爆燃压裂技术在筛管完井污染解堵中的应用北大核心CSCD

中国南海东部油田筛管完井的井型比例较高,部分井由于缺乏有效的增产措施而长期处于关井状态。为了解决这一问题,本文以南海东部油田的H-20sb井为例开展爆燃压裂技术的应用研究。在分析爆燃压裂技术对筛管完井井型技术适用性的基础上,通过修正爆燃压裂压力与时间主模型、修正压挡液柱运动子模型、采用筛管泄流子模型替换原射孔孔眼泄流子模型的方法,建立了一套适用于筛管完井的爆燃压裂模型;通过数值计算和爆燃压裂筛管地面打靶试验的方式,优选并确定了安全实施筛管完井爆燃压裂的火药总质量、火药力、燃烧速度、火药单位质量和起爆方式等参数,最后分析爆燃压裂技术在H-20sb井的现场应用效果。研究结果表明,爆燃压裂技术产生的高压气体可以冲刷解堵筛管周围污染物并穿透污染带,扩大后续酸化半径,提高酸化作业效果,最终达到提高油井产量的目的。本文研究成果为筛管完井的增产技术探索了新途径,也为爆燃压裂在筛管完井的进一步应用提供了借鉴。     

筛管完井爆燃压裂技术可行性研究

运用地面打靶实验方法,利用不同类型和用量的火药进行筛管完井爆燃压裂实验,并检测压裂后水泥靶中筛管挡砂精度的变化,对筛管完井爆燃压裂技术可行性进行了研究。研究表明:星孔筛管不适合进行爆燃压裂,存在较大风险;绕丝筛管受限于检测方法,其适用性还需进一步研究;复合筛管在满足火药类型、火药用量、峰值压力等限制条件下可进行爆燃压裂。在中国海上油田惠州26-1油田20sb井进行了现场试验,效果显著,一口关停2 a的井成功复产,并且压裂枪完好,油井不出砂,验证了复合筛管完井在一定限制条件下实施爆燃压裂技术的可行性。该技术对国内外类似油田的开发具有借鉴意义。     

过筛管爆燃压裂技术

针对海上油田筛管完井的油井常规酸化压裂措施受平台空间局限的问题,研发了过筛管爆燃压裂工艺。运用火药参数优化分析方法,研发了径向燃速为3.57 mm/s(环境压力为6.0 MPa),火药力为669 kJ/kg,耐温可达178 ℃(48 h)的HY-1推进剂火药;利用筛管孔眼压降和压挡液柱井斜模型,编制了高精度筛管完井爆燃压裂模拟软件;进行了地面打靶实验和井下打靶试验,结果显示,火药安全用量不大于3.2 kg/m,且井下峰值压力小于46.8 MPa与地层压力之和时,可达到既能压开储层又不破坏筛管的效果,2口试验井分别取得2.7倍和3.0倍增油的显著效果。过筛管爆燃压裂技术可为海上油田筛管完井的油井的增产增效提供新的技术方向。     

海上油田爆燃压裂技术研究与现场试验

为了解决海上油田应用爆燃压裂技术的安全性问题和压裂后高效增产的技术难点,研发了耐高温、低火药力和低燃速火药,建立了爆燃压裂模拟模型,采用安全管柱组件并进行安全校核,形成了海上油田井口泄压方法,并采取强化软件模拟和与酸化技术联作等措施增强技术安全性、提高压裂后的增产效果,形成了海上油田爆燃压裂技术。该技术在海上油田8口井进行了现场试验,试验井峰值压力为22.4～71.3 MPa,管柱均无安全问题,平均单井增油量43.1 m3/d。研究表明,爆燃压裂技术在海上油田具有较好的适应性,适用于多种井况条件,形成的海上油田爆燃压裂安全控制和高效增产配套技术具有安全、高效的优点,能够提高爆燃压裂的安全性和压裂后的增产效果。      

爆燃压裂联合酸化技术在陆丰油田古近系储层的应用研究北大核心CSCD

南海陆丰油田古近系储层低渗、近水、储层跨度大等特征极大限制了常规储层改造技术的实施,开展适合陆丰油田的爆燃压裂联合酸化技术应用研究十分必要。本文以陆丰油田古近系储层的2口试验井L1、L2为例,通过优化火药燃烧速度和火药力,在有效控制峰值压力、裂缝长度、避免沟通邻近水层的同时,确保了试验井较高的增产倍比;采用夹层枪和多趟施工管柱相结合的作业方式,提高了大跨度储层爆燃压裂联合酸化技术的作业效率;采用低成本、强溶蚀酸液体系,增强了爆燃压裂后酸化的溶蚀扩缝效果。针对爆燃压裂联合酸化技术在试验井L1应用中出现的起爆器断裂、部分层位产液不足问题,提出了采用高强度起爆器、确保较高的火药单位质量等改进措施并应用于试验井L2井,最终取得了显著的增产效果。本文研究有效拓展了现有储层改造技术的应用范畴,为国内外类似储层规模开发提供了借鉴。     

爆燃压裂联合酸化技术在陆丰油田古近系储层的应用研究

南海陆丰油田古近系储层低渗、近水、储层跨度大等特征极大限制了常规储层改造技术的实施,开展适合陆丰油田的爆燃压裂联合酸化技术应用研究十分必要。本文以陆丰油田古近系储层的2口试验井L1、L2为例,通过优化火药燃烧速度和火药力,在有效控制峰值压力、裂缝长度、避免沟通邻近水层的同时,确保了试验井较高的增产倍比;采用夹层枪和多趟施工管柱相结合的作业方式,提高了大跨度储层爆燃压裂联合酸化技术的作业效率;采用低成本、强溶蚀酸液体系,增强了爆燃压裂后酸化的溶蚀扩缝效果。针对爆燃压裂联合酸化技术在试验井L1应用中出现的起爆器断裂、部分层位产液不足问题,提出了采用高强度起爆器、确保较高的火药单位质量等改进措施并应用于试验井L2井,最终取得了显著的增产效果。本文研究有效拓展了现有储层改造技术的应用范畴,为国内外类似储层规模开发提供了借鉴。     

南海东部油田水平筛管井酸化工艺改进及应用

南海东部油田水平井多采用悬挂筛管完井,油田储层具有胶结疏松易出砂、边底水活跃综合含水率高、渗透率非均质性大、注入液体易漏失等特点,为酸化增产带来较大困难。通过利用海上平台钻杆或油管作为酸化管柱,提出了水平井钻杆多点拖动酸化工艺,该工艺综合优选酸化点和设计工艺参数,可以实现大排量酸洗效果。截至2014年底,水平井钻杆多点拖动酸化工艺已在南海东部油田应用10井次,累计增油27.11万m3,增产效果显著,可为类似水平筛管井酸化提供借鉴。     

筛管完井高能气体压裂模拟实验研究

筛管完井高能气体压裂技术是筛管完井油气储层增产的重要手段,进行筛管完井高能气体压裂模拟实验对于探究其增产机理、压裂前后筛管防砂性能变化规律和优化施工工艺具有重要意义。本文充分考虑筛管完井高能气体冲击破岩过程中的瞬态性和复杂性,利用施加围压的水泥靶来模拟筛管完井固体火药高能气体压裂过程,探究裂缝形态及整个压裂过程对筛管防砂性能的影响。研究结果表明:筛管完井固体火药高能气体压裂技术可在地层中产生2~4条经向裂缝;压裂后筛管防砂性能略有下降,旧筛管与新筛管防砂性能相比显著下降,但对后续生产无影响;裂缝条数和筛管防砂性能下降程度与峰值压力和升压速率有关,峰值压力越大,裂缝条数越多。该研究成果对于筛管完井高能气体压裂现场施工具有一定的指导意义。     

爆燃压裂技术在近水水平井中的应用

为解决爆燃压裂技术在近水水平井中的应用难题,根据火药燃烧、压挡液运动等相关理论,修正了爆燃压裂起压及裂缝延伸模型,结合陆丰13-1油田α层储层物性和出水层段距离,优选作业层段,采用延时-低峰值压力的爆燃设计思路,分析了不同燃速、不同尺寸火药情况下,峰值压力和裂缝缝长,优选了大尺寸、合理用量的HTPB推进剂火药,从而控制裂缝缝长,避免沟通底水。现场试验表明,陆丰油田两口近水水平井爆燃压裂成功避免了沿着射孔方向3. 0～3. 6 m的底水沟通,累计增油达6 000 m~3。研究结果表明,优选合适作业井段,采用大尺寸延时火药,合理控制火药用量是爆燃压裂技术在近水水平井中应用的关键,准确爆燃压裂模型可为设计和风险控制提供理论依据。     

爆燃压裂储层致裂数值模拟及井况影响因素分析

为了鉴别爆燃压裂储层致裂与井况之间的关系,并提高爆燃压裂技术在海上油田应用的安全性,采用优化后的爆燃压裂储层致裂数值模拟模型,优选国内陆地和海上油田储层、井筒、射孔三方面七小类因素数据,进行储层致裂井况影响因素分析。采用陆地长庆油田的一口常规井数据作为基准参数,进行单一因素变化趋势分析;再采用海上油田中深井可变参数数据进行正交分析,得到重要认识,爆燃压裂储层致裂紧密相关的峰值压力和增产倍比,与井况影响因素的重要性依次为井眼半径、地层系数和井深,其中峰值压力受三种因素联合影响变化较大,而增产倍比通常小于陆地油田的预测结果。海上油田在技术实施时需要结合单井情况,优化火药参数以获得低峰值压力和高增产倍比。     

高能液态火药压裂技术在靖边采油厂的应用

靖边油田孔隙度小、渗透性差,传统爆燃压裂后容易形成近井致密,在固体火药高能气体压裂应用的基础上,开发研制了液体火药,介绍了液体火药的作用机理和选井条件,计算了液体火药的注入位置。靖边油田现场试验表明,工艺成功率达100%,施工后取得了较好的经济效果。实践证明,液体火药高能气体压裂技术可大幅度提高低渗透油藏的措施效果,具有广阔的应用前景。     

牛东平2水平井火成岩水力喷射压裂技术

水力喷射压裂技术是集射孔、压裂于一体的增产技术,该技术对薄层、水平井、筛管完井等特殊井压裂具有很强的针对性,并在牛东平2筛管水平井进行了现场试验,取得了较好的增产效果。     

海上油田中深井多段优快爆燃压裂技术优化与应用

海上油田中深井实施爆燃压裂技术将产生较高峰值压力,易造成施工管柱破坏、电缆断裂等安全问题,并存在作业时效及作业效果较差等难题。针对爆燃压裂难点,研发了低燃速、耐175℃高温、耐72 MPa高压爆燃压裂推进剂火药,可满足海上油田中深井高温高压储层要求;优化形成了中深井电缆传输爆燃压裂工艺,作业时效相对于油管传输爆燃压裂至少可提高8倍以上,同时能够有效保证每米储层火药质量,所采用的高强度电缆和电缆井口防喷器解决了系列安全风险问题。优化形成的海上油田中深井多段优快爆燃压裂技术,在海上油田L-10a、X-B6井进行了现场试验,具有作业安全性高、时效快、效果好等优点,可为国内外类似中深井储层改造技术应用提供借鉴。     

爆燃压裂火药参数正交综合平衡分析

为了提高爆燃压裂火药应用的安全性和造缝效果,优选了火药外径、火药力、燃烧速度、燃气比热容等4项关键参数,采用正交设计方法评价出各参数分别对峰值压力和造缝效果影响的重要性,并采用综合平衡法优化出大外径、低燃烧速度、低火药力和高燃气比热容的火药最佳方案。现场应用表明,采用正交综合平衡分析法进行的爆燃压裂设计方案已在我国海上油田7井次取得成功应用,均达到控制峰值压力和增产的显著效果,具有较好的推广应用价值。     

爆燃压裂火药参数正交综合平衡分析北大核心CSCD

为了提高爆燃压裂火药应用的安全性和造缝效果,优选了火药外径、火药力、燃烧速度、燃气比热容等4项关键参数,采用正交设计方法评价出各参数分别对峰值压力和造缝效果影响的重要性,并采用综合平衡法优化出大外径、低燃烧速度、低火药力和高燃气比热容的火药最佳方案。现场应用表明,采用正交综合平衡分析法进行的爆燃压裂设计方案已在我国海上油田7井次取得成功应用,均达到控制峰值压力和增产的显著效果,具有较好的推广应用价值。     

在渤海湾多层薄互层稠油油藏防砂实践分析

根据油田地质特征、储量规模和地理位置,在渤海湾油田开展了10余年的完井及其防砂方式的探索和实践,先后提出并实施了适度防砂、ECP+优质筛管、膨胀筛管、压裂充填等多种完井及其防砂方式。然而,这些完井及其防砂方式难以完全满足该油田对高产、稳产的要求。前期试验结果表明,裸眼内下入优质筛管的适度出砂技术,因其完井费用低、表皮因数低,成为该油田的主要防砂方式,截至2011年5月,先后应用在171口生产井当中。但是,随着生产的进行,多数生产井出现产能递减快、出砂严重、生命周期短等现象。压裂充填防砂技术有效解决了油井出砂的难题,同时能够使油井长期保持稳产,截至2015年7月,压裂充填防砂技术在该油田作业已经超过了150井次,多达507个防砂层位,该技术已成为该油田后期生产井的主要防砂方式。文章分析了该油田完井及防砂方式变化的主要原因,并提出了相关的优化改进建议,为后续稠油油田防砂方式的选择提供了借鉴。     

适合文昌油田中高含水筛管井的复合酸液体系

南海西部文昌油田群部分油井已进入中高含水期,储层具有胶结疏松、非均质性强等特点,多采用悬挂筛管完井,酸化时很难实现均匀布酸,往往出现增液不增油的现象。针对储层特点及完井方式,研发出了WZX-02自转向酸+WHS-05缓速酸的复合酸液体系,该体系能有效抑制酸液进入高渗层,避免酸化后含水大幅上升。该体系在文昌M油田D井进行了先导性试验,酸化前产液量为68 m3/d,产油量为32 m3/d,含水53%,酸化后产液量为207 m3/d,产油量为117 m3/d,含水43%,增产效果显著,可为类似中高含水筛管井酸化提供借鉴。      

海上油田水平井二次完井防砂产能预测模型

现有水平井产能预测模型较多,但均未考虑二次完井的防砂方式,则在预测中存在一定的误差.鉴于此,以常规完井防砂产能Joshi模拟为基础,考虑海上油田地层参数和完井方式等因素,修正了钻、完、修井作业过程地层伤害的表皮系数,建立了考虑不同二次完井防砂方式的海上油田水平井产能预测模型.对南海番禺区块示例油田的计算结果表明:老筛管...     

胜利油田水平井防砂技术再获重大突破

胜利油田在草109-P5井首次应用筛管完井套管外逆向挤压砾石充填技术并获得成功，成为该油田继成功实施逆向压裂充填、套管完井挤压砾石充填等技术获得成功后，在防砂技术上的义一重大突破。     

东北工区水平井分段压裂技术研究

针对东北工区七棵树油田和松南登娄库气田水平井增产的需要,通过建立水平井分段压裂产能模型,优化了致密油气藏水平井分段压裂裂缝条数、缝长等参数;通过岩石力学参数、隔层厚度和压裂参数优化,形成了七棵树油田水平井泥岩穿层压裂工艺技术和登娄库气田水平井缝高控制技术;建立的筛管完井或套管固井的水力喷射定点分段压裂工艺技术、裸眼封隔器分段压裂与完井一体化工艺技术,能够满足不同完井方式水平井分段压裂的需要,且经济效益显著,为东北油气分公司的增储上产提供了强有力的技术支撑。