提高支撑缝宽的超常规压裂工艺技术

提高缝宽的超常规压裂是解决提高人工裂缝的支撑缝宽来提高其导流能力问题的工艺技术，它整合了常规压裂工艺技术和端部脱砂压裂工艺技术，满足低渗储层对人工裂缝导流能力的需要。文中从人工裂缝导流能力影响因素、提高支撑缝宽的理论基础、现场工艺应用三个方面介绍用于提高缝宽的超常规压裂工艺技术，旨在提高低渗储层压裂改造的工艺水平和施工效果，为勘探开发和油气井增储上产提供强有力的手段。     

引进连续油管验收及在四川应用前景

四川从美国引进了两套先进的连续油管设备,一套３２ ,工作井深５ ０００ ｍ ;一套３８ ,工作井深３ ２００ ｍ 。在川东铁山５ 井现场验收过程中,通过冲洗、钻磨等作业,解决了该井长期以来由于射孔等原因造成的油管内堵塞,使一井两层分采新工艺得以实现。不同管径、不同工作井深的连续油管的引进,使川东、川中以及其它一些老井在不压井的情况下进行修井作业变成可能,大大地缩短了施工周期,也节约了生产成本。     

抗220℃高密度油基钻井液的研究与应用

针对超高温深井、超深井钻井液体系抗温能力不足、使用密度低、动态沉降稳定性差等问题,研制出抗温220℃的乳化剂、增黏剂、降黏剂及最高使用密度为2.30 g/cm3的油基钻井液配方。室内评价结果表明,超高温乳化剂SD-HTPE和SD-HTSE对钻井液的流变性影响小,220℃热滚后破乳电压达到1201~1856 V;超高温增黏剂SD-OIV可使体系的LSRYP由3 Pa增大至13 Pa,动态沉降稳定系数由0.2096增大至0.6466,高温高压滤失量降低率最高达76.74%;超高温降黏剂SD-ORV可使体系LSRYP降低85.71%;体系在220℃、40 MPa、低剪切速率下具有良好的动态循环流变性及热稳定性。该套体系在川南塔探1井得到成功应用,应用结果表明,超高温高密度油基钻井液体系在214℃下热稳定性、流变性、沉降稳定性和高温高压滤失量等性能较好,施工过程无阻卡,起下钻顺利,具有良好的现场应用效果,满足超高温深井、超深井的钻井需求。      

复杂砂岩气藏酸化酸液体系优选

砂岩矿物组成的复杂性决定了酸化酸液体系选择困难,采用室内物理模拟实验,结合电镜扫描技术,分析了经验选择的酸液体系对TZ气藏两类典型砂岩储层的酸化效果影响,根据酸化物理模拟实验优选了两类储层的酸液体系。实验结果表明,碳酸盐矿物含量高(大于20%(w))、岩石胶结疏松的储层,仅用15%(w)HCl酸化不能解除钻井液污染,需采用前置酸(15%(w)HCl)与主体酸(12%(w)HCl+1%(w)HF)相结合,并适当减小用酸量;泥质含量高、岩石胶结强度高的储层,采用前置酸(12%(w)HCl)与主体酸(13.5%(w)HCl+2%(w)HF)相结合,适当增加用酸量。实验研究表明,一套酸液体系难以解决复杂砂岩储层的酸化问题。现场应用试验表明,实验优选的酸液体系能较好地解除储层污染,提高酸化效果。     

川西地区油基钻井液井壁强化技术

钻进川西地区深部地层时,井漏、井眼垮塌和卡钻问题频发,如采用油基钻井液钻进,则不易形成厚滤饼且滤饼致密性差,井筒压力穿透能力强。针对该问题,根据钻井液成膜机理,采用核壳结构设计,以苯乙烯、丙烯酸酯类等为原料,合成了一种适用于该地区深井钻井中地层温度≤150 ℃中部层位的致密膜护壁剂CQ-NFF;根据风险地层的地质特性、工程特性分析结果和d₉₀规则,选用超细碳酸钙、弹性石墨、高强度树脂和高分散纤维复配形成了内充填封堵剂。采用扫描电镜分析了钻井液的成膜机理及形貌,通过高温高压滤失、高温渗透失水、高温渗透失油试验评价了钻井液的成膜效应,通过高温高压砂床滤失试验评价了充填材料的承压封堵能力。结果表明,CQ-NFF可在油包水乳状液和油基钻井液中形成致密薄膜,并有效吸附在滤饼表面,薄膜承压封堵能力达到2.0 MPa;将内填充封堵剂加入油基钻井液后,内滤饼的承压能力可提高至3.5 MPa以上。以上述处理剂为核心的川西地区油基钻井液井壁强化技术,在双探6井和中江2井进行了现场试验,深层井漏、井眼垮塌、卡钻等井下故障时间大幅缩短,试验效果显著。      

五宝场构造裂缝性气藏加砂压裂工艺技术

对于砂岩裂缝性气藏而言，由于受到储层物性和气层污染等因素的影响，自然产能往往较低，不经改造难以达到工业开采价值。但是裂缝性气藏在压裂过程中由于天然裂缝的开启与扩展，增大了液体在地层中的滤失，较大的滤失量不仅增加了造缝难度，难以形成较宽的裂缝，另一方面还会造成携砂液在裂缝中提前脱砂形成砂堵。为此，针对川东北五宝场构造裂缝性气藏的特点，分析了加砂压裂改造的难点，实施了相应的工艺技术与配套措施，现场应用情况表明取得了良好效果。     

射孔参数对射孔-砾石充填井表皮系数的影响分析

射孔过程对油、气井的产能影响有利有害，它既能为油气流提供通道，又可对产层造成相当的伤害。如果工艺和射孔参数选择得当，就可以使射孔对产层的伤害最小，否则将适得其反。文章在通过建立射孔-砾石充填井表皮系数计算模型的基础上，分析了射孔-砾石充填井的孔深、孔径、孔密等射孔参数对表皮系数的影响及其程度。应用此模型计算官10井的表皮系数高达13.89，对该井优化了射孔方案，经过实施深部酸化增产作业后，成功地使官10井的产量由原来的709 m3/d增加到平均6.0×10⁴m³/d。相对于压力恢复试井解释表皮系数，文中提出的射孔-砾石充填井的表皮系数计算方法具有速度快，精度较好的特点，能有效地模拟出孔深、孔径、孔密等射孔参数对其的影响。     

支撑剂段塞冲刷的水力压裂新工艺

水力压裂是一项高投入、高产出、高风险的复杂系统工程,其高风险体现在施工成功和施工效果上.从人工裂缝的形成来看,有三大因素制约施工①近井裂缝扭曲;②主体裂缝宽度不够;③液体滤失过大,动态缝的空间不足.而近井裂缝扭曲对施工成功的影响最大,需要在实践中探索和创新一种工艺,从而消除或降低近井裂缝扭曲,确保施工成功.通过近年来不断摸索、总结和借鉴,我们已初步形成了一种新的压裂工艺--支撑剂段塞冲刷,该工艺根据测试压裂分析的近井裂缝摩阻数据,科学合理地进行段塞冲刷设计,并实时分析评价段塞冲刷的效果,合理调整携砂液阶段的砂浓度和砂量,并最大限度地提高施工砂浓度,确保施工成功和施工效果.文章介绍了近井裂缝扭曲摩阻的成因、判别和解决办法,并举例说明段塞冲刷工艺在水力压裂中的应用情况以及支撑剂段塞冲刷对压裂施工效果的影响.     

水平井连续油管冲砂与分流实验装置的研制

水平井作为油气藏开发的有效手段在世界范围内得到迅速而广泛地推广。水平井钻井技术在我国经过几十年的发展已逐渐成熟,然而水平井试修井技术还相当薄弱,多局限于现场的实践经验。为解决目前国内水平井试修研究中实验装置欠缺、研究基础薄弱的状况,以相似性原理为依据,以川渝气区磨溪气田水平井井筒为模拟对象,结合连续油管在川渝气区水平井的运用现状,研制出水平井井筒连续油管沉砂携带与孔眼分流室内模拟实验装置。经测试,该装置能模拟38.1 mm连续油管在139 mm套管的水平井井筒内替液、冲砂、携砂以及液体在水平井段孔眼中的分流、排液等方面的研究工作。     

天然气密闭燃烧器的研制与应用

为了解决天然气开发过程中废弃天然气处理存在的噪音污染、光污染和征用土地复耕困难等一系列环境保护难题,研制了一种天然气密闭燃烧器,以实现废弃天然气直接在井场内低声幅遮蔽燃烧。在调研国内外天然气燃烧器设计模式的基础上,结合燃烧器的场站需求实际,将燃烧器设计为多个文丘里燃烧喷嘴,基于数值模拟方法对燃烧器喷嘴火焰出口和吸入端结构进行了优化:①在喷嘴布局上采用分层阵列布局,将废弃天然气的燃烧效率提高至95%以上,燃烧器最大燃烧处理量达30×104 m3/d,距燃烧筒20m外噪音强度小于等于85dB,与大气环境温差小于10℃;②针对井场产气量变化范围大的特点,对不同气体流量采用分压分层控制方式,使用铠装式热电偶和紫外线检测技术对燃烧情况进行实时监测,配套远程点火装置和传焰装置确保燃烧过程安全可靠。现场应用效果表明:该密闭燃烧器能有效降低噪音、热辐射和光污染,无需修建燃烧池和立式火炬,对于页岩气开发、探井试油测试过程中废弃天然气的处理具有明显的工程优势,具备良好的推广应用前景。