压裂充填技术在疏松地层中的应用

主要从现场施工方面讨论适合渤海区域稠油油田压裂充填防砂经验。压裂充填防砂是砾石充填防砂的一种,不同于致密地层的水力压裂,它主要是解决疏松地层生产出砂和解除或降低钻完井过程中近井筒带的侵入污染问题。压裂充填是在近井筒带形成高渗的短而宽的裂缝跨越侵入带,沟通原本渗透率很高的地层。渤海地区首次应用压裂充填防砂技术,从现场施工过程控制和施工准备工作加以介绍,并总结了施工实践中的关键参数取得途径和施工过程的控制方法,为类似储层完井方式的选择提供参考。     

压裂防砂技术

压裂防砂技术是一项新技术,具有防砂和增产的双重作用.详细介绍了胶液充填压裂防砂和盐水充填压裂防砂2种压裂防砂技术,其中着重论述盐水充填压裂防砂技术.通过表皮因子统计分析比较2种技术的现场应用效果,并从导流能力、油层特征及施工限制角度确定选井条件,最后阐明2种压裂防砂技术具有同样良好的生产效果,一般来说胶液充填压裂防砂适用于低渗透率油层和射孔段大于15 m的薄砂页岩层序油层;盐水充填压裂防砂适用于油层接近油水、油气界面,大斜度长井段和高温油藏.因此,科学选井是其施工成功的关键之一.     

压裂充填技术的应用与发展

压裂充填技术是近年发展的新技术 ,它作为一种新的完井方法已引起人们的关注。它的基本原理是 :由于常规砾石充填防砂作业会导致很高的表皮效应 ,因而达不到预期产量的目标 ,而压裂充填技术可将缝端脱砂压裂与砾石充填防砂技术两者结合起来 ,用于疏松或胶结不好的地层 ,实现进一步改善防砂的效果。压裂充填的关键技术包括 :缝端脱砂压裂、压裂充填井层的选择、压裂液、支撑剂的选择及压裂充填作业的优化设计与施工。这些技术对压裂充填效果均有较大的影响。国外的实践证明 ,压裂充填技术对地层的解堵和防砂具有良好的效果     

压裂充填防砂工艺在胜利油田的应用

阐述了压裂充填防砂这一先进防砂完井技术的机理、设计和施工工艺；从胜利油田防砂地层的特点出发，介绍了这种一次完成的压裂充填防砂技术，在应用过程中需要注意的事项；最后以美国BJ公司在胜利油田实际施工的总体效果和单井实例，具体说明了该工艺的优势和推广价值。     

压裂-砾石充填防砂管柱的研究与试验

低产出砂油井进行水力压裂改造后，在其生产过程中会发生油井出地层砂和压裂砂，造成油井卡泵，更为严重的会使油层裂缝在大量支撑剂吐出后发生裂缝闭合，使压裂效果受到很大影响。针对这一问题，研制出压裂－砾石充填防砂管柱，其原理是在压裂施工之前将具有砾石充填防砂管柱与压裂管柱双重作用的压裂－砾石充填防砂管柱下到井下油层段，在水力压裂施工的同时一次完成砾石充填防砂施工作业，同步实现油层改造和油井防砂的双重目的，并在现场试验中取得了成功。     

技术动态

水平井压裂充填防砂技术获突破近日,青岛普瑞思德科技有限公司在胜利油田高62-平1井实施的水平井压裂充填防砂施工取得成功。它标志水平井砾石充填防砂工艺技术取得重大突破, 并填补了国内水平井压裂充填防砂技术领域的空白。     

无筛管压裂充填防砂优化设计研究

无筛管压裂充填防砂既可以有效地控制地层砂进入井筒,又不影响措施井的产能,也不影响措施井后续的修井作业。以无筛管压裂充填的净现值为目标函数,以砂量、砂比和施工排量为决策变量,建立了无筛管压裂充填防砂技术优化设计模型,并给出了优化方法——因素交替法。所建立的优化设计模型不依赖于裂缝几何尺寸模型与产能预测模型,可在保证防砂效果的基础上,从经济角度确定最优的包覆支撑剂量、包覆支撑剂段的砂比和包覆支撑剂段的施工排量。该模型对指导现场施工有着积极意义。     

压裂充填综合防砂技术综述

压裂充填技术是尖端脱砂技术和砾石充填技术的结合，高渗透，弱胶结地层有增产和防砂的双重功效，尖端脱砂压裂设计包括常规压裂和加砂扩缝两个阶段，缝高控制是尖端脱砂压裂的一项重要研究课题，时间控制是决定其措施成败的关键。压裂充填是一种比砾石充填作业更有效完井方式，它仅有的限制条件是油层与水层的界面问题，压裂充填是一种比砾石充填作业更有效的完井方式，两步施工技术和油管压裂充填，文中最后介绍了压裂充填的施工设备和作业过程中应考虑的因素，并简单介绍了高渗透层水利压裂防砂技术。     

细分层系高效压裂充填防砂管柱

针对?244.5 mm套管完井作业中突出的调整层间分隔和薄油层精细分层等技术难题,设计了集旁通过流筛管、生产滑套于一体的外层防砂管柱,以及将充填转换总成预置于锚定密封总成的压裂充填防砂服务管柱,使充填时减少1层中心管的下入,满足低摩阻、大排量充填防砂和细分层系的需要。通过对管柱关键工具的分析以及施工参数的模拟,研究结果表明该管柱可安全下入最大拉伸载荷50 kN;冲管长度500 m且正循环压裂充填施工排量为6.48 m3/min时,最大压力58.3 MPa;反循环洗井施工排量为1.27 m3/min时,最大压力17.45 MPa,满足现场施工要求。该技术在渤海油田A井实施1次5层充填防砂作业,现场应用结果表明,细分层系高效压裂充填防砂管柱性能稳定可靠,比常规充填防砂施工作业节约3 d工时,并且实现免下分采管柱进行分层调控生产,节约作业时间近1 d,具有一定的推广应用价值。     

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。     

高压充填重复防砂对产能的影响及解决方案

高压充填防砂技术的应用效果较好,目前已被广泛应用于出砂严重的油气井,对油田的防砂稳产起着重要的作用．但防砂失效后．管外将会存在一个较厚的砾砂混合区,其在重复防砂作业时很难被清理,这一砾砂混合区域对提高单井产能十分不利,并且,随重复防砂次数增多,混合区的厚度也随之增大,这种不利影响也将不断加剧。文中针对这一问题对高压充填防砂井管外充填区进行了分析,提出了3种可供选择的解决方案,包括压裂充填防砂技术、管外砾石充填区酸洗工艺及高压变粒径充填技术．并对各个方案和技术进行了简要的说明和分析,提出并阐述了管外砾石充填区酸洗技术主要技术思路和要点,即清除砾石层中的细砂．改善砾石层的渗透,同时还在传统高压充填工艺的基础上提出了高压变粒径充填,并根据Saucier方法和拱桥理论,对变粒径砾石充填中的砾石尺寸进行了分析,得出了其设计的基本原则：Ⅱ层砾石粒径大于或等于Ⅰ层砾石粒径的3倍,Ⅰ层砾石尺寸设计采用Saucier方法．     

南海东部疏松砂岩油藏防砂历程研究及展望

南海E油田属于典型的疏松砂岩稠油油藏,开发过程中出砂风险高。文章以E油田为例,统计了该油田采用的各种防砂方式及其效果,分析防砂失效原因和机理。防砂效果分析表明,砾石充填防砂方式的防砂效果优于优质筛管独立防砂,产量递减率也慢于简易防砂,因此砾石充填防砂更适用于E油田这种泥质含量高、疏松砂岩稠油油藏;为进一步提高油气田产量,推荐油田使用压裂充填防砂,可进一步打开地层,减小表皮系数,并有效防砂。另一方面,针对长水平井或多分支井,可推荐使用新型防砂筛管,提高防砂有效期。     

低压稠油出砂油田完井参数的优化设计

秦皇岛32-6油田和绥中36-1油田都属于低压稠油油田,储层岩石胶结疏松,孔隙度高、渗透率大,油井出砂将成为贯穿油田开发生产过程的主要问题,防砂则为开发生产及油层保护的重点。经研究决定采用下套管注水泥固井并在射孔套管内进行井下砾石充填的完井方案,因此射孔参数及砾石充填参数的优化设计和砾石充填方式的优选是完井的核心。     

压裂充填防砂井产能预测方法

产能预测是进行压裂防砂优化设计的基础。首先预测压裂对产能的影响,得到压裂增产倍数;计算射孔孔眼砾石层及环空砾石层的附加表皮因数,用砾石充填后产能比考虑炮眼和筛套环空砾石充填对产能的影响;压裂增产倍数与砾石充填产能比的乘积即为压裂充填防砂后的总产能比。根据防砂前流入动态可得压裂充填防砂后的流入动态曲线。采用该方法对吐哈油田颜6-8井进行了产能预测,计算结果与实际产能基本吻合。     

水平井砾石充填数值模拟研究

对于疏松砂岩油藏水平井,较好的防砂方法是绕丝筛管砾石充填防砂,但目前成功率很低.本文在分析水平井砾石充填过程和充填机理的基础上,运用固液两相流理论分析了充填过程中的流动阻力,对Gruesbeck提出的模型进行了改进,建立了考虑流体滤失的水平井砾石充填数学模型.通过计算分析了各种因素对充填效率的影响,表明:(1)在一定范围内,充填效率随充填排量、携砂液粘度、冲管与筛管直径比的增加而增加,但这些数值过大不利于充填成功率的提高.(2)充填效率随携砂液中砾石浓度、滤失量及砾石直径的增加而降低.运用此方法可系统优化水平井砾石充填施工参数,制定科学合理的施工方案,提高防砂成功率.     

深水高产气井防砂方式及精度优选实验评价

南海L气田作为海上深水高产气田,储层为高孔高渗气藏,细粉砂岩地层,储层物性纵向范围变化较大,部分层位非均质性较强,粒度、泥质含量变化较大。利用常规方法选择防砂方式和挡砂精度往往出现不一致的设计结果。海上深水气田开发的高成本决定了其防砂措施必须可靠,因此需要借助实验手段进一步验证和优化防砂参数。选取L深水气田HL组细粉砂岩为实验对象,模拟地层砂在相同产气量驱替条件下,进行不同防砂方式、不同防砂精度、不同驱替时长、不同砾石充填厚度和不同挡砂介质防砂效果对比实验,从过流能力和挡砂效果两个方面进行综合评价,确定该气田采用120 μm筛网充填20/40目砾石更有优势,并且充填层厚度至少达到1.5 in以上。评价方案具有一定的推广应用价值。     

新型单层砾石充填防砂工具及配套技术应用

由于老式单层砾石充填防砂工具的结构缺陷,在完井防砂作业中无充填滑套密封性能测试、压裂充填等功能。为了解决上述问题,新式单层砾石充填防砂工具增加了滑套关闭工具、机械下压定位器两个工具模块,实现了单层砾石充填防砂工艺的技术改进。本文阐述了新型单层砾石充填防砂工具的主要结构及其配套工艺,并以渤海渤中29-4C油田某井为例,详细介绍了现场作业流程和充填效果评价。     

水充填防砂与胶液充填防砂对比分析

套管内砾石充填防砂是一种行之有效的防砂方法。根据携砂液种类的不同,可将套管内砾石防砂分为水充填防砂和胶液充填防砂。本文从防砂机理、施工、效果和费用四方面对绥中36—1油田试验区的水充填防砂和胶液充填防砂进行了对比分析,并得出了结论。     

新型预充填筛管在渤海QHD32-6油田的应用

砾石充填完井作业时间长,质量控制难度大,充填效率难以保证,用于海上油田综合成本较高,工艺应用受限。研发一种新型预充填筛管,并在渤海QHD32-6油田调整井中使用。新型预充填防砂筛管是在车间充填砾石后,直接下入生产井完井防砂井段,依靠充填砾石层实现高效防砂,与传统预充填筛管相比,预充填的砾石不固结,密度低,亲油疏水,具有强自洁能力。现场使用表明:新型预充填筛管在挡砂精度、抗堵能力、下入阻力方面有显著优势,且具有部分控水功能,是可部分替代现场砾石充填防砂完井的新型防砂工具,可用于提速增效、增油控水,大位移水平井的高效防砂。     

文昌油田裸眼水平井砾石充填防砂技术应用及分析

裸眼水平井砾石充填是当今国内外正在试验的新技术。为了提高施工质量和工艺效果，对其充填过程及特征进行了细致剖析，分析认为砂浆排量、携砂比、携砂液性能、滤失强度等是决定水平井砾石充填成败的主要施工因素。据此，在文昌13—2油田A15h、A13h、A14h 3口裸眼水平井砾石充填防砂采取有效的防范措施，达到了预期的防砂目的。