射孔新技术在川西致密碎屑岩气藏中的应用

针对川西坳陷碎屑岩天然气储层普遍具有岩性致密、非均质性强、地层破裂压力高、深层裂缝控气的特点，开展的定方位、多脉冲复合射孔等射孔新技术，突破了常规聚能射孔的局限性，有效降低了地层破裂压力和射孔作业对地层带来的压实损害．增加了天然裂缝的沟通，改善了近井地层的渗流条件，提高了单井的油气产能。本文结合川西致密气藏的工程地质特点．阐述上述几种射孔新技术的原理，并对其在川西致密气藏勘探开发中应用情况进行了分析。     

致密气藏压裂井定向射孔优化技术

目前，致密气藏压裂施工普遍存在破裂压力较高的难题。为了研究和解决这一问题，针对低渗致密砂岩气藏的特点，并结合川西南致密气藏压裂井存在的实际问题，在分析了影响川西南致密气藏压裂井压裂效果的主要因素的基础上，通过室内大尺寸真三轴模拟实验系统和FLAC3D 有限差分大型岩土数值模拟软件，研究了不同射孔方式和射孔方位、孔密、孔深及孔径对裂缝延伸和破裂压力的影响规律。根据室内实验和数值模拟结果，对川西南致密气藏压裂井进行了射孔优化，形成了最大主应力方向定向射孔、13~16 孔/m 中等孔密、大孔径和深穿透的优化射孔思路。现场应用结果表明，使用该思路进行压裂施工，能有效地降低地层破裂压力和提高产能。为致密砂岩气藏压裂改造提供了新型有效的技术手段，促进了致密砂岩气藏高效压裂技术的发展。     

提高致密砂岩气藏压裂效果的定向射孔技术应用研究

由于致密砂岩气藏压裂时,普遍存在的地层高破裂压力和较大的近井筒效应,降低了水力压裂的效果,可能导致压裂施工的失败。根据理论分析,结合真三轴水力压裂模拟实验,得出平行于最大主应力方向定向射孔工艺有助于降低地层破裂压力及近井筒效应,提高压裂效果。基于降低地层破裂压力作用机理分析,对定向射孔与复合射孔等高能气体压裂类射孔工艺进行比较认为,在提高压裂效果的功效上,定向射孔更隹;基于理论分析,开展了以提高致密砂岩气藏压裂效果的定向射孔工艺现场试验,达到了有效降低试验井地层破裂压力及近井筒摩阻的目的,效果明显,为致密砂岩气藏高效压裂提供了新的思路。     

射孔新技术在川西地区的应用

在川西地区开展的直井定方位射孔、多脉冲复合射孔等射孔新技术.定方位射孔利用偶极声波测井各向异性处理结果和地层倾角测井的双井径资料估算地层应力方向,依据压裂资料对区域地应力进行评价.多脉冲复合射孔器采用三级增效火药,一次施工完成射孔和高能气体压裂2道工序.其突破了常规聚能射孔的局限性,有效降低了致密砂岩地层破裂压力,克服钻固井污染和射孔压实污染,沟通地层原生裂缝.对具有岩性致密、裂缝控气和高地层破压地质特征的川西中深层气藏的勘探开发有明显的作用.阐述了上述射孔新技术的原理,并对其应用情况进行了介绍.     

定向射孔在致密储层改造中的应用

川西地区低渗透致密砂岩气藏经过常规聚能射孔后进行压裂改造时，普遍存在破裂压力高、弯曲摩阻大的问题，这在对斜井进行压裂时问题就更加突出。介绍了马蓬49D井定向射孔技术应用情况，并重点阐述了定向仪的选择、射孔器材的设计、施工设计和操作。通过对比该井三层射孔段不同射孔工艺对后续压裂的影响效果，并对比同一区块内目的层为同一小层的井压裂施工情况，从现场实践证实了定向射孔技术有利于降低地层破裂压力和近井摩阻，提高了斜井的压裂效果。     

酸处理降低破裂压力的研究与现场应用

储层改造是致密砂岩气藏获得商业气流的重要手段,一些致密砂岩储层中,有些井由于储层地质原因、钻井液污染、射孔密度等因素使得地层破裂压力异常较高,压开难度大,施工压力高,导致施工失败,如何降低破裂压力成了人们关注的焦点,酸化预处理是降低破裂压力的措施之一。文章以砂岩为研究对象,通过实验模拟酸对岩石力学参数的改变,以及酸化预处理技术在现场成功应用来充分证明了酸处理降低储层破裂压裂的可行性。     

川西坳陷上沙溪庙组致密砂岩气藏压前预处理

川西新场Ｊ２Ｓ气藏为典型的致密砂岩气藏,１９９７年加砂压裂取得了突破,由于该储层加砂压裂存在规模大,施工压力高,作业时间长等特点,要求施工设备具有良好的状况,针对这一现状,若利用现有的太裂设备来满足川西坳陷上沙溪庙组致密砂岩气藏促产工艺研究和气藏规模开发的需要,必须寻求补偿压裂设备关况不良的技术途径,对地层进行预处理,以期达到降低施工压力的目的,文中列举了复合压裂,喷砂射孔和测试压裂等地层预处理,     

川西致密砂岩气藏储层改造技术方法选择及效果分析

致密砂岩储层改造技术在川西地区各气田得到了广泛应用,针对储层特征选用合理的改造技术措施对提高增产效果有明显作用,加砂压裂是川西致密气层普遍采用的改造技术措施,喷砂射孔一加砂压裂是针对致密,高破裂压力地层或井身结构特殊井的工艺措施,高能气体压裂－加砂压裂主要应用于高破裂压力和塑性强气层,酸化工艺措施在碎屑岩气藏仅限于天然裂缝发育且被钻井液侵入严重的气层。     

深层致密砂岩气藏高异常破裂压力影响因素分析

川西坳陷深层气藏具有超埋深、超高压、圈闭形成历史复杂等特征,压裂施工难度大。现有压裂及测试资料表明该套地层存在高异常破裂压力。通过对可能引起致密砂岩储层高异常破裂压力的影响因素研究后发现,导致高破裂压力的因素主要有地质因素和工程因素,如储层致密、岩石中含有较多黏土矿物及层状、网状、斑状碳质层、地层超压、钻井诱导井眼附近应力场畸变、流体能量损失等。研究结果可为今后在该地区开展储层压裂改造提供参考。     

川西坳陷洛带气田致密砂岩气藏压力恢复试井特征分析

川西坳陷洛带气田遂宁组致密砂岩储层多具备独立的压力系统,压裂后压力恢复缓慢,多未出现径向流特征。针对致密砂岩气井压裂后的不同渗流特征,选择相应的试井井例,对洛带气田遂宁组气藏压力和产能进行监测;对储层水力压裂改造效果、井底污染情况进行评价;对砂体形状、连通情况,以及边界特征进行识别,辅助气藏地质认识;对地层压力恢复试井特征进行分析。结果表明,压力恢复作业前,应排出井底积液、排除井内异常工况,降低压力恢复的异常波动;评价解释需结合气藏地质特征和测试、测井、地震资料等多种动静态资料,以提高解释精度。该分析为遂宁组气藏特征描述、压裂效果评价、合理开发等提供了科学依据,对类似地质条件和生产工况下的致密砂岩气井压力恢复试井解释具有一定的借鉴意义。     

川西致密砂岩气藏新的矿场评价标准和评价方法

文章根据川西致密砂岩气藏的损害特征和现场100多口井的测试资料的统计分析表明,储层表现出自身的损害特点,其常规的矿场评价指标和标准不一定完全适合非常规的致密碎屑岩气藏的情况,针对川西致密砂岩气藏损害特征,提出新的气藏损害的评价标准,同时根据致密砂岩气藏油层损害的要求和评价标准的需要,建立起新的描述裂缝-孔隙性砂岩气藏损害评价的数学模型,该模型在原来裂缝-孔隙性砂岩渗流模型的基础上考虑裂缝与基块之间窜流表皮系数对渗流物影响。将该矿场评价标准和评价方法应用于川西致密砂岩储层的损害评价中取得很好的效果,这不仅对于川西致密砂岩的油层损害评价有现实意义。而且对裂缝-孔隙油气藏的试井解释和损害评价都具有重要的指导意义。     

川西须家河组致密砂岩气藏水平井钻井关键技术

四川盆地西部上三叠统须家河组储层具有埋藏较深、非均质性强、岩石致密、破裂压力高等特性。对于该类致密砂岩气藏要获得较好的开发效果需钻遇裂缝发育带,然而常规直井、定向井钻遇裂缝概率小,很难获得理想产能,因而水平井钻井便成为高效开发该类气藏的重要手段。钻井周期长、事故率高、钻井成本高是目前该区水平井钻井面临的瓶颈难题。为此,从三压力剖面、井壁稳定性以及实钻资料分析入手,提出了利于该区须四段和须二段水平井安全、快速钻井的井身结构方案;从技术、经济两方面分析了旋转导向钻井技术在须家河组水平井应用的可行性,推荐在造斜段应用旋转导向、在水平段采用常规随钻测量（MWD）施工的轨迹控制方案,并配套与之相适应的轨迹设计方案;提出了利于润滑防卡和保障井壁稳定的钻井液配套技术方案;通过分析钻井液排量、密度等因素对井眼净化的影响,提出了6条具体的井眼净化技术措施。所形成的水平井钻井关键技术已成功应用于该区3口井,与第一批完钻水平井相比,机械钻速提高18.94%,钻井周期缩短28.47%。     

川西地区加砂压裂效果技术经济分析

压裂酸化技术是川西致密碎屑岩气藏开发不可缺少的重要手段,同时也是科学开采气藏、增加油气产能的重要手段。截止1999年9月底,西南石油局在川西地区共实施压裂酸化283井次,预计将获得累计总增产量165669.09×10     

高庙气田砂岩气藏水平井分段压裂技术研究与应用

川西地区高庙气田沙一气藏储层低渗致密,受窄河道控制,井位部署空间受限,水平井压后返排时间长,返排率通常较低。为高效经济地开采储量,通过川西地区近几年的水平井压裂实践,研究应用了裂缝参数优化技术+脉冲式柱塞加砂技术+超低密度支撑剂+K344封隔器的组合技术。通过裂缝参数优化技术分析合理的裂缝间距和裂缝导流能力,采用脉冲式柱塞加砂技术和超低密度支撑剂可形成更加有效的裂缝支撑剖面,应用K344封隔器分段压裂增加返排通道,以降低对储层的伤害。该组合技术在沙一气藏进行了两口水平井的先导性试验,施工成功率100%,24小时内返排率均达到60%以上,增产效果显著。     

重复压裂工艺在川西致密低渗气藏中的应用分析

川西新场气田蓬莱镇组气藏储层致密，渗流条件差，所以多数气井必须在投入开发前进行压裂改造。由于压裂增产有效期一般少于3a，这对提高气藏采收率极为不利。针对这种情况，开展了气井重复压裂工艺技术的理论计算和现场应用研究，现在已经初步形成了一套包括储层评估、重复压裂潜力井优选、重复压裂造缝机理研究、优化重复压裂施工及配套工艺和压后评估为特点的气井重复压裂技术体系。经过现场试验，重复压裂技术可以在川西致密低渗气藏取得较好的效果。该技术有效提高川西地区各气藏的开发水平，同时也为类似的致密碎屑岩气藏开发提供有益的指导。     

致密砂岩气藏水平井分段压裂优化设计与应用

针对川西沙溪庙组致密砂岩气藏水平井开展了分段压裂优化设计及现场应用研究。采用水平井分段压裂诱导应力场模型,以提高储层整体渗流能力为目标,优选了裂缝起裂次序、裂缝间距和射孔参数,通过优化压裂施工净压力和排量沟通了主裂缝周围的天然裂缝。现场实施结果表明:优化后的水平井压裂8~13段,每段内射孔2~3簇,每簇长度为0.5 m,相同压裂段内簇间距为30~60 m;采用中间为12~16孔/m、两端为16~20孔/m的变密度射孔,优化排量为3.5~6.5 m³/min;采用优化设计技术实施的5口井平均稳定产量为5.3×10⁴m³/d,较优化前有明显提高,取得了显著的经济效益,为同类型致密砂岩气藏的水平井分段压裂优化设计提供了借鉴。     

深层致密砂岩气藏天然气富集规律与勘探关键技术 ——-以四川盆地川西坳陷须家河组天然气勘探为例

深层致密砂岩气藏具有埋藏深、物性差、产量低的特点,但勘探潜力大。有利烃源岩发育区控制天然气的平面分布,深层致密砂岩储层中发育的“有效储渗体”是天然气富集、高产的关键。“有效储渗体”的发育受构造、沉积相和成岩相3种因素控制。有效孔隙控制了天然气的分布,裂缝控制了天然气的高产。四川盆地川西坳陷须家河组气藏具有超深、超高压、超致密等特征,储层和高产富集带预测难度大。利用三维三分量地震勘探技术,可有效解决优质储层预测、裂缝检测、含气性识别等关键问题。该技术在川西坳陷深层致密砂岩气藏勘探中应用取得了显著效果,使须家河组二段钻井成功率从15%提高到89%,高产井命中率从9%提高到67%,探明天然气地质储量1211×10 ⁸ m ³ ,实现了川西致密气田的高效勘探。