长庆气井分层压裂合层开采工艺技术研究

长庆气田上下古多套含气层系，为了充分动用多个含气层段、提高单井产量，开展了气井分层压裂合层开采技术攻关。本文综述了长庆气井分层压裂合层开采一体化完井管柱的可行性及必要性，通过各种机械封隔工艺优化分析对比，提出了Y241可洗井封隔器分层改造合层开采一体化完井管柱（可满足三层）。经过100多口井现场应用表明，该技术分层改造可靠、施工简单、作业及排液速度快，对储层伤害低，降低了气田开发成本，对低压低产多层系气田开采具有一定技术借鉴或指导作用。     

K344气井不动管柱分压合采工艺技术

针对苏里格气田"低渗、低压、低丰度"的特点,对苏里格气田苏10区块的储层地质条件分析,得出苏10区块储层具备分层压裂条件,并开发应用了K344气井不动管柱分压合采工艺技术。现场试验表明,该技术可实现一趟管柱分多层压裂施工,以及压裂后合层开采,且工艺施工方法简便、成功率高、安全可靠,在苏里格气田苏10区块现场推广应用204口井,见到了较好的应用效果。     

建南气田水平井分压合采工艺技术探讨

建南飞三储层为海相碳酸盐岩气藏,属低压、低孔、低渗裂缝-孔隙气藏,不进行大规模的措施改造,无法获得工业气流;且采取措施后,单井的自然产量仍然偏低。气井的多层合采是今后建南气田开采作业的主要工作方向,JX-2井作为第一口以套管射孔方式完井的水平井,多层分压合采工艺技术在该井进行首次应用,针对不同的储层发育特点采用相适应的酸压改造工艺及入井液体系,同时应用分层压裂合层开采一体化完井管柱以保证施工的顺利进行。现场应用表明:气井分压合采工艺技术对于提高气田整体开发水平和经济效益具有重要的作用,对低压低产多层系气田开采具有一定技术借鉴或指导作用。     

分支水平井钻完井技术在苏里格气田的应用

苏里格气田属低渗、低压气田,水平井开发技术已成为苏里格气田开发的主体技术,针对气田多套气藏发育的地质特点,通过分支水平井钻完井技术研究,进一步提高水平井单井产量,提高开发效率,降低综合开发成本.介绍川庆钻探在苏里格桃七区块首次开展的分层合采和同层合采双分支水平井钻完井先导性现场试验成果,主水平井段和分支水平井段均实现分段压裂增产改造,单井产量是同区域常规水平井平均值的2～3倍,初步形成了适合苏里格气田开发需要的分支水平井钻完井技术,为低渗透油气田经济高效开发探索出一条新的技术途径.     

长庆气区低渗透砂岩气藏压裂工艺技术新进展——以苏里格气田为例

“十五”期间,长庆低渗透砂岩气田初步形成了以机械分层压裂、低伤害压裂液、适度规模压裂、CO2压裂等压裂工艺及配套技术。为进一步提高气田开发效益,近3年来重点开展了水平井多段压裂攻关和直井分层压裂新技术试验,取得了重要进展。水平井分段压裂取得突破,增产效果显著,以水力喷射压裂为方向实现了不动管柱分段压裂一次压裂1段到10段的跨越;水力桥塞分段压裂创造了国内气田水平井一次分压15段的最高记录,自主研发的高性能裸眼封隔器首次试验实现了一次压裂4段。2008-2010年在苏里格气田共开展29口水平井试验,试气产量为邻近直井平均产量的3~5倍。直井分层压裂技术以不动管柱机械封隔分层压裂为主,开展了其他探索性分层压裂试验并取得突破,其中气井分压分试工艺实现了２层快速试气快速评价,连续油管分层压裂实现了8层连续分压的突破,套管滑套分层压裂创造了目前国内直井9层连续分压的纪录。所开发的低伤害阴离子表面活性剂压裂液增产效果明显。     

苏里格气田致密砂岩气藏压裂技术新进展

鄂尔多斯盆地苏里格气田具有"低渗、低压、低产、多层比例高、非均质性强"的特点,为提高开发效益,"十二五"期间开展了压裂改造关键技术的攻关,取得了一系列新进展:1水平井多段压裂形成了水力喷砂、裸眼封隔器两大主体技术,研发了速钻复合桥塞、重复开关滑套核心工具,打破了国外技术垄断;2直井多层压裂形成了机械封隔器、套管滑套、连续油管三大技术系列;3研发了3套低伤害压裂液体系;4水平井加体积压裂、小井眼开发试验取得重要进展,致密气藏压裂关键技术系列的建立,实现了工艺技术能力的显著提升(直井分压由3层提高到11层、水平井分压由5段提高到23段),单井产量大幅提高,为致密砂岩储层有效开发提供了重要技术支持。按照中国石油长庆油田公司5 000×104 t稳产要求,以提高单井产量、降低开发成本为目标,下一步气田压裂技术主要开展水平井加体积压裂、工厂化压裂作业、老井重复改造三大技术系列的攻关。     

苏里格气田机械封隔器连续分层压裂技术

针对苏里格气田含气层系多、单层产量低的特点,进行了气井机械封隔器连续分层压裂技术研究,研发并优化了气井机械封隔器连续分层压裂管柱,研制了大通径K344封隔器、水力锚及耐磨的3.175 mm小级差滑套芯子等配套工具,可达到一趟管柱连续分层改造8层。80多口井的现场应用表明,该技术具有施工可靠、操作简单、成本低等优点。     

洛带气田遂宁组气藏多层分层压裂工艺研究与应用

洛带气田遂宁组气藏属低孔、低渗、低压、多层系气藏,一般单井可钻遇3~10层含气砂体,但含气砂体的展布规模较小、连续性普遍较差,使得气藏在常规单层开采过程中常表现出"气井产量起点低、产量和压力递减快、气藏稳产期短、单井控制储量小"的动态特征,部分井单层开采不能满足经济有效要求,需要采用一次性不动管柱多层分层压裂工艺,压后实施合采来提高开采效果。针对洛带气田遂宁组气藏开发中存在的开发效率和效益亟待提升问题,在单井分层应力剖面计算基础上,研究形成了以"封隔器 投球、组合式、双(多)封隔器"为特色的一次性不动管柱多层分层压裂工艺,提高了单井钻遇砂体利用率和可采储量,延长了气井生产寿命,取得了显著的开发效益。在2006年期间,应用该工艺在洛带气田遂宁组气藏成功地进行了3口井现场试验应用,平均单井增产倍数达14.3,与气田常规单层压裂工艺相比,取得了显著增产和稳产效果。     

苏里格致密气田丛式井组连续油管一体化压裂技术

苏里格致密砂岩气藏大井组多井型的丛式井组机械分层压裂工艺不能满足多层、高排量压裂技术发展需求。为此,根据体积压裂理论进行了致密气田高排量混合水压裂工艺设计,采用滑溜水+基液+交联液的注入模式,低黏液占比40%~75%,排量6~8 m3/min;研发了连续油管底封分层压裂工具串:导向扶正器+机械式接箍定位器+机械锚定器+Y211封隔器+平衡阀+喷射器+机械式安全丢手接头+连续油管外卡瓦式连接头+连续油管,满足了连续解封和坐封的需求;为确保安全施工,研发了连续油管井口保护器,结合全过程防砂工艺制定了标准地面作业流程,形成了安全作业配套技术,并研发了压裂返排液处理装置,实现了压裂返排液再利用,最终形成苏里格致密气田丛式井组连续油管一体化压裂技术。截至2018年12月底现场试验32个井组201口井,压后单井产量较对比井提高15%,平均单井压裂作业周期由常规模式的19.5 d缩短至11.0 d,提产提速效果显著。     

K344-113型封隔器分层压裂工艺在大牛地气田的试验应用

大牛地气田低渗致密气藏,纵向上发育多套气层,且层间跨距较大,储层致密,单层产能不能满足配产要求,为此需要多套气层一起动用,实现合采投产。阐述了大牛地气田地质特征及压裂改造难点,提出K344—113型封隔器分层压裂工艺,并对该工艺的原理、特点及其配套工具进行了详细的说明,其中成功打开滑套是该工艺的技术难点。目前已经运用该工艺在现场试验了31井次,平均单层加砂量47．8m3,平均单井加砂量119．6m3,压后平均单井无阻流量7．4×10^4m3／d,其中单井最大无阻流量20．04×10^4m3／d,平均单井施工周期12天（两层）;与逐层上返工艺相比,不仅缩短了作业周期,同时也大大降低了作业费用,适合在大牛地气田继续推广应用。     

直井多层连续分压技术在鄂尔多斯盆地东部的应用

鄂尔多斯盆地东部储层致密、非均质性强,具有一井多层,单层低产的特征。为了进一步提高单井产量,开展了直井机械封隔器多层连续分压技术试验,实现了不动管柱一次分压 6 层的记录,有效缩短了试气周期,施工效率大幅提高,为盆地东部低渗储层经济有效开发提供了技术保障。     

小油管喷砂射孔环空分层转向压裂合采一体化工艺

苏里格气田多层开发多采用封隔器分压合采管柱,存在油管直径较大、对含水气层携液能力差、压裂施工风险大、不适应小井眼分层压裂等缺点。为此,研究配套了小油管喷砂射孔环空分层转向压裂合采一体化工艺,该工艺集小油管喷砂射孔、油套环空分层压裂、二次转向压裂、小油管井下节流等一系列技术于一体,用一趟小直径管柱完成了喷砂射孔、分压合采等一整套施工工序,极大地提高了管柱的携液能力,提高了压裂增产效果,降低了压裂施工风险,减少了油管费用,缩短了施工周期,且能满足小井眼分层压裂施工要求。现场应用效果良好。     

CobraMax压裂工艺在低渗气藏的应用

针对苏里格气田现有的分层压裂工艺在薄而多气层段井有效开发方面存在的局限性,长庆油田通过与哈里伯顿公司合作在苏东X井开展了国内第1口CobraMax压裂试验。该技术打破了常规套管射孔,油管连入分层工具,完成3～4层的多层压裂工艺思路,提出了通过连续油管水力喷砂射孔,从环空进行主压裂施工,通过砂塞分隔各压裂层的一种分层改造工艺理念,其最大优势在于改造层数多,可最大限度提高储层纵向动用程度,同时可减少多层射孔费用,有效降低整井费用。2010年该技术在长庆油田成功实施,取得了很好的效果,为国内低压、低产、多层系气田开采提供了借鉴。     

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长庆气田储层非均质性强，气层薄而多，单层产能较低，开采难度大，降低成本是气田经济有效开发的必由之路。文章介绍了长庆气田气井多层分压合采工艺技术，提出了探井、开发评价井及开发井的分压合采工艺。现场应用表明：气井分压合采工艺技术对于开发长庆多层系气藏，提高气田整体开发水平和经济效益具有重要的作用。     

马井气田浅层气藏三层分压工艺研究与应用

马井气田浅层蓬莱镇组气藏均为多套砂体叠合而成,单层砂体厚度有限,平面分布连续性差,大多数井单层压裂后单井增产量有限,制约了单井产量的提高。针对三层分压对选层的要求,从压后增产的差异性和相关的储层地质参数的差异性入手,对制约压裂效果的因素进行了深入分析,单井多套砂体的纵向距离为几十米到近百米,容易实现气井的分压合采。近年来在马井气田多次实施了三层分层加砂压裂施工,实现了多层合采,大幅度地提高了单井产量,有效提升了气田的压裂开发整体经济效益。     

实现低渗透气田经济有效开发的有力手段——快速投产技术

快速投产技术是指完钻井在压裂后,快速排液、快速试气,从而达到快速投产的配套技术,是苏里格气田提高单井产量重要技术之一。利用苏里格气井的综合分类标准,根据气井静态参数和简化试气结果确定气井类别,按照气井分类进行初期配产。快速投产技术真正实现了低渗透气田的经济有效开发。     

水平井裸眼封隔器分段压裂技术在苏10区块的应用

根据苏里格气田低渗、低压、低丰度岩性气藏的特点,在总结以前水平井压裂经验的基础上,实施了水平井裸眼封隔器分段压裂技术,并在苏10-31-48H井取得成功应用,取得了较好的效果.     

致密砂岩气藏多层压裂改造多层产能测试评价研究

鄂尔多斯盆地苏里格气田上古生界盒8、山1层为典型的致密砂岩储层,普遍具有低孔、低渗、低压、低丰度的特征,分压合采是实现该气田气井经济有效开发的关键技术手段。对多层压裂合层开采分层产能的影响因素进行敏感性分析,建立了一套基于生产动态资料的致密砂岩气藏直井多层压裂改造效果评价方法,分析了影响产能的主控因素。采用Stehfest数值反演算法,结合气井层间压力差异以及不同生产工作制度,评价多层合采的合理性及层间倒灌产生条件,为致密砂岩气藏直井多层压裂开发科学决策提供了依据。     

苏里格气田苏平36-6-23井裸眼完井分段压裂技术

为苏里格气田探索低渗透气藏提高单井产量和采收率的新途径,通过对国内外目前应用的水平井压裂技术进行调研,提出在苏里格气田应用裸眼完井多级分段压裂技术,并在苏平36-6-23井进行了探索性试验。施工后该井实现了水平井裸眼分段压裂合层排液,测试无阻流量101.4764×104m3/d,成为历年来苏里格气田第1口无阻流量逾越百万方的水平井,为苏里格气田水平井开发提供一种可靠的完井工艺和增产措施。     

长庆气田套管滑套压裂技术的研究与应用

为提高多层系致密气藏单井产量,2009年开始长庆气田在国内率先开展了TAP分层压裂工艺试验,但受压裂工具及施工作业条件影响,施工成功率低,工艺稳定性较差。为提高该项工艺的稳定性和适应性,提出了有限级套管滑套设计思路,结合有限元数值模拟和大型物理模拟实验优化了滑套阀端口,实现了固井条件下非射孔诱导顺利起裂,同时研发配套了变径自锁复合胶塞和水溶性金属球等工具,形成了有限级套管滑套分层压裂工艺,现场试验24口井,实现了一次连续分压7层的突破,施工成功率90%,其中苏里格致密气试验区苏东X井试气绝对无阻流量8.80×104m3/d,投产32个月时日产气1.94×104m3,与邻井相比增产达到80%以上,为长庆气田致密储层实现体积压裂、提高单井产量提供了新的技术手段。