低渗透储层多级转向压裂技术

低渗透储层采用常规压裂工艺改造后,存在压裂改造波及体积小、有效期短和改造效果差等问题。为了提高低渗透油气田增储上产水平,根据油藏地质特点和多级转向压裂起裂机理,研制了溶解度高、溶解速度快、残渣含量少和对储层渗透率伤害小的高性能水溶性暂堵剂,并形成了多级转向压裂技术。在地层压开裂缝后,实时向地层中加入该高性能水溶性暂堵剂形成瞬时暂堵,提高缝内净压力,通过暂堵转向产生微裂缝和分支缝,从而形成复杂的网络裂缝,实现体积改造的目的。多级转向压裂技术在新疆油田X区块应用后,产油量大幅提高,单井日增油量为常规压裂井的2.0倍;稳产时间长,有效期较常规压裂井延长50%。多级转向压裂技术解决了低渗透砾岩储层改造难题,为低渗透砾岩储层开发后期稳产提供了新的技术手段。      

长庆低渗透油田重复压裂技术研究

从理论研究了低渗透油藏重复压裂的造缝机理,通过模拟实验分析了长庆低渗透油藏重复压裂的造缝现象,研究结果表明：产层经初次水力压裂后,近缝地层孔隙压力变化和支撑裂缝产生的诱导应力场将改变原始地应力场,从而导致重复压裂改向;重复压裂裂缝的启裂会改向,但其延伸扩展方向依然取决于地应力状态。通过重复压裂的理论计算及模拟试验,可为合理改造低渗油藏提供科学依据。     

低渗透薄互层压裂技术研究及应用

低渗透薄互层具有储层物性差、有效厚度薄、天然裂缝发育等特点,压裂改造是这类储层投产或增产的重要手段。但常规集中射孔、大排量压裂改造易导致裂缝窜层严重,小排量施工可能导致部分层段无法压开,不能保证增产改造效果。因此有必要研究适合低渗透薄互层的压裂技术。在分析低渗透薄互层压裂改造难点基础上提出采用定点射孔、压裂技术实现薄互层充分改造,同时采用高砂比和组合粒径支撑剂保持裂缝的长期高导流能力,并结合控制缝高和降低滤失工艺形成薄互层高效压裂改造的综合技术。该综合技术已在LW井成功应用,改造后产油14.3t／d,与采用常规压裂工艺的邻井产油6．7t／d相比,增产效果显著。     

井下丢手式分层体积压裂工艺研究与现场试验

针对定向井开发油层厚度大的区块时,单层混和水体积压裂纵向动用程度不够,常规分层压裂排量过低的问题,开发了井下丢手式分层体积压裂工艺和配套工具。该工艺通过丢手式钻具组合和专用打捞工具实现各改造段的有效封隔,同时能保护施工段套管,与常规分层压裂相比,排量由2~3 m3/min提高到11 m3/min,具有施工排量大,工具组合简单,施工风险小等优点。在华庆长6油田开展了现场试验,实现了致密厚油层分层多段体积压裂,试验井产量由措施前的日产油1.02 t提高到措施后日产油3.44 t,日增油2.42 t,目前稳产4个月,累计增油283.8 t。     

转向压裂工艺研究及应用

低渗油田开发进入中后期，重复压裂逐渐成为低渗透油田稳产的重要措施。转向压裂通过采用桥堵剂等措施，在重复压裂改造过程中形成新的裂缝实现高效增产。经过多个油田现场实践，转向压裂技术正逐步成为重复压裂研究和应用的主要工艺。通过讨论目前应用的两种转向压裂工艺（缝内转向与缝口转向），分析了两种工艺的特征及评价手段，同时对其发展方向提出一些认识。     

提高重复压裂井压裂效率技术研究及应用

水力压裂技术是低渗透油气藏改造的主要措施,但经过水力压裂后的油气井,生产过程中由于压裂裂缝的闭合、油井产出过程中产出物对裂缝的堵塞、以及压裂后其他作业对近井地带的污染等原因,造成产量下降,甚至低于压裂前的水平。为了最大限度地改造剩余油富集区,最有效的措施是开展重复转向压裂,使新裂缝与原裂缝发生一定角度的偏转,以提高油藏采出程度。阐述了转向压裂技术原理,通过优化压裂液体系,优选支撑剂类型,并开展了34口井现场试验,取得了很好的压裂效果。得出转向压裂是江苏油田低渗透油藏高含水期一种新的重复压裂技术。     

集约式体积改造工艺技术在Z区块的应用

长庆油田致密砂岩储层体积压裂技术由于受到施工场地、措施成本、返排液处理等方面因素的制约,存在施工组织困难、施工流程复杂、措施后高含水等技术特点和难点,一直以来未能在超低渗储层进行大规模应用。为此,开展集约化体积改造技术试验,通过对现有多裂缝压裂成熟工艺进行革新,在实现体积压裂工艺目的的同时,节约了作业成本,实现了开采效益最大化。Z区块井组丛式井场较多,所在平台面积小,施工条件受限,而集约式体积改造技术针对该区块压裂施工特点和难点,充分调动整合平台现有设备、设施及空间资源,通过生产组织、设备配置、施工规模、施工程序以及平台设施综合利用等诸多环节的优化,成功实现了在Z区块进行工厂化水力压裂的目的,投产35口井,初期平均单井日产液5.7 m~3,日产油3.6 t,取得了较好的改造效果。实践证明,平台集约化压裂技术对开发低渗透油田具有较好的适用性,并可以为今后陆上低渗透油气田定向井开发提供借鉴。     

同步体积压裂对井间裂缝特性的影响

针对多井同步体积压裂优化设计的要求,在假设岩石为均质、各向同性材料的条件下,基于弹性力学理论,建立了同步体积压裂过程中的二维诱导应力场计算模型;考虑到井间裂缝诱导应力对原始水平主应力的影响,结合裂缝转向机理,得出压裂裂缝转向形成网状裂缝的力学条件。研究结果表明：可通过改变同步体积压裂的裂缝施工参数,改变诱导应力场,调整井间地层的最大、最小水平主应力差值,诱导裂缝转向形成网状裂缝;改变与设计转向裂缝相邻或距离较近裂缝的参数时,诱导应力场变化明显,利于裂缝转向。     

水平井管内分段压裂技术的研究与应用

水平井分段压裂技术是水平井增产改造的重要技术。该技术可在第1层压裂结束后,投球加压,使滑套下移,将下面一层关闭,露出第2层喷砂循环孔,开始第2层压裂,实现不动管柱多层压裂。在介绍水平井分段压裂技术关键工具的基础上,以水平5-1井为例,对该技术的应用情况进行了介绍。应用结果表明,封隔器分段压裂技术分段准确、施工方便,对开发低渗透油藏具有良好效果。建议进一步开展压裂工具的优化设计和不动管柱封隔器分段压裂技术研究。     

用于提高低-特低渗透油气藏改造效果的缝网压裂技术

在对低孔隙度、低渗透 特低渗透砂岩油气藏压裂中,由于储层基质向裂缝的供油气能力较差,仅靠单一的压裂主缝（不管缝有多长、导流能力有多高）很难取得预期的增产效果。因此,提出了适合低孔隙度、低渗透、不含天然裂缝储层的“缝网压裂”技术。其核心思想是利用储层两个水平主应力差值与裂缝延伸净压力的关系,实现远井地带（而不仅仅局限于近井筒区域）的“缝网”效果,增加储层基质向人工裂缝供油气能力,提高压裂增产改造效果。论述了“缝网压裂”技术的适用条件、工艺设计思路及应用方法。在此基础上,对“缝网压裂”的实现途径进行了探索,包括水平井及应用“层内液体爆炸”技术等。缝网压裂技术对理论和现场施工有重要的参考价值。