北美页岩气工厂化压裂技术

北美地区页岩气开发的成功,在全球范围内掀起一股页岩气勘探的热潮,北美从上世纪80年代开始页岩气的开发,积累了丰富的经验,进入21世纪,随着水平井钻井和大型多段压裂技术的进步,使页岩气获得商业价值.为了进一步降低开发成本,开发者把工厂的概念应用到页岩气的开发中,促进了工厂化压裂模式的形成北美开发实践表明,工厂化压裂可以缩短投产周期、降低采气成本、大幅提高压裂设备的利用率,减少设备动迁和安装,降低工人劳动强度.文章介绍了页岩气工厂化压裂的流程、组成部分和主要装备情况,并为国内开展此项技术提出了建议.     

从大型压裂施工作业谈辅助装备的集成配套

压裂机组辅助配套装备是大型施工作业的重要组成部分。在介绍大型压裂施工作业辅助配套状况的基础上,指出了压裂施工辅助装备研发技术方案,包括配液及配酸装备、储液系统、储砂和供砂装备、供液和供酸装备及地面高低压连接管汇。最后从整体配套方案、集群控制方案及安全与环境保护方案等3方面介绍了辅助装备与压裂机组的集成配套。研究压裂机组辅助配套装备的集成配套将对提升我国压裂设备制造及压裂工艺的创新力有积极作用。     

工厂化作业钻机技术现状及应用

工厂化作业钻机作为工厂化钻井的关键装备,对工厂化钻井的实施效果影响显著。在分析工厂化钻井模式对作业钻机特殊技术要求的基础上,对国内外工厂化作业钻机井间快速平移、驱动类型和自动化设备配套3方面的技术现状进行了介绍。结合国内外技术差距和国内现场应用情况及存在问题,提出了国内工厂化作业钻机今后的发展建议:加快开发结构尺寸小、模块化和自动化程度均较高的成套定制工厂化作业钻机,并抓紧制定相关的技术规范,以满足今后我国非常规油气资源工厂化开发作业的需求。     

连续管钻井技术国内应用前景浅析

连续管钻井技术因其低成本、高效率、更安全可靠等优点，在国外得到广泛应用，取得了良好的经济效益。我国在连续管作业领域已取得长久发展，而在连续管钻井领域才刚刚起步。分析连续管钻井技术在国内油气资源开发中的应用前景是我国连续管钻井技术发展要解决的首要问题。在总结连续管钻井技术国外应用现状的基础上，分析了国内连续管钻井市场需求，提出了适合国内资源特点、满足国内市场需求的连续管钻井技术和配套装备，为我国连续管钻井技术的发展提供了一定的指导意义。     

直井连续分层压裂工艺在长庆油田上古低渗砂岩气藏的应用

在对各种连续分层压裂工艺特点进行分析的基础上,重点对三种连续分层压裂工艺在国内的技术成熟度进行了探讨。认为机械封隔分层压裂在直井连续分层压裂工艺中仍占有主导地位,并且实现了连续分压8段的突破;连续油管分层压裂工艺将伴随着国内连续油管压裂技术水平和配套设备的发展而大规模应用;套管滑套(TAP)完井分层压裂工艺虽然具有先进的设计理念,但是目前仍处于探索试验阶段。     

大庆油田工厂化压裂配套规范研究及应用

近年来,大庆油田致密油及页岩油井勘探开发进入关键期,体积压裂工艺是重要的增产改造技术手段,随着施工规模不断增大,工厂化压裂模式逐渐成为体积压裂工艺得以实施的基础保障,但因工厂化压裂设备设施投入多、施工流程复杂,以往压裂配套主要依靠经验,存在准备效率低、保障能力弱、施工不连续的问题。为此,开展了工厂化压裂配套规范的研究,针对最大排量为20 m3/min压裂工艺施工需求,系统论证不同施工单元的设备配套原理,形成包括供水、供液、供砂、压裂四个功能单元的工厂化压裂配套规范,为致密油及页岩油井增产改造工艺实施提供有力的技术支撑。三年来,共试验142口井,单井压裂周期由平均10 d缩短到8.5 d,单井施工用电量减少1.2×10⁴kWh,单井施工用水量减少0.6×10⁴m³。工厂化压裂的施工效率、能力及连续性达到预期效果,有力推进了大庆致密油及古龙页岩油井的经济有效动用。     

直井多层段连续油管逐层填砂压裂工艺探索

近年来，连续油管压裂技术作为一种新型的增产改造工艺已逐渐服务于油气田。受连续油管管串、工具、液体体系等技术限制，连续油管用于加砂压裂作业应用还很有限。结合国内引进大尺寸连续油管以及储备与发展连续油管压裂技术的情况，避开国外跨式封隔器分层压裂与射流压裂的技术与经济限制，探索在国内现有的技术条件下采用连续油管带单个封隔器对直井、已射孔、多层段实施逐层填砂压裂作业的可行性，初步提出了连续油管逐层填砂压裂的工艺流程思路与关键技术要求。     

压裂液连续混配技术及在“工厂化”压裂中的应用

随着国内页岩气"工厂化"压裂的大规模应用,施工用液量大、罐群数量多、场地占用面积大,传统的配液方式已不能满足"工厂化"压裂的需求。详细研究了配液用稠化剂溶解特性,指出滑溜水连续混配关键在于降阻剂的流动性能及溶解性能,粉末瓜尔胶可利用其弱碱性分散、弱酸性溶解的特性,结合现有国产连续混配装置来实现连续混配。开发出的大液量、大排量压裂液连续混配技术,在页岩气"工厂化"压裂中得到了推广应用,缩短了施工作业周期、降低了现场作业强度、避免了压裂液腐烂变质,实现了高效、绿色环保的压裂施工。     

连续油管钻井技术与装备的应用及其新进展

近年来,连续油管作业技术发展迅猛,以其独特和显著的技术经济特点,应用深度和广度进一步扩大,并被评为2004年国际石油科技十大进展技术。在综述连续油管钻井技术发展与应用的基础上,分析了连续油管、连续油管钻井以及连续油管钻井装备技术的最新发展和趋势。基于当前能源形势和大力发展快速钻井装备技术的要求,提出不失时机发展我国连续油管作业设备及配套装置的建议。     

国产超高压压裂施工装备配套及在深层致密气藏的应用

近年来国内深层气藏勘探开发投资剧增,由于缺乏相应的钻井和完井技术手段,深层致密气藏效益较差.压裂、水平井及分段压裂是提高单井产能主要手段,超高压压裂施工需求旺盛.但国内140 MPa级别超压裂施工主要依托国外装备和技术,成本高、不配套、施工组织难.为此,配套了适合140 MPa压裂施工的全套国产超高压施工装备、地面管汇、压裂管串、井下工具,采用了压裂裂缝识别技术、多级粒径降滤技术、优化射孔等技术,在X11井等5口井中应用成功,施工最高压力达到113 MPa,最大加砂量达到83 m3,施工成功率100%,对同类深层致密气藏勘探开发超高压压裂施工具有借鉴意义.