水平井大规模分段压裂施工工艺配套与应用

目前,在国内外页岩气藏及致密砂岩油藏等非常规油气资源开发中,主要采用长水平井分段实施大规模加砂压裂来形成多裂缝,沟通天然裂缝,为油气移运创造通道,以提高油气井单井产能。通过对相关技术攻关,形成了施工设备组配优化、压裂液快速配制、支撑剂连续输送、高低压流程控制、数据采集与远程控制等大规模压裂施工配套技术,基本能满足施工排量大、施工规模大、作业时间长、一次压裂多段的施工要求。"交叉式"压裂施工,为下步"井工厂"压裂施工奠定基础。     

页岩气井返排液对产能评价影响的研究

涪陵页岩气水平井产能试井测试数据主要采用孔板流量计计量,节流上游温度和压裂液流量的数据质量相对较低或部分缺失,给精确计算气井节流临界流量带来了一定的难度。为解决页岩气分段压裂水平井试采期间不同节流嘴尺寸、不同压裂液返排量条件下的临界流量计算问题,建立适合于页岩气分段压裂水平井气-液两相节流临界流计算方法,对于研究返排液对产能评价的影响具有重要的现实意义。     

连续油管无限级滑套分段压裂技术在页岩气开发中的应用

传统的多级桥塞射孔联作压裂不仅无法保证压裂液和支撑剂的去向,而且无法保证压裂效果。为了提高产量,实现精细压裂,通过优选趾端滑套、固井滑套及滑套开关工具组合构成无限级固井滑套压裂井下工具。根据国内页岩气地质情况,优化开关滑套及压裂施工程序,最终在涪陵页岩气田进行了首次应用。该技术在页岩气开发中具有一定的可行性,但对埋藏深、长水平段、施工压力高的页岩气开发,还需继续探索。     

涪陵页岩气大规模缝网压裂关键技术及应用

为深化认识涪陵页岩气大规模缝网压裂关键技术,系统分析了缝网形成机理和水力压裂条件,给出了工区适用的压裂液体系与支撑剂组合。应用结果表明,涪陵地区龙马溪组页岩具有形成复杂规模缝网的地质条件,"复杂网缝+支撑主缝"压裂模式及压裂作业后期采用中粘线性胶延伸扩展主裂缝方法,解决了压裂面临的问题,为后期规模高效开发提供了良好研究与试验基础,值得规模化推广。     

涪陵页岩气压裂试验参数对产能的影响分析

页岩气作为一种重要的非常规能源,具有资源潜力大,开采寿命长等优点。目前,涪陵页岩气田已成功开发,涪陵页岩气藏自身的独特性决定了其产能的影响因素的复杂多样性。对气田内压裂完成的20余口水平井的试验参数及试气产量进行了统计,对比评价了不同水平段长度、不同簇间距、压裂段数、规模、方位角、不同压裂材料等试验参数对水平井压裂后产能的影响,为后期有效优化设计和指导页岩气水平井分段压裂施工提供依据,为实现涪陵页岩气田大规模高效开发提供技术支撑。     

页岩气开发的水资源与绿色发展面临的机遇与挑战

水与能源是全球关注的热点问题。水平井与分段压裂技术结合等新技术的发展,为实现页岩能源生产创造了可能性,同时增加能源对水资源的依赖性。水力压裂所需水量以及页岩气开采作业产生废水的水量和水质是页岩气开发的核心之一。本文以中国页岩气井开采先驱地区的川南页岩气开采区为例,分析页岩气开发对区域水资源系统及生态系统的可能影响,提出传统能源开发需与水资源保护协调发展,并对未来传统能源开发管理进行展望。国家能源安全需求及企业能源规划、企业的施工技术、返排水的回收利用和再循环技术等对区域生态环境影响不可忽略; 企业应做好安全防护,政府需建立页岩气-生态环境管理规范,保障页岩气井开采区的生态环境安全。     

页岩气井防窜柔性水泥浆体系研究及应用

页岩气井关键技术是“长水平段＋分段压裂技术”,固井质量要求高。根据对水泥浆的性能要求,经过页岩气井防窜柔性水泥浆体系的室内研究,优选了水泥浆配方,现场应用较好满足了生产要求。     

页岩层理裂缝的阵列感应测井评价方法与应用

页岩气水平井层理裂缝发育程度是影响压裂效果和产能的关键因素之一。传统的层理裂缝评价方法在页岩气水平井中难以使用,基于阵列感应测井资料的页岩气水平井层理裂缝评价方法利用阵列感应计算压裂分段各段的阵列感应动态偏差标准差,根据标准差的大小评价层理裂缝的发育程度,评价结果显示阵列感应动态偏差标准差较大的井段,层理裂缝较发育,其实际加砂量也较高,可用于优化压裂分段,调整压裂方法,提高加砂量,提升储层孔缝沟通及渗透能力,提高页岩气井单井产能与采收率。     

页岩气水平井分段压裂对固井水泥石力学性能的需求分析

页岩气水平井依靠大型水力分段压裂改造才能实现措施增产的目的,而固井水泥环的连续性、完整性和密封性是进行水力分段压裂的基础条件。通过建立页岩地层-水泥环-套管力学模型,开展内压作用下水泥环受力分析,对水泥环力学进行了参数敏感性分析,发现了水泥环受力敏感性因素,为页岩气水平井固井水泥浆体系的选择提供了新的方向。     

压裂返排液回用处理技术研究及应用

基于页岩气井压裂返排液返排量大、成分复杂、处理难度大等问题,以处理后回用配压裂液为目标,研发了混凝沉降-精细过滤-膜深度处理压裂返排液处理工艺,并根据工艺设计制造压裂返排液处理设备一套。将该工艺及设备用于宜探1HF井压裂返排液处理,处理后的返排液所配制的减阻水满足现场压裂施工技术要求,实现了页岩气水力压裂清洁生产。     

缝网压裂液体系现场应用比较——以南襄盆地泌阳凹陷页岩油气藏压裂改造为例

通过对南襄盆地泌阳凹陷页岩油气藏缝网压裂改造常用的滑溜水、GW-27线性胶、羟丙基胍胶线性胶三种压裂液体系从体系选择、配方及作用机理的比较,以及对压裂施工现场数据的分析,确定了压裂液体系摩阻梯度大小顺序、复配比例和压裂液体系最低摩阻时增稠剂的质量分数,找到了其适用范围。运用此项技术对泌页HF1井改造后,储层得到了改善,增产效果显著。     

焦石坝丛式井压裂设备配套与应用

压裂设备配套是丛式井压裂施工的重要部分。焦石坝丛式井压裂技术的特点,是采用"一酸两液三砂"入井材料模式、形成"复杂缝网+主缝"的储层改造模式、采用"拉链式"和"同步"压裂的施工模式。结合压裂工况对设备配套工艺开展研究,提出了主要压裂设备体系和辅助压裂设备体系设备配套方案。现场应用分析表明,采用丛式井作业模式进行分段加砂压裂,可节约工程周期,降低施工成本,提高压裂设备利用率。     

页岩气藏体积压裂技术概述

页岩气作为一种储存在页岩中的非常规天然气,其巨大的储藏量和可持续性使得其开发成为世界各国关注的能源焦点.利用传统的水力压裂方式形成单一对称双翼裂缝的增产改造技术目前已不能满足页岩气产量的需求.为此,美国提出了改造油气藏体积(Stimulated Reservoir Volume,SRV)的概念,即通过压裂形成复杂裂缝网络,极大地改造储集层有效泄油体积,从而达到提高页岩气产量的目的.对体积压裂原理及工艺技术现状进行了简要的回顾,认为体积压裂是目前页岩气开发最为有效的技术之一,虽然其技术工艺已有一定的进步,但对于体积压裂力学机理仍缺乏深入认识,与之配套的压裂优化设计和施工工艺技术也有待进一步研究和开发,同时给出了下一步体积压裂研究应努力的方向.     

国外页岩气勘探开发综述

美国是世界上勘探开发页岩气最成功的国家,主要采用水平井+水力压裂进行开发.调研表明,页岩气资源量约占全球非常规天然气资源量的一半.国外页岩气勘探主要采用三维地震和微地震技术优化设计,已形成一套资源评价系统.国外钻井选择直井和水平井两种方式.完井储层改造多采用裸眼、筛管等完井方式,配合大型水力压裂改善页岩的超低渗透率.     

页岩气水平井桥塞分段压裂超压砂堵处理技术

桥塞分段压裂是页岩气水平井开发的主导技术之一,但受储层特性以及施工决策等因素的影响,超压砂堵很难避免。分析解堵机理,依据井筒中有无高粘度液体以及顶替是否完成将砂堵分为8种类型;结合页岩气储层地质、工艺特点,提出了采用疏通老缝和压开新缝的解堵方法。     

页岩储层可压性评价关键指标体系

从美国的页岩压裂作业经验看,压裂后产能高的气井并非压裂过程复杂、破裂压力高的地层,而是可压裂性好的地层。借鉴美国典型页岩气田的成功压裂经验,从地质评价指标、页岩体积压裂评价指标和工程技术评价指标三方面探索国内页岩可压性评价体系,对页岩气储层的地质特点进行评价,确定总地质储量、地质"甜点"区、成熟度等;获得储层岩石的脆性参数、天然裂缝、地层倾角、地应力等数据,对储层形成体积裂缝的可行性进行评价;探讨压裂增产的方式、射孔方式、压裂液性能等工程技术指标。从中优选影响储层可压性的主导因素,挑选出最能直接反应页岩地质力学可压性的指标,建立一套适合国内复杂地质和工程条件下的页岩气储层可压裂性评价指标体系,为构建页岩可压性评价模型与风险控制方法提供参考指标。     

页岩气措施返排液重复利用技术研究

页岩气主要通过采用大规模减阻水多级分段压裂获得。减阻水压裂会产生大量的返排液,返排液若直接排放会对周边的生态环境造成一定的影响,必须对其进行有效处理。如果能够实现对返排液中减阻水压裂液的重复利用,就可减少对环境的污染、降低开采成本、节约水资源,研究其处理方法具有极大的技术价值和经济价值。根据页岩气措施液性能要求,在仔细分析返排液性质的基础上,评选出絮凝剂、杀菌剂等水处理药剂,筛选出适合返排液重复利用的减阻剂,在焦页8-2HF和焦页12-3HF井应用中取得较好的效果。     

涪陵页岩气田清洁生产技术应用分析

实现经济高效和清洁绿色开发,对页岩气的长远发展和当地环境保护有着举足轻重的意义.从涪陵页岩气田开采工艺、技术原理、工艺流程出发,对钻井、压裂减排控污、钻屑资源化利用等主要清洁生产技术进行了分析和研究.研究表明,以节能降耗、减污增效为主的页岩气清洁生产技术体系可为国内页岩气开发行业环境保护工作提供参考.     

一种桥塞坐封试验测试装置的研制

桥塞-射孔联作分段压裂是目前国内外进行页岩气开发所使用的主要技术,且桥塞和坐封工具的性能直接影响泵送环节与压裂效果。由于桥塞技术的不断发展以及涪陵二期深层页岩气井开发面临的高温高压井况,需要对现有桥塞及坐封工具性能指标进行提升。为了实现复杂工况下桥塞所面临的各项技术指标的试验测试,研究设计了JHSK-1A型桥塞坐封试验测试装置,能够满足可对不同类型、规格的桥塞坐封工具与各种试验桥塞工作的匹配性进行试验、评价,应用效果良好。     

涪陵页岩气井焖井时间与产能关系分析

涪陵页岩气井压裂后,多数井经历了3天以上的焖井,再进行钻塞后放喷排液、测试求产。随着焖井时间的变化,气井初始产能相差较大。根据调研资料表明,焖井期间人工裂缝内压裂液滤失、微裂缝沟通、页岩浸泡等因素共同影响近井地带的储层物性,进而影响气井产能。进一步统计、分析涪陵页岩气井焖井时间与压裂液返排率、气井初始产能的对应关系,认为焖井20天以上能大幅度改善气井近井地带储层物性,提高单井产能。