水力喷砂射孔、压裂优化设计

为解决低渗致密油藏、薄油层和有污染的井的射孔作业,套管完井、筛管完井及裸眼井的射孔压裂作业及低渗油藏及水平井的压裂改造,采油工艺研究院自主研发了水力喷砂射孔技术。促进了新型射孔、分级压裂改造技术的发展。进行了水力喷砂压裂工艺设优化设计,通过实验和理论计算给对油管排量、砂比、套管排量等参数优化,为现场施工提供参考依据。     

水平井裸眼封隔器分段压裂工艺技术在镇泾油田的应用

镇泾油田属低孔特低渗油藏,油藏厚度较大,水平井是开发该类油藏的手段之一。该油藏目前以水平井裸眼完井为主,决定了其压裂方式以滑套武裸眼分隔器分段压裂为主。通过对滑套式裸眼分隔器分段压裂参数研究,确定了适合镇泾油田的裸眼分隔器分段压裂施工参数,现场应用2口井,成功率100％,增产效果显著。     

连续油管底封拖动水力喷射环空加砂分段压裂技术在九区石炭系水平井的应用

新疆油田九区石炭系储层具有低孔、低渗、低压的特点,需要压裂改造才能生产。针对4.5寸固井完井水平井套管尺寸小,常规水平井分段压裂工具尺寸受限的现状,采用连续油管底封拖动水力喷砂射孔环空分段压裂技术进行储层改造。通过连续油管结合带封隔器的喷射工具,经喷嘴节流将高压射孔液转化为高速射孔液对套管进行喷砂冲蚀,然后进行环空加砂压裂,利用封隔器的多次上提下放坐封解封达到一趟管柱实现多级压裂的目的、环空加砂实现较大规模改造,减少喷嘴过砂量延长喷嘴寿命,节约成本。从连续油管底封拖动水力喷砂射孔环空分段压裂技术原理入手,通过选择工具及压裂参数,到现场应用,总结施工经验,成功提高作业效率,为后续连续油管底封拖动水力喷砂射孔环空分段压裂技术的实施提供宝贵经验。     

泾河油田连续油管水力喷砂射孔环空多簇压裂技术

针对泾河油田长8油藏水平井压后初期产量低且递减快的问题,根据连续油管水力喷砂射孔环空多簇压裂的技术原理,结合压裂裂缝诱导应力场分析,对簇间距、射孔参数和施工参数进行了优化,形成了泾河油田长8油藏连续油管水力喷砂射孔环空多簇压裂施工方案:压裂簇间距15~38 m,射孔位置距离天然裂缝5~10 m,射孔喷射速度大于190 m/s,压裂施工排量4~5 m3/min,前置液比例28%~32%,段加砂量25~45 m3,平均砂比25.5%~27.0%。该技术在9口井进行了现场应用,与优化前相比,一次压开成功率提高39.3%;与单簇压裂相比,平均单井产量提高3.5 t/d。应用结果表明,连续油管水力喷砂射孔环空多簇压裂技术能实现低孔、特低渗砂岩油藏的有效开发,具备推广应用价值。      

水平井不动管柱多级水力喷砂分段压裂技术

针对目前国内外超低渗透油藏水平井压裂改造工艺复杂、工具应用效率低和可靠性差的现状,设计了不动管柱多级水力喷砂分段压裂工具,研发了投球式滑套喷射器与封隔器,将多套喷射器串接,施工时通过投球的方式逐级打开各级喷射器和封隔器,实现射孔及压裂。该工艺管柱具有井下工具少、不泄压投球等特点,能够不动管柱一次性完成水平井3层段分段压裂。现场试验结果表明,该工艺管柱性能可靠,提高了分段压裂改造成功率和施工效率,是一种先进、安全、可靠、高效的水平井分段改造工艺技术。该水力喷砂分段压裂技术为改善水平井开发低渗透油田效果提供了工程技术保障。     

连续油管喷砂射孔环空分段压裂技术在苏里格气田的应用

苏里格气田属于“低孔、低压、低渗”的三低气田,需要压裂改造才能生产,其中连续油管喷砂射孔环空分段压裂技术以其自身的技术优势,成为苏里格地区水平井改造的重要方式。连续油管喷砂射孔环空分段压裂技术通过定位器、封隔器等井下工具组合实现喷砂射孔、封隔器分层、套管大批量注入和连续油管精确定位,一趟管柱可完成多种作业,具有施工周期短、成本低、压后全通径等优点。阐述了该技术的工作原理及配套工具的原理、结构。通过在苏里格一口二开水平井的成功实施,说明连续油管喷砂射孔环空分段压裂技术适用于致密气藏,为水平井多级水力压裂提供了新的技术手段。     

低渗透油田水平井压裂改造技术研究与应用

围绕低渗透油田开发技术问题,为攻克水平井规模应用的瓶颈技术,突破储层改造技术难题,开展了水平井低渗透储层改造技术攻关,包括水平井对低渗透油藏的适应性研究、水平井与井网的匹配关系研究、压裂改造基础研究、水力分段射孔压裂研究、机械分段压裂技术研究、限流压裂技术研究,初步形成了水平井分段压裂配套技术,主体关键技术研究已经取得突破性进展。现场试验63口井,最高单井改造后产量达到相邻直井的4.2倍,取得了很好的改造效果,积累了大量的现场经验,为在低渗透油田大规模应用水平井创造了条件。     

连续管喷砂射孔分段压裂工具的研究与应用

连续管水力喷砂射孔套管逐层压裂工艺技术能提高储层改造的准确度和有效率,对水平井分段压裂和直井多层压裂有极为广泛的应用前景。在分析连续管水力喷砂射孔套管压裂技术工艺原理和特点的基础上,对该技术配套工具的结构进行了介绍,包括连续管连接器、丢手接头、喷嘴、扶正器、机械式套管接箍定位器及喷射器。以苏东3-69C1井为例,介绍了连续管喷砂射孔压裂工具的现场应用情况。压裂结果表明,压裂后该井日产气量2.5万m3,喷嘴经受了80 min喷砂射孔的磨损,喷嘴直径平均扩大率约为6%,喷射器本体保持完好,未见明显冲蚀;连续管喷砂射孔套管分段压裂工艺满足苏里格气田的储层特征。     

致密低渗油藏水平井分段多簇压裂技术优化及在泾河油田的应用

针对致密低渗油藏水平井分段压裂改造产量低的问题,提出利用水平井分段多簇压裂技术进行增产的解决方案,从水平井分段多簇压裂增产机理着手,分析了影响多簇起裂、裂缝有效延伸以及裂缝复杂性的因素;结合限流原理和人工诱导应力场分析,确定了簇间距、多簇射孔参数以及压裂施工参数,并在泾河油田进行了现场应用,取得了良好的增产效果。应用研究表明,水平井分段多簇压裂技术对致密低渗油气藏具有积极的意义,具有一定的推广应用价值。     

水力喷射压裂机理与技术研究进展

水力喷射压裂是集射孔、压裂、隔离一体化的新型增产改造技术,适用于低渗透油藏直井、水平井的增产改造,是低渗透油藏压裂增产的一种有效方法。介绍了水力喷射射孔和水力射孔裂缝起裂控制机理,分析了影响水力喷砂射孔效果的因素。综述了水力喷射压裂原理,依据Bernou lli原理,射流增压与环空压力叠加超过破裂压力产生裂缝并维持裂缝延伸。介绍了水力喷射辅助压裂、水力喷射环空压裂及水力喷射酸压等多种工艺形式。水力喷射压裂工具是现场应用成功的关键因素之一,连续油管与水力喷射压裂技术联作在油田增产作业中有一定优势。水力喷射压裂工艺在国外现场应用已经取得较好效果,在国内尚属现场试验起步阶段。指出了目前研究的不足,并对未来的研究方向做出了分析展望。     

异常高压储层水力喷砂射孔多层压裂投产技术

哈萨克斯坦肯基亚克油田盐下二叠系砂岩油藏压力系数超过1.7,采用常规射孔后压裂工艺或者适用于常压储层的不动管柱喷砂射孔压裂工艺,存在井控风险大、转层作业周期长、改造不彻底等技术难题。为提高单井产能,在单层水力喷射加砂压裂技术获得显著增产效果后,研发出逐级坐封封隔器和带滑套喷枪,通过理论参数计算,实现了工艺优化与入井管柱的组配,形成异常高压储层水力喷砂射孔多层压裂投产技术。在现场完成了3口井不动管柱逐级坐封单井分两层喷砂射孔加砂压裂工艺的现场试验,成功率100%。措施后平均单井日增油52.3 t;现场施工数据显示,转层后两层水力喷砂射孔时的射孔压力差小于2 MPa,验证了该工艺在理论上满足3层以上的压裂改造。该工艺实现了不压井条件下多套储层的射孔、压裂改造及投产一体化作业,对高压油气井储层改造具有推广意义。     

水平井改造技术及效果评价

水平井主要应用于底水油藏、裂缝性油藏和稠油油藏等,在低渗透油藏中应用实例较少,长庆油田通过不断摸索,形成了一套适用于超低渗油藏的水平井改造技术。主要介绍了长庆油田在采油三厂水平井改造技术及取得的成果,2009年以水力喷砂压裂与小直径封隔器联作工艺为主体方向,结合双封单卡机械封隔分段压裂技术,优化分段改造工艺,实现工具系列化,增产效果显著,对低渗透油藏开发具有重要意义。     

水平井连续油管射孔分段压裂工艺

为提高梁8块低渗透储层的开发效果,在该区块沙四段部署了水平井梁8-平1井,对梁8-平1井进行井身轨迹和完井结构优化,应用了连续油管喷砂射孔及环空分段压裂工艺,提高了油藏的泄油面积.实施情况和应用效果表明,该井采用连续油管喷砂射孔、环空分段压裂工艺投产后,产能达到周围油井的5倍,井组控制储量得到有效开发,效果良好.连续油管喷砂射孔、分段压裂工艺实用性强,具有较好的应用前景.     

胜利油田管内分段压裂技术及应用

胜利油田致密砂岩储量丰富,是低渗透油藏上产的主要阵地,但由于其渗透率、孔隙度、应力等在纵向上存在较大差异,前期采用笼统压裂改造效果差,因此逐渐发展了封隔器不动管柱分段压裂、水力喷射分段压裂、连续油管喷砂射孔拖动封隔器分段压裂、泵送桥塞分段压裂等管内分段压裂技术,并进行了现场应用,取得了较好的效果。为致密砂岩油藏的经济高效动用和规模化开发提供了强有力的技术手段。     

连续油管拖动压裂技术在红河油田的应用

红河油田具有典型的低丰度、特低渗储层特点,储层孔喉细小,储层天然微裂缝发育,岩性以细粒一中粒、中粒长石岩历、岩屑长石砂岩为主;属于低丰度、超低渗油藏,储层孔喉细小,基本无自然产能或产能低,必须进行压裂改造;常规水平井投球分段压裂方式具有笼统性,不具有针对性的缺点,连续油管喷砂射孔定点压裂技术利于对低渗,薄差层的针对性改造。     

井下水力喷砂压裂工具典型结构及应用

对于低渗透水平井,水力喷砂压裂是一种有效的增产技术,它集合了水力喷射和水力压裂的优点,可以定向射孔,无需机械封隔.介绍了水力喷砂压裂系统的构成、施工工艺及其特点.着重介绍了目前国外典型的水力喷砂压裂工具,阐明了国外喷射器结构及其连接方式的发展,国外所使用两种典型工具的结构、作用及其操作步骤,并对这两种井下水力喷砂压裂工具的应用进行了介绍,说明了其适用性.并对国内所使用的典型水力喷砂压裂工具进行了介绍,给出了工具中关键部件喷射器的基本结构,并联系国内现场实际的应用情况,说明了水力喷砂压裂是一种有效的增产技术措施.最后建议,国内研制井下水力喷砂压裂工具时,应对喷嘴减磨和参数优化进行进一步研究.     

新井定向射孔转向压裂裂缝起裂与延伸机理研究

为了提高特低渗油藏新井的压裂效果,提出了采用定向射孔技术进行转向压裂从而形成双S型水力裂缝的新方法。基于有限元三维应力分析,研究了定向射孔下水力裂缝的起裂机理。考虑任意裂缝形态、地应力和缝内液体压力分布的影响,建立了任意形状裂缝应力强度因子的确定模型;同时考虑Ⅰ型和Ⅱ型断裂,建立了复合裂缝延伸准则。提出了定向射孔水力压裂裂缝的延伸轨迹计算模型和步骤,编制了裂缝延伸的模拟软件。采用地面微震进行了3口井的现场验证,地面微震检测结果与计算结果吻合。利用定向射孔压裂技术在单个层内可以形成双S型水力裂缝,可作为提高特低渗透油田产量的一种方式。     

水力喷砂环空加砂压裂参数优化探讨

近几年,通过工艺技术的不断发展,水力喷砂分段压裂工艺已成为长庆油田水平井压裂改造主体技术。随着水平井开发效果日益突出,水平井开发的区块也在不断扩大,水平井井数成倍上升,对水力喷砂分段压裂施工效率也提出了更高的要求。为满足大排量、大液量、大砂量等的改造特点,长庆油田针对水力喷砂环空加砂压裂工艺技术进行研究,取得了一定的成果。     

水力泵送桥塞压裂技术在长庆油田的应用

长庆油田水平井体积压裂工艺技术迅速发展,但常规的分段压裂技术已不能完全满足体积压裂工艺的需要。水力泵送桥塞分段压裂技术采用射孔和座桥塞带压联作,通过压裂泵车送入水平段预定位置进行座桥塞射孔,提高了体积压裂的效率。在长庆陇东区域开展了5口井的试验,试验表明,水力泵送桥塞压裂技术具有封隔可靠、分段压裂级数不受限制、压裂周期短的特点。水力泵送桥塞压裂技术的成功实施,初步探索出针对该区块的一套有效储层改造技术手段,为下一步陇东区域大规模、高效体积压裂开发积累了宝贵的现场经验。     

水平井限流法分段压裂技术研究及应用

研究了低渗透油藏水平井地应力及岩石力学特征,结合水平井地应力计算方法,确立了限流法射孔参数的优化方法,提出了水平井限流法分段压裂的射孔位置选择和施工参数设计方法.阐述了水平井限流法分段压裂设计与实施关键工艺环节,并对水平井压裂诊断进行了评价.结合史127-平1井、商75-平1井两口水平井油藏实际和方案要求,利用水平井限...