水平井段内多簇清水体积压裂技术及现场试验

新疆油田六九区石炭系老区致密火山岩油藏水平井体积压裂面临两大难题:一是储层物性极差,压力系数低,常规分段压裂方式提产有限;二是储层非均质性强,精准改造优势储层难度大,水平井压裂高投入、低产出矛盾突出.针对致密火山岩油藏水平井开发中存在的问题,开展了段内多簇结合清水体积压裂技术的研究与应用.利用段内多簇压裂技术,提高优势储层改造程度,达到了缝控储量的目的 ,提产效果明显.采用100％清水代替冻胶/滑溜水携砂,形成清水压裂支撑剂筛目优选、安全携砂参数设计、少孔短射的射孔方式与连续携砂模式等安全加砂关键技术,解决了清水压裂液携砂效率低、人工裂缝宽度狭窄易导致砂堵、裂缝内支撑缝长短等难题,并在现场试验中得到了有效验证,大幅降低了成本且无残渣,改善了体积压裂效果.水平井段内多簇清水体积压裂技术为致密火山岩油藏效益开发提供了新的模式.     

新疆油田九区石炭系油藏水平井分段压裂关键技术研究及应用

九区石炭系为低孔、特低渗的浅层火山岩储层,岩性以凝灰岩为主,天然裂缝发育,是典型的孔隙～裂缝型双重介质储层,储层非均质性严重。九区石炭系压裂过程中压裂液滤失大,人工裂缝宽度狭窄容易导致砂堵,人工裂缝启裂和扩展复杂,缝高控制难度大的难题,文章通过对九区石炭系水平井体积压裂技术的研究,形成以分段优化设计方法、变黏压裂液体系、支撑剂粒径优选以及组合控缝高等关键压裂技术,提高了施工成功率和压裂改造效果。     

大庆油田深层天然气井(含CO2)增产改造技术的新进展

火山岩储层一般都具有低孔、低渗的特点,自然产能低,需压裂改造才能获得工业油气流.常规的压裂增产技术不能适应火山岩储层,主要表现为人工压裂裂缝启裂和延伸机理难于认识,部分储层高压下仍无法破裂与延伸,裂缝复杂、裂缝窄,无法加入支撑剂,压裂优化设计缺乏针对性;没有耐高温的压裂液体系.为提高压裂优化设计的针对性和提高压裂液携砂性能,建立了火山岩压裂破裂与延伸物理、数学模型,形成了火山岩天然裂缝储层压裂设计基础理论;配套了超高温压裂液体系,满足了压裂施工的需要;形成了测试压裂现场快速解释诊断技术、火山岩人造裂缝延伸控制技术,有效地保证了主裂缝的形成,大大提高了施工成功率.为徐深气田提交火山岩天然气2 457.45×108m3探明储量提供了强有力的技术保障.     

松南火山岩气藏压裂技术研究与应用

东北油气分公司松南火山岩气藏位于松辽盆地南部,面积达7 240 km2,火山岩气藏探明地质储量433.66×108m3,动用储量177×108m3,总体动用程度低。松南火山岩储层埋藏深、天然微裂缝发育,压裂破裂压力高、施工压力高、停泵压力高,加砂困难容易砂堵。针对火山岩裂缝发育的特点,形成了多裂缝识别技术,利用极限砂比原理,提出了多裂缝控制技术,大幅提高了压裂施工成功率和加砂量;利用低伤害耐高温压裂液技术,进一步降低了储层伤害,提高压裂成功率和压后效果。该项目成果在火山岩储层应用7井次,成功率85.7%,平均单井加砂63.7 m3,为松南火山岩气藏83×108m3低品位未动用储量的高效开发提供了强有力的技术支撑。成果推广应用到腰英台油田裂缝发育的碎屑岩储层,施工成功率由72%提高到93.8%,平均加砂规模由17.2 m3提高到26.2 m3,新建产能1.9×104t。     

火山岩油藏全程加砂充填压裂技术机理研究

火山岩油藏压裂是国内外储层改造面临的新课题,目前还没有成熟的模式.三塘湖盆地火山岩油藏储集结构复杂,力学性质分布上呈强非均质性,使水力压裂表现出砂堵率高、用液量高、砂比低和有效期短等施工难题.高应力、高缝内扭曲、高滤失、难控缝是突出的技术问题.依据该油藏大量开发井压裂施工资料,介绍了全程加砂充填压裂技术的机理;根据岩体...     

新疆油田九区石炭系油藏水平井分段压裂关键技术研究应用

九区石炭系为低孔、特低渗的浅层火山岩储层,岩性以凝灰岩为主,天然裂缝发育,是典型的孔隙 ～ 裂缝型双重介质储层,储层非均质性严重。九区石炭系压裂过程中压裂液滤失大,人工裂缝宽度狭窄容易导致砂 堵,人工裂缝启裂和扩展复杂,缝高控制难度大的难题,文章通过对九区石炭系水平井体积压裂技术的研究,形成 以分段优化设计方法、变黏压裂液体系、支撑剂粒径优选以及组合控缝高等关键压裂技术,提高了施工成功率和压 裂改造效果。     

扩展“G函数”模型在火山岩测试压裂参数解释中的应用——以大庆油田徐深气田为例

松辽盆地大庆油田徐深气田火山岩储气层由于天然裂缝发育及局部构造变化大,从而导致压裂中出现高滤失、高停泵压力梯度以及近井高摩阻等疑难问题。为进一步提高疑难储层改造的施工成功率,基于以往对徐深气田火山岩储层测试压裂方法（传统“G函数”模型,二维）研究的成果,建立了更适合该气田的火山岩储层压裂参数解释的扩展“G函数”模型（三维）。选取11口井共31层段进行现场实验,包括了天然裂缝较发育、天然裂缝极其发育、低滤失、高度衰退、复合型５种“G函数”图版类型,其中仅有4个层设计加砂符合率低于80%,其余27层设计加砂符合率均高于80%。现场应用情况的统计结果表明,新理论模型使得压裂设计加砂符合率由72.4%提高到87.1%,从而更好地解决了火山岩难压储层改造成功率低的问题,为该类储层压裂成功率的提高提供了理论基础,对水力压裂技术在裂缝性火山岩储层中的应用具有重要意义。     

定北区块致密气储层水平井压裂参数优化

水平井多级分段压裂是鄂尔多斯北部定北气田致密气藏开发的有效手段。由于储层较深、物性较差,在定北区块盒1气层的前期压裂施工过程中不断出现砂堵和超压的现象,施工成功率低。为了探索前期加砂困难的原因,优化压裂设计,开展了支撑剂导流能力评价实验、支撑剂在裂缝中通过性物理实验和携砂液运移规律数值模拟等研究。实验结果表明,近井多裂缝及动态缝宽与支撑剂粒径不匹配等因素是导致施工加砂困难的主要原因。对定北盒1储层支撑剂体系、施工排量和砂比进行了优化,现场应用6口井45段,施工成功率达到97.8%,解决了定北区块盒1储层水平井压裂加砂困难的问题,提高了压裂效果,为相关致密气储层水平井的压裂工艺提供技术参考。     

腰英台裂缝性储层压裂技术研究与应用

腰英台油田储层具有低孔、低渗、层多且薄、微裂缝发育以及应力敏感性强的特点,压裂施工所形成的人工裂缝极易沿天然裂缝延伸形成张开程度不一的多支缝,难以形成具有一定缝宽的主裂缝,导致压裂液过量滤失和压裂早期砂堵,制约了该区油藏的有效开发。针对储层特征应用“前置粉陶”降滤工艺技术,结合腰英台油田勘探开发过程中的压裂改造实践,在前置液中以变砂比的小陶粒段塞式充填依次堵住不同缝宽的多支裂缝和张开的微裂缝,以保证形成具有一定缝宽的主裂缝。同时配套斜线式／多段塞组合加砂压裂技术、裂缝强制闭合技术、覆膜砂提高加砂规模技术,现场应用效果显著,成功地解决了压裂过程中低砂比砂堵的难题,保证了低渗透裂缝性油藏的压裂开发。     

裂缝性火山岩储层加砂压裂改造的综合配套技术

松辽盆地裂缝性火山岩储层的改造工艺措施较为有限,严重地影响了对其含气特征的认识与开发效果。为此,开展了针对裂缝性火山岩储层的人工裂缝破裂与延伸影响因素研究、耐高温低伤害压裂液体系研究,并针对裂缝性火山岩储层改造工艺措施进行优化,采用高黏液、优化射孔、多段塞支撑剂注入等措施提高施工成功率及压后效果,形成了裂缝性火山岩储层加砂压裂改造关键技术系列：小型压裂测试资料处理解释技术、多裂缝控制及降低滤失技术、压后返排工艺技术、火山岩优化设计技术等。应用结果表明,该配套关键技术可以满足生产的需要。     

M气藏压裂施工砂堵原因剖析

气井压裂施工过程中产生砂堵在影响压裂效果的同时将会产生严重的经济损失。通过考虑影响压裂施工的地层、压裂液、工程、设计等各种因素,剖析了压裂过程中产生砂堵的常见原因。针对M气藏6口压裂施工井的砂堵情况,结合压裂施工曲线、测井曲线、测井解释成果、压裂施工设计及实际施工参数对产生砂堵的具体原因进行分析,在此基础上提出了防止M气藏压裂施工砂堵的具体建议。砂堵原因的深入认识和相关建议对M气藏后续压裂设计和施工具有很高的参考价值,对其他类似的低渗砂岩气藏的压裂施工也具有重要指导意义。     

新场气田沙溪庙组A、B气藏低砂比压裂工艺技术应用研究

新场气田沙溪庙组A层、B层气藏是典型的低渗透致密砂岩气藏，采用常规的压裂技术不能满足地层对裂缝的供给能力与裂缝对井筒供给能力相匹配，造成裂缝导流能力的浪费；同时由于地层致密坚硬，施工中经常出现砂堵和泵压异常偏高的情况，导致加砂压裂施工失败。从理论上分析了在新场气田A、B气藏进行低砂比压裂改造的可行性和低砂比压裂优化设计的原则，并开展3口井的现场试验。现场试验表明，低砂比压裂工艺技术克服了常规压裂技术适应性差和施工容易砂堵等技术难题，取得了良好的增产效果和经济效益，在新场气田A、B层气藏具有良好的推广应用前景。     

页岩气网络压裂支撑剂导流特性评价

页岩气水平井长缝网络压裂支撑剂铺置浓度低,嵌入伤害大,导流特性与常规油气藏不同,与北美页岩气水平井中短缝压裂也有明显差异。为评价不同类型支撑剂在低铺砂浓度下的导流特性,采集龙马溪组地层页岩露头制作试验岩样,使用 FCES-100 裂缝导流仪对陶粒、石英砂、覆膜砂3种类型支撑剂在不同粒径、不同铺砂浓度和不同闭合压力条件下的导流特性进行了评价。结果表明:支撑剂类型、闭合压力和铺砂浓度对页岩支撑裂缝的导流能力影响较大;中高闭合压力和低铺砂浓度条件下,覆膜砂的导流能力最大,陶粒次之,石英砂最小。评价结果可为页岩气ESRV（effective stimulation reservoir volume）网络压裂裂缝导流能力的优化、支撑剂的优选和压裂设计提供依据。      

加砂压裂技术在洛带气田的应用研究

详细分析了洛带气田低压、低渗和低产的原因，并有针对性地开展了压裂液配方、压裂工艺研究与试验，找到了适合洛带构造的加砂压裂方案。现场应用表明，加砂压裂后气井增产效果非常明显，效益显著。     

q422-1井低渗透薄互层油藏压裂裂缝几何形态影响因素探讨

低渗透薄互层油藏压裂改造存在的主要问题是形成的压裂裂缝窄,施工泵压高,加砂困难,压裂规模小,压裂效果明显差于单一厚层压裂。应用三维压裂设计软件,以典型井压裂为例,探讨压裂液流变性、施工排量、砂比、加砂时机等参数对低渗透薄互层油藏压裂裂缝几何尺寸的影响。现场施工结果表明,利用薄互层压裂工艺能够达到改善压裂效果的目的。     

对五宝场构造加砂压裂工艺的几点认识

五宝场构造的主产层沙庙组属于低孔低渗的致密储层,产层内含有天然裂缝,微裂缝较为发育,进行加砂压裂施工必须全方位地考虑各种因素可能产生的影响。分析五宝浅2井沙溪庙组下段和上段的加砂压裂过程,对下段按照常规加砂压裂模式进行,造成了砂堵,仅加进地层9t支撑剂,但仍然获得了一定的产能,说明对于五宝场构造这类含有天然裂缝的产层,向地层中加砂时进入少量支撑剂也可能沟通天然裂缝见到效果。通过对五宝浅2井沙溪庙组同一产层两个层段加砂压裂的现场施工过程的分析、对比和总结,对五宝场构造下一步的加砂压裂施工作业提出建议和设想。     

碳酸盐岩储层加砂压裂改造的难点及对策

碳酸盐岩储层的储集空间复杂多变,天然裂缝发育,基质渗透率一般小于1×10-3 μm2,压裂改造是该类储层投产开发的一项关键技术。鉴于目前碳酸盐岩储层压裂改造成功率低,广泛调研了国内外碳酸盐岩加砂压裂的改造实例,分析认为压裂液滤失严重、储层可动流体饱和度低、缝高控制难、施工压力高、施工压力对砂浓度敏感是碳酸盐岩压裂改造的主要难点。从加强储层展布预测和测试压裂评价、降低压裂液滤失和消除多裂缝、利用酸预处理和加重压裂液降低破裂压力和施工压力、改进压裂液的抗剪切性能和携砂能力、优化压裂规模和优选施工参数等方面提出了相应的对策,对提高碳酸盐岩储层加砂压裂改造的成功率具有指导意义。     

压裂液缝内黏滞阻力实验研究

国外研究表明,压裂液的缝内黏滞阻力对气产量影响较大,即使只有0．0030kPa的黏滞阻力．也会在一定程度上降低气产量。文中采用支撑剂导流能力测定装置,自创了一套压裂液黏滞阻力的实验测定方法。通过系列实验得知：相同砂比、铺砂浓度备件下,高质量分数瓜胶压裂液的缝内黏滞阻力大于低质量分数瓜胶压裂液：同一套压裂液体系．低砂比段的缝内黏滞阻力大于高砂比段。因此,缝内黏滞阻力造成的支撑缝失效位置主要分布在低砂比段。另外．加入纤维有利于降低压裂液的缝内黏滞阻力。该研究成果为定量研究压裂液在支撑裂缝内的黏滞阻力提供了一套独特、可行的实验方法．在国内少有先例。     

新型酸压与加砂复合改造技术研究

长期以来对于低渗透砂岩储层加砂压裂是改造的主体技术,但这种方式是否最大限度地提高了改造效果,是否有进一步完善的技术来提高压后产量?针对上述疑问,改变以往的储层改造思路,对砂岩储层中钙质和硅质胶结的储层,进行储层酸压与加砂压裂复合改造的适应性研究,进行新型液体和酸岩反应试验及岩石力学试验分析,提出一种新型提高措施效果的酸压与加砂压裂复合改造技术,5井次现场试验表明,在单井用液量减少20%、加砂量降低10%的情况下,产量反而增加了10倍,表明该工艺对于提高改造效果、降低成本具有重要作用,展示出良好应用前景。为低渗透碎屑岩储层措施改造提供新的可用改造手段。     

威远页岩气藏加砂压裂困难井影响因素研究

威远构造龙马溪组页岩气藏具有低孔特低渗、天然裂缝发育、页理层理结构等特点,储层改造难度 大。针对威远构造海相页岩储层完井特征,形成了以水平井桥塞分段体积压裂为主体的改造技术。实践表明页岩 加砂压裂存在不同程度的加砂困难,部分井段存在低排量、高泵压、加砂敏感等一系列工程技术难题。统计前期加 砂困难井段储层特点、压力响应特征、加砂量、砂比、粉砂占比、加砂难易程度等加砂特征将困难井进行影响因素分 类。结合地质特点分析得出页岩加砂压裂施工困难的主要影响因素是天然裂缝破碎带、缝宽不足、净压力控制和 首段破裂压力高。在综合分析的基础上提出了针对性的技术手段,为后期页岩压裂设计的再优化和现场施工提供 了技术指导。