苏里格东区致密砂岩气藏压裂技术研究

苏里格东区气田上古砂岩气藏属于致密砂岩气藏,通过对该气田砂岩气藏压裂技术的研究及现场应用效果的分析,形成致密砂岩气藏储层改造的压裂技术,对苏里格东区及整个苏里格气田、乃至其它致密砂岩气藏的开发也具有指导意义。通过对苏里格气田东区上古砂岩气藏储层地质特征分析的基础上,提出了满足该区储层改造的压裂工艺,认为低伤害压裂液技术、多层分层压裂技术、水平井压裂技术是苏里格气田东区储层改造的主要技术。剖析了储层改造的压裂难点,认为储层易伤害、纵向多薄层发育、压裂液返排困难是该区储层改造的主要难点,并针对压裂难点提出了针对性措施,而这些针对措施也正是苏里格东区目前实施应用的关键技术。分析了东区实施的压裂关键技术及现场实施效果,形成了适合东区储层改造的压裂设计优化技术、直井定向井多层分层压裂技术、水平井多段分层压裂技术、低伤害压裂液技术、压裂液快速返排技术等综合技术。     

薄层压裂技术在苏里格气田东区的研究与应用

针对苏里格气田东区低渗、单层薄和单井产量低的特点,本文分析薄层压裂技术在苏里格气田东区应用的必要性,并对薄层压裂的压裂液、压裂施工参数、施工规模、工艺措施以及压裂液返排提出优化和推荐的设计参数,形成适合苏东区块的薄层压裂技术,为其现场压裂改造提供理论依据。     

低伤害压裂液在苏里格气田东区水平井的应用

2010年,苏里格气田东区开始水平井开发试验,由于储层地质条件差,对伤害更为敏感,且多段改造沿用中、西区的常规羟丙基压裂液体系,裂缝和储层伤害大、压后返排困难,压后测试平均无阻流量仅为3.88×104m3/d,改造效果十分不理想。2011年,在前期大量室内研究和现场试验的基础上,分别应用羧甲基胍胶压裂液体系、低浓度羟丙基胍胶压裂液体系、阴离子表面活性剂压裂液体系等三种低伤害压裂液体系开展了8口水平井压裂试验,现场施工顺利,压后返排快,测试平均无阻流量31.63×104m3/d,增产效果明显。低伤害压裂液的试验成功为苏里格气田东区水平井储层改造开辟了新的方向,为苏里格气田增产增效奠定了基础。     

CO2压裂技术在苏里格气田的应用

针对苏里格气田低压、低渗气藏的特点,以及常规压裂压后液体返排困难,储层水伤害严重的问题,研究利用CO2压裂技术提高压裂液返排效果,减少储层伤害。有针对性地研究了CO2压裂工艺的原理、压裂优化设计技术及压裂配套工艺等。该技术在长庆油田苏里格气田的现场应用表明,应用CO2压裂技术降低了压裂液对气层的伤害,提高了气井单井产量和压裂效果。     

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。     

CO2泡沫压裂优化设计技术及应用

针对苏里格低压、低渗透气藏常规水基压裂液压后返排困难,导致储层水锁伤害的问题,研究利用CO2泡沫压裂来降低压裂液滤失,提高压裂液返排率,降低对储层的伤害。有针对性地研究了CO2泡沫压裂优化设计技术,包括:CO2泡沫压裂起泡技术、酸性交联技术、变泡沫质量和恒定内相设计技术等。现场应用表明,长庆苏里格气田气藏应用CO2泡沫压裂技术,可大大提高返排率,缩短压裂液返排时间,降低压裂液对气层的伤害,提高压裂效果。     

间苯二酚-甲醛树脂的合成及其与部分水解聚丙烯酰胺的成胶性能

体积压裂技术是非常规气藏后期改造的关键技术之一。苏里格气田属于致密砂岩气藏,为了实现水平井高效开发,提高气藏最终采收率,以苏53区块为例,以体积压裂适用的基本地质条件为依据,对苏里格地区水平井体积压裂适用性进行分析。同时,借用数值模拟方法,对水平井采用不同压裂改造方式进行模拟对比。结果表明:①苏里格气田储层具有微裂缝较发育、渗透率低、石英含量高等地质特征,满足体积压裂改造的基本储层条件;②通过模拟结果对比,苏里格气田水平井实施体积压裂效果明显优于常规压裂。另外,利用裂缝监测技术、FAST和TOPAZE软件等对2012年实施的5口体积压裂水平井进行了效果分析,认为:①体积压裂水平井平均单井加砂量、液量、裂缝条数等参数明显优于常规压裂水平井;②体积压裂水平井初期平均日产气约为12×104 m3,平均无阻流量、动储量分别为77.9×104 m3/d、1.75×108 m3,均为动态Ⅰ类井。     

体积压裂技术在苏里格气田水平井开发中的应用——以苏53区块为例

体积压裂技术是非常规气藏后期改造的关键技术之一。苏里格气田属于致密砂岩气藏,为了实现水平井高效开发,提高气藏最终采收率,以苏53区块为例,以体积压裂适用的基本地质条件为依据,对苏里格地区水平井体积压裂适用性进行分析。同时,借用数值模拟方法,对水平井采用不同压裂改造方式进行模拟对比。结果表明:①苏里格气田储层具有微裂缝较发育、渗透率低、石英含量高等地质特征,满足体积压裂改造的基本储层条件;②通过模拟结果对比,苏里格气田水平井实施体积压裂效果明显优于常规压裂。另外,利用裂缝监测技术、FAST和TOPAZE软件等对2012年实施的5口体积压裂水平井进行了效果分析,认为:①体积压裂水平井平均单井加砂量、液量、裂缝条数等参数明显优于常规压裂水平井;②体积压裂水平井初期平均日产气约为12×104 m3,平均无阻流量、动储量分别为77.9×104 m3/d、1.75×108 m3,均为动态Ⅰ类井。     

川西低渗致密气藏低伤害压裂技术研究及应用

川西地区重点勘探开发区块A气田遂宁组和B气田蓬莱镇组气藏由于前期压裂工艺技术的不配套,使得压裂施工成功率低、措施有效率低,严重影响了气藏的有效开发.压裂伤害机理研究表明,压裂过程中的伤害主要来源于压裂液和支撑剂造成的裂缝伤害,提出了压裂改造应从低伤害压裂液、压裂优化设计、返排工艺等多个方面降低伤害.研制形成的低稠化剂压裂液稠化剂浓度下降20%、伤害下降11.7%、残渣下降16%.在铺砂浓度实验、前期施工井评价和典型井的模拟和优化的基础上,确定了A气田遂宁组气藏和B气田蓬莱镇组气藏的最优压裂施工方案,形成了以线性加砂工艺技术、变粘压裂工艺技术、低砂比压裂工艺技术、多层压裂工艺、液氮+纤维高效返排等降低施工难度、实现低伤害压裂的配套集成技术.通过低伤害压裂技术的应用,使B气田蓬莱镇组气藏压后平均无阻流量由项目开展前的1.90×104m3/d上升到8.5137×104m3/d,使得A气田遂宁组气藏在2005年底提交天然气含气面积129.07km2,探明储量100.78×108m3,具备持续高速勘探开发的潜力.低伤害压裂技术在川西其它气田得到了推广应用,也为近期目标区块的勘探开发以及类似储层天然气的勘探开发提供了重要的经验和参考价值.     

苏10区块单井压裂优化设计方法研究与实施

根据苏里格气藏石盒子组和山西组的地质、工程情况,结合辽河油田压裂工艺实践,有针对性的筛选了适合该气藏的压裂增产工艺技术,即对施工井产层段的施工规模、压裂液体系、用砂强度等进行了优化,成功地实现了提高产能的目的,为苏10区块乃至苏里格气田低孔低渗气藏难动用储量的开发提供了压裂改造技术思路和技术保障。     

苏里格气田东区低伤害压裂技术研究与应用

针对苏里格气田东区的现实特征,紧紧围绕该区块低渗透气藏的储层特点,系统深入的研究了储层地质特征,建立了一套多层低渗气藏改造前动静态、宏观微观资料相结合的储层评估方法,初步形成多层低渗气藏压裂优化设计技术。客观分析了压裂改造的瓶颈技术问题,适时的完善了低渗气藏低伤害压裂液体系,该体系具有破胶彻底,对裂缝及储层的伤害低等优势,适合苏东易伤害储层。现场实施了50余口井,从施工情况来看,认为该技术的工艺设计应考虑羧甲基体系的特点,充分发挥该体系的低伤害优势,同时,现场质量精细控制是羧甲基体系顺利实施的有效保障。施工返排和压后试气效果表明,目前,羧甲基压裂液体系在苏里格气田东区试验效果较好,建议继续加大试验推广。     

川西马井气田JP3气藏压裂改造技术及应用

针对川西地区马井气田JP3气藏渗透率低、埋藏深、地层压力高、砂体厚度小等储层特征,通过对压裂液配方中稠化剂、交联剂及破胶剂的优选、压裂施工工艺技术以及裂缝强制闭合技术的研究等技术措施,提高了马井气田JP3气藏储层压裂改造的有效率.现场应用于7口井、10个层的加砂压裂改造,施工成功率100%,改造有效率100%,单井压裂改造后平均获得天然气无阻流量为10.92×104 m3/d,累积获得天然气无阻流量76.44×104 m3/d,增产倍比及投入产出比显著,获得了良好的经济效益,为提高川西地区的天然气产量做出了积极的贡献.     

苏里格气田致密气藏压裂改造技术研究应用

针对苏里格气田致密砂岩气藏压裂改造后产能不理想的问题,分析了低压致密气藏改造的难点,建立了低压致密气藏改造后的产能渗流模型和产能方程,分析了影响改造后产量的关键因素,并对比了两口井不同压裂工艺下的生产效果。结果表明,致密气藏压裂对地层的伤害包括压裂液本身造成的伤害及施工返排工艺造成的伤害,压裂液返排时间对低压气藏伤害影响较大,采用低伤害无残渣清洁压裂液和采用压裂液的快速返排工艺是提高低压致密气藏改造效果的关键。     

低伤害压裂技术在薄互层气藏中的应用

苏里格气田东区与中部相比,产量更低,储层物性等特征也有一定的变化,体现在岩性变差(泥质含量升高),压力系数进一步降低,层更薄,砂泥岩薄互分布的现象更严重,物性更差,存在一定天然裂缝。上述原因导致苏里格东区压裂液返排更加困难、储层与裂缝更易伤害、裂缝支撑剖面更为复杂等压裂难点,大大影响了压裂改造效果,为此,在苏里格东区开展了低伤害羧甲基压裂液技术,同时,针对东区储层存在多薄层及天然裂缝,使得低伤害压裂技术在施工中存在压裂滤失较大、裂缝高度难以控制等问题,进行室内设计优化研究,并结合现场试验,取得较好效果。     

APCF低伤害压裂液技术

针对常规压裂液残渣含量高、不易返排、对储层伤害大等特点,研制出了APCF低伤害压裂液。该压裂液的稠化剂APCF-1是一种多元可逆交联的结构型聚合物,分子链间通过多元弱键适当结合,形成布满整个溶液体系的多级可逆三维立体网状结构。优选出了适合苏里格气田的压裂液配方:0.4%APCF-1+1%KCl+0.2%APCF-B,耐温达100℃。性能评价结果表明,该压裂液具有黏弹性,且表现出以弹性为主,携砂能力强,并具有施工摩阻低、破胶后无残渣、易返排、对储层伤害低、配制简单、使用添加剂种类少等特点。该压裂液在苏里格气田应用33口井,均获成功,压裂效果显著,证明该压裂液适用于苏里格气田低渗气藏的增产作业。     

川西马井气田蓬莱镇组气藏储层改造技术研究应用

马井气田蓬莱镇组气藏埋藏深,是典型的低渗透致密砂岩储层,由于储层条件复杂,以前的储层改造效果不明显,措施成功率为72．8％、有效率仅为49．2％。自2005年来针对该气藏工程地质特征调试出低稠化剂压裂液, 研究形成了优化加砂浓度、多层压裂工艺、线性斜坡式加砂工艺、低密度支撑剂应用、加大规模加砂压裂等集成技术。项目期间施工21口井,压后累计无阻流量179．1648×10^4m^3／d,平均单井无阻流量8．5317×10^ 4m^3／d,单井压后增产倍数达到12．60,压后单井平均无阻流量是2005年前的4．5倍,措施成功率90％,有效率提高到86．6％,效果明显。该集成技术为推动川西地区中浅层气藏难动用储量的开发提供了压裂改造技术思路和技术保障。     

纤维素压裂液在苏里格气田的应用

针对苏里格气田统３３ 区块致密砂岩气藏的特点,开展了新型纤维素清洁压裂液体系研究。研制纤维素改性技术和特效交联剂,解决了以往纤维素压裂液体系的稠化剂溶解慢、交联冻胶耐温能力有限和破胶降解难的问题,形成了适合该区块的低成本低伤害压裂液体系。实验表明,该体系具有良好的耐温耐剪切性能、防膨性能和助排性能,破胶快速彻底、无残渣,岩心伤害率仅为１３. ２％。２０１３ 年在苏里格气田统３３ 区块现场应用４ 口井, 施工成功率达１００％,破胶液返排速度快,最终返排率高,试气无阻流量均值约为低浓度压裂液井试气无阻流量均值的２ ８ 倍,为致密气藏低伤害高效改造提供了一条有效途径。     

混合压裂在苏里格致密气藏水平井的应用

苏里格致密砂岩气资源量巨大,压裂水平井是重要的开采手段之一。常规水力压裂形成的高导流短裂缝对于致密砂岩储层或低渗砂岩储层Ⅲ,Ⅳ类井增产效果较差,另外,高黏度交联冻胶压裂液对储层伤害较大。通过借鉴混合压裂工艺在国外致密气田的成功案例,结合苏里格致密砂岩气藏的地质特征,使用StimPlan软件模拟常规压裂和混合压裂裂缝形态,并借助井下微地震监测结果,分析了2种压裂工艺井的裂缝展布特征,验证了压裂施工效果。最后,通过苏里格东区致密气藏60余口水平井的试气和生产产量对比,得知混合压裂比常规压裂增产效果明显,且降低了施工成本。混合压裂工艺由于"低伤害、控缝高、造缝长、低成本"等特点,是苏里格致密砂岩气藏开发中的有效增产手段之一。     

川西马井气田蓬莱镇组气藏压裂工艺技术新进展

川西马井气田蓬莱镇组气藏是典型的低渗透致密砂岩储层,由于储层条件复杂,以前的储层改造效果不明显,措施成功率和有效率均较低。2005年以来,开展了低伤害压裂液和多层压裂、纤维支撑剂压裂、线性加砂等工艺技术研究及应用,使压裂液残渣含量下降了16%,措施成功率和有效率分别提高到90%、86.6%,单井平均压后增产倍数达到12.62,取得了较好的增产效果,压裂工艺技术在马井气田获得新的重大进展。     

低伤害压裂液在苏里格气田的应用

苏77区块位于苏里格气田东部,属于典型的低孔、低渗、低压气藏,常规压裂液存在残渣含量高、不易返排、对储层伤害大等不利因素.研制了一种新型低伤害羧甲基瓜胶压裂液,该压裂液稠化剂用量小,比常规瓜胶压裂液的用量减少1/3～1/2;该羧甲基瓜胶水不溶物含量低,比常规瓜胶平均降低90％;压裂液残渣含量低,在105℃下残渣含量小于150 mg/L,仅为常规瓜胶压裂液的30％左右;压裂液弹性优于黏性,携砂性能好,破胶彻底.该压裂液在苏77-17-9H井进行了试验应用,压裂效果显著,其适用于类似苏里格气田的低渗气藏.