新型水溶性暂堵剂在重复压裂中的暂堵转向效果

重复压裂是恢复油井产能、提高最终采收率的重要方式之一,目前最有效的重复压裂方式是暂堵剂的转向压裂改造。采用可生物降解材料、高分子量聚合物、膨胀剂和固化剂合成了一种环保型水溶性暂堵转向剂,该暂堵剂颗粒尺寸可根据裂缝宽度定制,水溶性良好,压裂施工结束后4 h可水溶降解;岩心实验表明,该水溶性暂堵剂岩心封堵效率可达99%以上,承压40 MPa以上,且水溶降解后对岩心的伤害较小,满足重复压裂施工各项指标的要求。现场试验1口井,施工过程中加入暂堵剂后施工压力上升3 MPa,起到了良好的暂堵效果,压后增油量为1.1 t/d,含水率下降5%,说明该压裂模式能够起到恢复油井产能、降低含水的目的。      

水溶性压裂暂堵剂的性能评价

以淀粉、丙烯酸和丙烯酰胺为原料,过硫酸铵与亚硫酸氢钠为引发剂,带不饱和双键的有机物DJ-1为交联剂,合成了一种水溶性压裂暂堵剂,并对其性能进行了表征。结果表明,随着温度升高、溶解时间延长,暂堵剂在地层水中的水溶率增大。在20~80℃、暂堵剂与地层水在固液比为1:300时,暂堵剂在16 h下的水溶率为96%~98%,水溶性良好。完全溶解后,5~20 g/L溶液的黏度为12.6~53.7 mPa·s,返排性好。20 g/L暂堵剂溶液的抗拉强度达9.1 N,黏附能力较好。岩心实验表明,暂堵剂的封堵强度随岩心渗透率的增大而减小,压力梯度最大值为47.1 MPa/m,具有封堵原有裂缝,使新裂缝偏离最大主应力方向的能力。暂堵剂对岩心的封堵率大于90%,用地层水冲刷后岩心渗透率恢复率高达97.6%。对高渗透层的选择性封堵率大于83.2%,随岩心渗透率级差的增大,暂堵剂对高渗透层的封堵率增加。     

低渗透水平井暂堵转向重复压裂技术及现场应用

针对人工裂缝与井筒夹角较小和固井质量差导致无法机械分隔的两类需进一步改进的水平井,大庆油田开展了暂堵转向重复压裂技术研究。通过开展转向剂性能评价实验,优选了两种重复压裂模式下所采用的转向剂,建立暂堵转向物理模型,形成了相应的施工参数优化设计方法,配套了双封单卡和大规模单卡两种重复压裂工艺管柱。共开展了9口水平井的暂堵转向重复压裂现场试验,取得了较好的增产效果,有效延长了以上两类水平井的生产周期。     

低渗透油田暂堵重复压裂堵剂用量优化与现场试验

暂堵重复压裂是开启天然微裂缝、提高侧向剩余油动用程度的重要手段之一。由于目前施工过程中对堵剂用量没有具体优化,多凭经验确定,往往造成暂堵升压幅度小。为了提高鄂尔多斯盆地暂堵重复压裂的可控性,针对低渗透油田天然微裂缝发育、2向水平主应力差较小的特点,在分析暂堵压裂过程中存在的突出问题后进行了暂堵剂的筛选,以减少堵剂残留给储层渗透率带来的伤害;依据巴布库克关于支撑剂在裂缝中的沉降规律,模拟暂堵重复压裂过程中人工裂缝内的暂堵压差,实现升压造侧向缝,并重新认识了暂堵压裂成败的关键影响因素和影响规律;利用三维压裂软件求取缝高、缝宽等关键参数,优化了暂堵剂的实际用量,现场试验中暂堵升压明显。该方法进一步完善了低渗透油田裂缝暂堵压裂优化设计方法,对现场施工具有一定的指导作用。     

致密油藏暂堵强化注水吞吐及暂堵分流数学模型研究

为了提高压裂改造规模较小、裂缝网络渗透率较低、储量丰富压裂段的采收率,提出暂堵强化注水吞吐工艺,即通过在注水吞吐的注入阶段注入暂堵剂溶液扩大注入水的波及面积,从而改善多轮次后水平井注水吞吐开发效果。首先通过并联不同开度造缝岩心,对比分析注水吞吐和暂堵强化注水吞吐对不同开度造缝岩心样品原油的动用程度;之后,在暂堵剂滤饼封堵特性实验的基础上,建立考虑井筒变质量流的水平井暂堵分流数学模型并分析暂堵剂质量浓度和注入速度对分流效率的影响。研究结果表明,暂堵强化注水吞吐使得大、小开度造缝岩心样品采收率分别提高了3.46%和1.71%,可有效改善注水吞吐开发效果;根据通过暂堵剂滤饼的压降与注入时间的关系确定滤饼阻力系数为1.13×108 m-2;暂堵剂质量浓度越高,注入速度越高,分流效率越高。     

鄂尔多斯盆地安83区块致密油藏老井暂堵混合水体积压裂技术

鄂尔多斯盆地致密油资源丰富,近年来体积压裂技术的进步使该类油藏的单井产量大幅提高,但早期开发的长庆油区安83区块采用常规压裂技术开发,单井产量低,开发效益差。为提高该类型油藏的开发效果,通过分析安83区块致密油藏特征以及开发动态,提出体积压裂技术的研究思路;利用研究区岩石力学、地应力测试及天然裂缝的相关数据,研究实现复杂裂缝网络系统的缝内净压力条件,建立动态裂缝宽度随时间和排量变化图版,并进行暂堵时机、泵注排量和暂堵剂优选等方面的研究,形成缝端暂堵、缝内多级暂堵和大排量、低砂比、大液量滑溜水低粘度液体体系的老井暂堵混合水体积压裂技术。应用效果表明,该技术有效地提高了缝内净压力,在裂缝侧向形成复杂的裂缝网络系统,提高裂缝与基质的接触体积,扩大了侧向剩余油的动用程度;在安83区块C7致密油藏应用100余口井,平均单井产量较压裂前提高4~5倍,有效地改善了安83区块的开发效果。     

顺北油田缝内转向压裂暂堵剂评价实验

缝内暂堵压裂是开发断溶体油藏的关键技术之一,该工艺可以使新裂缝在已压出裂缝的其他位置起裂,从而大幅度提高井周弱势通道的动用程度,增加裂缝复杂度,达到增产的目的。顺北油田奥陶系油藏埋深大,缝洞特征明显,温度可达到160℃,导致普通可降解型堵剂快速失效,为此优选了一种油溶性树脂粉,开发了一种自降解颗粒。基于桥堵机理明确了粒径配比和有效暂堵厚度要求,对堵剂稳定性及高温下的降解、吸水后的膨胀情况进行了评价;通过改进的驱替装置对堵剂在裂缝中形成的暂堵隔板强度进行了评价;最后反向注入,记录解堵情况。实验结果表明：油溶性树脂粉不溶于水和酸、碱,但任何温度下都可溶于油,厚度为14 cm的油溶性树脂粉暂堵隔板在不同粒径颗粒质量比为1.0：2.0：2.3时,可耐受10 MPa的压力;A型自降解颗粒不溶于酸、碱、盐,且不溶于油,在高温油相或水相中均可自我降解,厚度为16 cm的A型自降解颗粒暂堵隔板在不同粒径自降解颗粒质量比为1.0：1.3时,可耐受10 MPa的压力。该研究成果为顺北油田提供了2种暂堵压裂时使用的暂堵剂。     

新型储层改造用暂堵转向剂研究及应用

针对现有暂堵转向剂突破压力低、耐温性差,部分暂堵转向剂存在纤维缠绕分散不均或因表面快速水化而聚结"成团"等问题,采用直链型聚合物细颗粒与粒径更小的水膨体复配,引入矿物油对其进行分散,使其表面具有一定疏水性,从而制备出了一种新型储层改造用暂堵转向剂。该暂堵转向剂利用不同粒径材料的堆砌、架桥作用,在基质和裂缝的端面以及裂缝内部形成堵剂层,并利用水膨体的吸水膨胀作用进一步填充颗粒间的空隙,提高了封堵率。室内实验表明,该暂堵转向剂耐140℃高温,可直接加入水基储层改造液体中注入地层,在储层温度下逐渐溶解/降解,对基质和裂缝均具有良好的封堵效果,封堵率99%,封堵后的正向突破压力≥60 MPa。该暂堵转向剂在四川页岩气储层体积压裂中开展了8段次的现场试验,均取得了良好的转向效果。     

可降解绳结暂堵剂性能评价及应用

针对常规暂堵剂封堵不规则形状射孔孔眼用量大、封堵效果差的问题,以聚乳酸材料、可降解树脂为原料制备了绳结暂堵剂,对其综合性能进行了室内实验评价,并研究形成了绳结暂堵剂施工工艺。室内性能评价结果表明：绳结暂堵剂具有较好的溶解性能和承压性能,模拟地层温度90℃下,在清水及聚合物滑溜水中26 h内完全溶解。绳结暂堵剂直径为18 mm以上时,承压强度达到50 MPa。该绳结暂堵剂在5口井12段的密切割多簇压裂中进行了施工,施工成功率100%,暂堵效果稳定,平均升压4.9 MPa。研究结果表明,绳结暂堵剂能达到大幅度提高孔眼暂堵效果、促进施工井段内射孔簇均衡起裂的目的,具有良好的推广应用前景。     

暂堵压裂技术在坪北油田的研究应用

文章通过对坪北油田三叠系延长组C62、C61和C4＋52主要含油层位地应力大小及方位特征、裂逢开启与延伸条件、暂堵剂评选及配套技术等方面研究,提出了缝内桥堵主裂缝通道,促使裂缝净压力升高,从而压开新的支裂缝或沟通更多微裂缝,增大油层泄流面积的暂堵压裂增产技术思路。2004～2005年现场应用11井次,工艺成功率91％,有效率81．8％,累计增油3058t,投入产出比1：9。暂堵压裂技术的应用旨在为进一步提高坪北特低渗油藏采收率探索一条新途径。     

低渗透油田重复压裂蜡球暂堵剂性能研究

安塞低渗透油田受天然微裂缝发育的影响,人工裂缝的侧向油井见效差,油藏产量和压力分布严重不均,部分区块长期不见效,油井处于低产低效状态。重复压裂改造是否成功的关键在于能否构建新的裂缝系统。作为堵老缝压新缝的堵剂,对其性能要求：在一定温度下软化且在一定压力下易变形,即能与老裂缝中的残留固相、压裂液中的支撑剂一起形成理想封堵;有良好的粘弹性,与原油配伍好,残余在缝中的暂堵剂易返排,保证泄油通道畅通。本文通过热稳定性测试实验、与原油配伍实验、压力模拟实验、溶解速度实验及封堵与返排实验,研制并论证了油溶性蜡球粒子暂堵剂对于低渗透油田重复压裂可有效地达到上述性能要求。     

塔河油田碳酸盐岩储层暂堵转向压裂排量优化

塔河油田碳酸盐岩储层暂堵转向压裂成功,但施工过程中排量参数尚未有计算数据支撑,不利于暂堵转向重复酸压技术推广应用.以裂缝几何形状模型为基础,利用数值迭代方法建立了暂堵转向压裂排量优化设计模型,确定了碳酸盐岩暂堵阶段和压裂阶段最优化排量,形成了"低排量注入暂堵液封堵尖端,高排量注入压裂液实现转向"的暂堵转向施工方法.分析...     

特低渗透砂岩油藏暂堵转向压裂技术研究及应用

针对特低渗主力油藏进入中高含水开发期,水驱特征及剩余油分布更加复杂,油井含水上升速度加快,通过常规压裂技术挖潜剩余油,容易引起含水大幅上升。因此,在见水原因分析研究的基础上,开展了暂堵转向重复压裂配套技术研究,在现场应用中取得了良好的控水增油效果,为中高含水期低产井的治理提供了方向和依据,对长6油藏的稳产工作具有深远的积极意义。     

四川盆地页岩气储层暂堵转向压裂技术进展及发展建议

暂堵转向压裂技术是四川盆地页岩气藏高效开发的关键手段,但目前主要依靠现场经验施工。为进一步优化该地区暂堵转向压裂施工效果,分析了四川盆地页岩储层特征,回顾了暂堵转向压裂技术的应用历程,从暂堵材料、暂堵机理、裂缝转向机理、暂堵工艺及现场应用方面总结了该技术的主要进展,阐明了现场施工面临的挑战并提出了发展建议。微地震和产量测试结果表明,缝口暂堵转向压裂技术和缝端暂堵转向压裂技术对四川盆地页岩气藏压裂改造具有明显效果。页岩气藏常用的暂堵球和颗粒暂堵剂主要性能参数基本满足目前中浅层和部分深层页岩暂堵转向压裂要求,但施工过程中仍面临暂堵材料优选与施工参数优化缺乏理论支撑的问题和深层页岩气藏复杂储层条件的挑战,下一步应加强暂堵材料评价标准的制定,开展不同暂堵材料暂堵机理的研究,以及新暂堵材料的研发,为优化暂堵转向压裂施工参数、提升施工效果提供理论依据。     

胡尖山油田A17区块暂堵转向压裂技术研究

A17油藏低孔、低渗,物性差,非均质性强,储层裂缝发育,重复改造时,主向油井极易沟通对应注水井,导致油井水淹,区块内产量和压力分布严重不均,部分侧向油井长期不见效,区块油井整体处于低产低效状态。通过研究缝内转向压裂技术,先向地层内挤注暂堵剂,主要是增加高渗带流动阻力,对高渗带进行封堵,使后续的压裂能量能够在低渗含油区改造形成新的裂缝,提高低渗区的泄油面积,同时避免沟通主向方向的注水井,提高单井产能,为进一步提高其他三叠系油藏压裂技术研究提供了宝贵经验。     

新型重复压裂暂堵剂的实验研究

针对重复压裂对暂堵剂封堵性能的要求,提出了新型暂堵剂的合成方法,即通过自由基溶液共聚的方法以丙烯酰胺为主要原料,合成了新型的暂堵剂CLS-1.并对合成的暂堵剂的封堵强度、承压能力、热稳定性和返排性能进行评价.实验结果显示:与现场常用的美国暂堵剂DJ-UN相比,同为10 000 mg/L的浓度,在外加环压为4 MPa的条件下,CLS-1与壁面的粘附能力更好,能够承受1.5 MPa的突破压力,比DJ-UN具有更好的封堵能力;在60 ℃条件下,其膨胀比为0.88,大于DJ-UN的0.6的膨胀比,具有更好的稳定性.CLS-1 完全溶解后黏度更小,更易返排,是一种性能良好的新型重复压裂暂堵剂.     

一种复合暂堵剂在重复压裂中的应用

文章通过室内实验和现场应用,证实一种复合暂堵剂能够更加有效的提高重复压裂效果,其关键技术是复合暂堵剂以及组合使用方式。复合暂堵剂由纤维状暂堵剂和颗粒状暂堵剂组成,其暂堵机理是首先利用纤维状暂堵剂实现裂缝缝口或缝内架桥,再利用颗粒状暂堵剂的可自身膨胀性形成有效封堵,达到裂缝重定向的净
压力,从而形成不同于老裂缝方向的新裂缝,更大范围的沟通原裂缝未波及区域的油气,同时两种暂堵剂均为可控降解材料,不会对储层造成新的伤害,进而能最大限度的提高油气产量。室内实验结果表明,通过“架桥+封堵”的暂堵技术可有效实现封堵,其封堵强度可达38Mpa, 现场施工压力分析表明“架桥+封堵”暂堵工艺有效,新裂缝起裂明显,压后增产效果显著,这种复合暂堵剂为提高重复压裂转向的可控性提供了手段,并能有效提高重复压裂成功率和改造效果。     

安塞油田长6油层端部脱砂压裂试验

长6油层是安塞油田的主力油层，天然微细裂缝比较发育，注水开发以来，采微裂缝影响，部分区块主向油井见效后含水上升快甚至水淹，而侧向油井难以见效，造成区块内产量和压力分布严重不均，影响了开发效果。蜡球暂堵端部脱砂压裂技术可以最大程度地增加油层泄油面积，提高填砂裂缝导流能力，在现场试验取得了明显的效果，为长6油藏侧向油井的重复压裂改造摸索出一条新的路出。     

华北油田高含水油藏转向压裂用暂堵剂研究

华北油田阿尔区块部分油井出现高含水甚至是特高含水,进行简单的重复压裂不仅达不到控水增油效果,还会造成经济损失,为此提出采用三段式变配方注入暂堵剂的工艺思路进行调剖。通过实验优选出3种配方体系暂堵剂,并设计了一种新的实验方法考察暂堵剂的抗冲击性能。研究结果表明,该体系能够实现高强度堵水,满足重复压裂中实现裂缝转向的要求,而且抗冲击实验相比于传统渐进式实验更符合地层实际情况。     

屏蔽暂堵重复压裂工艺在准噶尔盆地BZ区块的应用研究

屏蔽暂堵重复压裂工艺最初是针对长庚油田低渗透储层开发的重复改造技术,并取得了较好的增产效果,2004年开始在准噶尔盆地BZ区块应用该工艺。通过地质特征、开发特征、工艺适用性及工艺配套和施工参数的优化研究,形成了适合该地区的屏蔽暂堵压裂技术。目前该工艺在准噶尔盆地BZ区块已成功应用37口井,施工成功率达95%,有效率85%,平均单井日增油4．1 t,有效期平均达240 d,部分井有效期已超过570 d。现场应用表明,屏蔽暂堵压裂工艺在准噶尔盆地具有良好的推广应用前景。