流体压力对裂缝高度的控制作用和人工隔层对裂缝高度延伸的影响。通过编制计算机程序模拟、研究了人工隔层性质对裂缝高度延伸的控制作用,模拟表明人工隔层强度(阻抗)和厚度对于有效控制压裂缝高度都有相当重要的作用。为现场优选控缝剂材料和控缝高压裂设计提供了依据。     

转向剂形成水力压裂人工隔层的机理分析

以下沉式转向剂为例，借鉴端部脱砂压裂技术的相关原理，对水力裂缝上下尖端充填转向剂以形成人工隔层、控制裂缝垂向扩展的机理进行了阐述，包括形成人工隔层的过程描述和机理分析。介绍了基本假设，探讨了裂缝中转向剂的输送规律、转向剂充填形成有效人工应力遮挡的临界条件，可为人工隔层控制缝高技术的现场施工提供理论指导。     

多级加砂控缝高工艺技术在渤海油田压裂施工中的运用

在助力提高海上油气田增储上产的“七年行动计划”重要阶段,海上油气田低渗压裂项目正在按计划表推进。通过水力压裂工艺技术对低渗储层进行物性改造,为最大可能提高目标井的油气产量和稳产时间,在压裂规模论证阶段,一方面要尽可能地提高油井的压后产液量,另一方面要尽可能地降低油井产液的含水率,使压裂改造后的油井经济性最大。在压裂工艺设计先期阶段,为降低油井后期生产时的含水率,主要有2种途径。第一种是改造储层孔喉通道和人造裂缝通道的表面润湿性,使其增加地层水在储层孔喉和人造裂缝通道里的流动阻力,同时降低油气流的流动阻力,主要的措施手段有泵入堵水化学药剂和在裂缝中填充表面改性的控水支撑陶粒,但该途径控水效果有限且有效期较短;第二种途径是让人造裂缝定向延伸,避免沟通含水率较高的层位,主要的措施手段有射孔方案优化和多级加砂控缝高工艺技术。本文聚焦在控缝高工艺技术方面,通过泵注不同规格的支撑剂,在压裂施工阶段,避免裂缝向下延伸至底水,从而达到降低油井含水率的目的。介绍了此种工艺技术的设计基本原理、现场应用实例和效果追踪数据,为其他油田压裂项目的遇到类似问题时提供参考。     

双河油田开发后期控缝高压裂技术

河南油田稀油老区进入开发后期,压裂改造的对象由大厚层转向厚度较薄的层内层间流动单元或岩性段。目的层纵向上夹层薄产层也薄,平面上为加密井网小井距,常规压裂易加剧层间矛盾。结合储层特点,采用低粘度压裂液体系及控缝高施工工艺进行压裂改造,现场实施后,有效控制了裂缝垂向延伸,取得了好的控水增油效果,增产倍比达到4.76,为河南油田的措施稳产提供了有力的技术支撑。     

阿尔塔拉凹陷压裂控缝高及诊断技术

对于低渗透薄互层油气藏,储层压裂改造期望压裂作业后人工裂缝尽可能在目地层内支撑,从而增加有效支撑裂缝长度,提高人工裂缝的支撑效果。然而在实际压裂施工过程中并非所有的层都能够达到设计要求,由于施工参数和施工工艺的影响,施工缝高易过度增长。因此需要优化设计参数和施工工艺,提高该类储层压裂效果。提出了压裂改造此类储层的单薄层控缝高和多层提高压开程度的低伤害、高效改造工艺及诊断方法。通过现场应用平均探井单井产量提高了4～10m3/d,勘探试油成功率提高到85%以上,取得良好的效果。     

夏9井区缝高控制压裂技术研究

新疆油田夏9井区A油层开发中遇到的最大问题是油层上部隔层薄,裂缝缝高难以控制,严重影响压后效果。在水力压裂缝高延伸影响因素分析基础上,采用上浮剂形成人工遮挡层阻止裂缝向上延伸,同时优化射孔和压裂施工参数,形成了夏9井区控缝高压裂配套技术。13口井现场应用表明,该技术能够有效控制缝高延伸,提高压裂效果。     

低渗底水油藏缝高控制压裂技术在安塞油田的应用

针对油层之下有水层且隔层较薄的底水油藏,开展了多级注入下沉式转向剂缝高控制压裂技术研究,并通过室内实验,优选出下沉剂类型及组合方式。最后,结合化子坪储层特征,利用GOHFER真三维压裂软件,优化了下沉剂多级注入工艺在化子坪区的施工参数。现场试验了14口井,增油控水效果明显。     

一种确定控制缝高的人工隔层剂最优用量方法

针对油(气)水互层压裂改造,当油气层距离水层较近时,为了防止压裂沟通水层导致改造失败,研发了人工隔层控制裂缝延伸的工艺技术。该工艺的核心技术之一是确定人工隔层剂的用量。从线弹性断裂力学理论出发,推导出人工隔层剂的理论模型,使用拟牛顿算法并通过编制程序确定了人工隔层剂的最优用量。应用实例表明,施工过程转向压力明显,且压后井温测井表明施工时未沟通到含水层,结合压后日产油83m3且不含水,说明该人工隔层优化设计方法实用可靠。     

大牛地气田薄储层控缝高压裂工艺技术

大牛地气田薄储层压裂井缝高失控严重,裂缝内有效支撑效率在50％以下,支撑剂利用率较低,影响裂缝导流能力和压后产量.针对此难题,文中开展了大牛地气田薄储层控缝高压裂工艺技术研究及应用.研究结果表明:通过改变排量和压裂液黏度,可以有效控制裂缝延伸.中黏、低黏压裂液在提高缝长方面具有明显优势,但低黏压裂液容易形成较窄的缝宽,...     

控制压裂缝高技术研究及影响因素分析

在水力压裂过程中,裂缝会沿着垂直方向上延伸,当裂缝超出生产层而进入隔层时会影响水力压裂效果。为了将裂缝高度控制在油气层内,研究了岩石物质特性、施工参数、地层应力差和裂缝上下末端阻抗值对缝高的影响,并分析了人工隔层控制缝高基本原理和对转向剂性能要求、压裂工艺与应用范围,同时也提出了控制缝高技术的研究内容与发展趋势。     

裂缝高度延伸机理及控缝高酸压技术研究

在已建立的裂缝高度延伸机理模型的基础上，从地层应力、岩石物性和施工参数等方面分析了酸压裂缝高度延伸的影响因素，并对裂缝高度延伸控制给出了诊断方法。结合酸压工艺特点。从降低地层破裂压力、人工隔层控缝高、降滤失控缝高以及从酸压液体系、完井方案的优化、施工压力监控等各个方面讨论了控缝高酸压技术。     

裂缝高度延伸诊断与控制技术

缝高控制是压裂酸化改造成功的关键因素之一,而缝高控制又与裂缝高度延伸诊断密切相关,影响裂缝高度延伸的因素主要归结为可控和不可控因素两类,从地层应力、岩石物性和施工参数等方面对裂缝高度延伸的主要影响因素进行分析,提出了根据裂缝延伸k判据、裂缝净压力与储层应力差的比值、裂缝净压力双对数曲线形态等三种裂缝高度延伸诊断方法.结合压裂酸化工艺特点,从降低地层破裂压力、人工隔层控缝高、降滤失控缝高、工作液体系控制、平衡酸压工艺、完井方案优化、施工压力监控等方面讨论了压裂酸化过程中的各种裂缝高度控制技术.     

基于模糊评判的人工裂缝高度延伸遮挡层评价技术

缝高控制是压裂酸化成功与否的关键因素之一,国内外在这方面的研究甚少,而遮挡层的好坏对阻碍裂缝在垂向上的过度延伸又起着至关重要的作用。影响遮挡层好坏的因素有很多,文章提出了一种基于模糊综合评判理论的压裂酸化井遮挡层综合评价方法,应用该领域的大量经验和专家知识确定了模糊变量及权重,建立了隶属函数及遮挡层评价标准,对遮挡层的综合评价技术进行了深入研究。采用该方法进行了实例分析,评价结果与现场实际相吻合。     

裂缝高度控制技术在FracproPT施工优化中的应用

在水力压裂中裂缝高度的控制对于压裂施工的成功与否至关重要,施工中有许多因素影响着裂缝高度的延伸,影响因素不同,采用控制裂缝的方法也不同。本文根据油田压裂的实际情况,结合FracproPT软件对压裂施工设计进行了优化,甄别出主要影响因素,并据此探讨了裂缝高度控制工艺。在某油田的实际施工中,利用FracproPT进行了裂缝控制模拟,结果表明,只要正确认识到主要影响因素,并采取合适的控制裂缝技术,就能有效达到控制裂缝高度的目的。     

缝网体积压裂在大牛地重复压裂井中的应用

大牛地气田具备重复压裂基础,前期优选了7口井开展重复压裂先导试验,常规加砂压裂整体效果不理想。通过采用一种新型压裂工艺,对老井进行二次挖潜,旨在提高老井的采收率。利用压裂软件建立典型的压裂模拟模型,对不同泵注工艺条件下支撑剂在裂缝中的铺置剖面情况进行模拟,明确影响缝网体积和支撑剂铺置的主要影响因素。并对影响改造效果的排量、液量、砂量以及前置液比例等关键参数进行优化,实现体积改造最优化。开展大牛地盒3气层的有利条件的评价,形成了一套适合重复压裂的缝网体积压裂技术。现场应用效果来看:4口老井采用缝网体积压裂后均实现增产,日增天然气8000 m^3左右。     

爆燃压裂技术在海上油田定向井多层合采中的应用

为解决爆燃压裂技术在定向井多层合采施工中的应用难题,根据海上油田储层物性和层段距离,选择合适的作业层段;根据一趟作业2个层位同时爆燃的设计思路,采用火药燃烧压力计算公式、压挡液运动模型、峰值压力叠加等相关理论,计算了不同质量火药的峰值压力;根据火药峰值压力和地层破裂压力,选择有效的施工火药质量,并对套管及作业管柱进行了...     

塔河油田胶束软隔挡控缝高酸压方法研究

塔河油田奥陶系碳酸盐岩油藏部分区块底水发育,储层垂向应力差小且高角度裂缝发育,酸压过程中缝高易失控沟通水层。随着酸压避水高度逐年减小,控缝高酸压难度增大,因此有必要开展控缝高酸压方法研究,以控制裂缝高延伸、提升底水型储层改造效果。通过揭示人工隔层控制裂缝高度延伸本质,分析胶束软隔挡控缝机理,提出了胶束软隔挡控缝高方法,实验结果表明:黏弹性胶束隔挡材料质量分数为5%时,120 ℃下胶束溶液剪切黏度保持在430 mPa · s以上,有利于增大裂缝垂向应力差;黏弹性胶束隔挡材料隔挡强度达到12.2 MPa,对于塔河油田碳酸盐岩垂向应力差小(≤2 MPa)地层,可形成较强的柔性隔挡层,控制裂缝垂向延伸;结合塔河油田酸压工艺特点,在注酸液过程中,胶束液对近井筒裂缝实现隔挡屏蔽,酸液继续指进,在裂缝深部随着酸液的冲刷以及裂缝的延伸,隔挡材料质量浓度减小,酸液对裂缝酸蚀作用变强,实现在近井筒阻缓裂缝高度过度延伸、深部形成强刻蚀高导流裂缝通道。     

水平井压裂缝缝高影响因素及控制方法研究

为将裂缝高度控制在油气层内,研究了岩石物质特性、施工参数、地层应力差和其他作业条件对缝高的影响.研究表明,产层和隔层的水平地应力差对裂缝垂向延伸影响非常显著,断裂韧性对缝高影响不大,施工排量明显影响裂缝尺寸,同时总结出控制裂缝缝高的3种方法:即人工隔层控制缝高、利用施工排量来控制缝高、利用压裂液黏度和密度控制缝高.采用倍数法和计算法对胜利油田梁8-平1井进行了产能预测.现场应用结果显示,压裂施工采用人工隔层控制缝高技术取得了明显效果.     

煤层气井多次铺砂压裂工艺

沁水盆地高阶煤储层采用活性水压裂工艺后,直井平均单井日产量仅1 000 m3/d左右。理论分析和压裂监测统计表明,常规活性水压裂工艺存在压裂容易窜层和活性水携砂能力差、支撑距离短的弊端,制约了煤层的改造效果和单井产量的提升。为进一步提高煤层气井压裂改造效率,利用低黏液体携砂能力差、易形成砂堤的特性,提出煤层多次铺砂压裂工艺思路。以裂缝和砂堤为研究对象,根据物质平衡理论,建立了活性水多次铺砂压裂数学模型,同时优化压裂排量、液量和支撑剂粒径等工艺参数。现场试验结果表明,应用三次铺砂压裂工艺大大降低了煤层压窜的程度,压后单井平均日产气量达到2 223 m3/d,验证了三次铺砂数值计算模型指导现场施工的可行性。     

解水锁技术在超低渗油藏分段压裂水平井中的应用

针对红河油田开发储层具有低孔、低渗、低压、天然裂缝较发育的特征,以及在钻井、压裂及作业过程中容易受到水锁伤害的难题,文中分析了红河油田水平井水锁伤害机理,并结合实验室分析结果,优选解水锁处理剂,在红河油田选择部分压窜水平井进行了解水锁试验。现场试验表明,解水锁措施后产量恢复明显,说明在红河油田部分压窜水平井确实存在水锁效应,并在一定程度上能解除这种储层伤害。解水锁措施对红河油田压窜水平井的产量恢复意义重大。