安棚油田压裂砂堵因素分析及解决方法

安棚油田储层埋藏深,属于典型的高温高压特低孔特低渗裂缝砂岩油气藏.其地质特征决定了压裂施工难度大,压裂砂堵频繁,施工成功率低.经分析,储层因素、工况因素等复杂因素导致形成压裂砂堵,采用"砂团"注入和油溶性降滤失剂综合降滤失等技术可解决压裂砂堵问题.     

裂缝三维非对称延伸模型的建立及加砂程序的确定

油气层水力压裂时，所产生的裂缝将在长、宽、高三方向同时延伸。为了提高压裂设计的准确性和施工的成功率，本文建立了水力压裂裂缝三维非对称延伸的数学模型。该模型考虑了注液过程中的井筒温度变化和裂缝中的热交换对裂缝几何形态的影响。在此基础上，根据各段裂缝所需的导流能力，确定了各段裂缝填砂所应具有的面积浓度，以及相应的地面各注入段的砂比。     

试论自然流体压裂成藏机理

本文基于水力压裂力学和碳酸盐岩裂缝油气藏地质特征,将“碳酸盐岩——地动应力——自然流体——压裂裂缝——圈闭”当作一个系统,对自然流体压裂裂缝的起裂与油气初次运移,压裂裂缝扩展延伸与油气二次运移、压裂裂缝的形态分布与油气聚集规律及自然流体对压裂裂缝溶蚀改造作了系统研究,建立了自然流体压裂成藏机理。该机理对裂缝油气藏勘探和开发具有较高的理论意义和应用价值。     

一种计算裂缝砂卡位置的新方法

在压裂施工作业过程中有可能在裂缝中形成砂卡,砂卡一旦形成必然会影响到压裂施工压力,为了准确计算裂缝中砂卡的位置,可以对压裂施工压力进行分析.通过做出压裂施工压力和施工时间的双对数曲线,可以确定砂卡发生后的压力响应数据,将这些数据进行线性回归,求得直线段斜率,然后根据求得的斜率和相关的裂缝参数,即可求出裂缝中砂卡的位置.这对于正确指导压裂施工作业以及获得优质裂缝具有重要意义.     

水平井多级脉冲气体加载压裂及产能评价

基于三向地应力和气体压力作用下水平井筒周围围岩的受力特点,通过引入加权函数,并采用与时间相关的爆生气体压力分布方程,应用弹性力学、断裂力学理论给出了多级脉冲气体加载压裂水平井裂缝尖端应力强度因子计算式,建立了多裂缝起裂扩展准静态方程,该方程可以模拟爆生气体驱动下缝长、缝宽的变化过程。根据产能方程分析了不同裂缝参数对产能的影响。结果表明,多级脉冲气体加载压裂可沿着水平井筒轴线产生多条径向裂缝,裂缝沿着与射孔相位一致的方向延伸直到止裂,止裂后裂缝会发生一定程度的闭合形成残余缝宽;不同的裂缝条数会产生不同的最终缝长;多级脉冲气体加载压裂水平井能够显著增加油井产量,裂缝的长度对油井产量的增加起决定作用,在现场施工中应对此压裂工艺进行优化设计与控制,增加裂缝长度,减少裂缝条数。     

涪陵页岩气田压裂配套工艺现状及思考

涪陵页岩气开发潜力巨大,压裂是页岩气提高单井产量、改善开发效果和提高采收率的重要途径之一。总结分段压裂改造、压裂液体系、泵送桥塞与射孔联作技术等技术,认为长水平井分段压裂、重复压裂、同步压裂、裂缝监测技术以及"井工厂"压裂模式是当前页岩气压裂施工工艺的主体,清水压裂液和复合压裂液是应用最广泛的压裂液体系。要进一步提高压裂施工的经济和社会效益,必须提高改善页岩气渗流条件的程度,降低页岩气压裂对环境的影响。     

清水压裂多场耦合下裂缝扩展规律数值模拟分析

利用室内实验测试研究层段页岩储层的物性参数、岩石力学参数和天然裂缝分布特征参数,建立了清水压裂过程中缺陷性岩体应力场—损伤场—渗流场耦合本构模型和破坏准则。通过Comsol软件进行有限元数值模拟,分析地层分别在拉伸和压剪应力下裂缝的扩展规律,天然裂缝系统开启时,页岩储层水力压裂可以形成人工裂缝网络。当水力裂缝扩展至天然裂缝时,裂缝的宽度有明显的增加,且水力裂缝方向发生改变,沿天然裂缝两翼的其中一翼扩展,另外的一翼并没有扩展。天然裂缝间存在着明显的互相干扰。多裂缝产生的过程是从多个小裂缝向少数大裂缝发展的过程,最终的裂缝条数取决于裂缝之间的连接性;地应力、天然裂缝、射孔井段、射孔方式、地层倾角、施工排量与液体黏度等,是影响多裂缝形成的主要因素。     

渭北超浅层致密油藏压裂工艺技术

渭北油田埋藏浅,存在压裂液难破胶、裂缝形态难识别、压后返排困难等压裂施工难点,前期压裂改造效果较差。为渭北油田规模化开发做准备,通过低温破胶、调整稠化剂浓度、预判裂缝形态、优化设计参数、优选分压工艺等一系列整体压裂优化,形成了超浅层致密油藏压裂工艺技术体系。现场试验69口井136层次,一次施工成功率达91.1%,施工有效率为93.5%,压后试油初期平均日产油2.6 t,取得了良好的改造效果。     

水力压裂裂缝缝高／缝长诊断研究

水力压裂在低渗油气藏增产措施中占有相当大的比重,而且是提高油气采收率的主要方法。因此对水力压裂研究,尤其是压裂后裂缝诊断研究就尤为必要,它可以验证或修正水力压裂中使用的模型,选择压裂液,确定加砂量,加砂程度以及采用的工艺,进而降低压裂成本和提高油气采收率,达到合理高效开发油气田的目的。本文通过间接的压力恢复试井和生产动态分析法,净压力拟合法以及三维水力压裂模型来诊断水力压裂后裂缝缝高／缝长,为水力压裂提供充分和必要的信息。     

涪陵页岩气X井裂缝网络参数对产能的影响

通过水平井缝网压裂技术实现涪陵地区页岩气藏的页岩气商业规模化开采.结合岩石力学分析和油藏数值模拟,对水平井缝网形态学、裂缝密度、裂缝方位和裂缝非均匀铺砂等进行研究.结果表明,裂缝方位与井筒夹角为90°时产气量最大;网络裂缝等长时气井采出程度最高,两边长中间短的裂缝形态次之,储层改造体积小的裂缝形态压裂效果最差;同样的改造区域,裂缝密度越大,压裂效果越好,压裂时需沟通微裂缝,形成网络裂缝;非均匀铺砂对页岩气井产能影响大,高浓度均匀铺砂比低浓度均匀铺砂产能高,非均匀铺砂产能居于两者之间,模拟显示每条裂缝产气量差异较大.     

超分子压裂液的研究及现场应用

超分子压裂液体系属于可逆交联的多元结构型聚合物,有别于胍胶和其他合成聚合物,此结构可随剪切速率、盐度和温度等条件变化而可逆变化。通过对该压裂液体系的耐剪切性能、流变特征、携砂,破胶等室内的评价分析,现场应用表明:该新型压裂液体系与常规压裂液相比具有组分少、施工配液简单、携砂优良、破胶彻底,对地层的伤害低,易于返排等优点,在改造低渗透油气藏及非常规油气藏中具有明显优势。     

鄂西渝东区东岳庙段页岩气压裂实践与分析

前期评价表明,江汉油田部分区块页岩气富集、地质条件优越,其中鄂西渝东区被评为中石化南方Ⅰ类区块,具有巨大的勘探开发潜力。鄂西渝东区东岳庙段的页岩气压裂实践证明缝网压裂技术在工艺上是可行的,陆相东岳庙段页岩储层地层压力系数高、天然裂缝发育,有利于页岩气的大规模缝网压裂改造。微地震裂缝监测结合施工曲线有助于分析压裂过程中具体现象,但应加强裂缝监测手段及精度提升研究,加强数据的校核及干扰的排除以提高监测结果的可靠性。     

随钻测量参数在井眼轨迹导向中的应用

为提高断块油气田水平井储层钻遇率,中原油田结合老油区已有的地质资料,综合利用MWD定向测量参数、随钻Gamma测量参数和气测录井C1(甲烷)数据,进行着陆段和水平段导向控制,提高储层钻遇率。应用MWD+Gamma+C1技术时,应充分利用钻前掌握及现场录井资料,加强地层对比,应突破靶的限制。MWD+Gamma+C1技术利用气测参数C1滞后时间短,弥补了GAMMA滞后的不足,较好地解决了动态找层问题。     

新场上沙溪庙致密碎屑岩气田整体压裂开发方案设计研究

为了解决川西致密碎屑岩气田存在的生产动态复杂,储量难动用,采速低,见产慢,稳产条件差,提高综合开采效益困难等问题和难点,通过研究和现场试验,认为采用整体压裂改造开发技术可以获得较好的产能和经济开发效果,建立了气,水三维二相三重介质低渗致密裂缝性气藏整体压裂模拟模型,模型中首次全面考虑了低渗致密气藏低速非达西型渗流和高速非达西型渗流的影响,结合地应力研究,对新场上沙溪庙致密碎屑岩气田整体压裂开发方案进行了设计研究;为低渗致密气藏患体压裂改造方案的编制提供了思路和工具。     

苏里格气田中深致密砂岩气藏压裂工艺技术初探

对于中深致密砂岩气层来说,由于储层非均质强,具有低压、低孔、低渗、岩性致密等特点,且存在严重的水锁损害和其它敏感性损害,采用常规砂岩储层的压裂改造方法效果不佳。根据低压致密气藏的储层地质特点,以苏里格气田为压裂工艺技术研究对象,收到了一定的效果。结果表明:1、研究的压裂液体系延迟交联时间大于60S,连续剪切120min的粘度大于60mPa.S,压后压裂液lh内破胶,破胶液粘度(1.71～4.75)mPa.S,残渣299mg/L,岩心渗透率损害率小于19.8%,表现出携砂性能好、滤失性小、流变性好及与地层流体配伍性好、易返排、对基质渗透率损害低的特征。2、气井助排剂、起泡剂优选使用,施工中液氮的伴注有利于压裂液的快速返排,减少压裂液对气层的伤害。3、不动管柱多层压裂及排液一体化工艺技术是集压裂、排液、求产、测压、测井温等一体的完整配套工艺技术。     

页岩气措施返排液重复利用技术研究

页岩气主要通过采用大规模减阻水多级分段压裂获得。减阻水压裂会产生大量的返排液,返排液若直接排放会对周边的生态环境造成一定的影响,必须对其进行有效处理。如果能够实现对返排液中减阻水压裂液的重复利用,就可减少对环境的污染、降低开采成本、节约水资源,研究其处理方法具有极大的技术价值和经济价值。根据页岩气措施液性能要求,在仔细分析返排液性质的基础上,评选出絮凝剂、杀菌剂等水处理药剂,筛选出适合返排液重复利用的减阻剂,在焦页8-2HF和焦页12-3HF井应用中取得较好的效果。     

低孔低渗气藏测井识别方法的应用研究

低孔低渗油气藏一直是储层测井评价中的一个难点问题。锦旗工区根据岩性、物性以及含油气性的关系,采用侵入特性、孔隙度曲线重叠、含气指示、声波速度比值等方法进行低孔低渗气藏的识别。锦旗地区面积大,气水关系复杂,应充分利用各种测井资料,采用多种方法开展流体性质分析,进行综合判别。从应用效果来看,孔隙度重叠,含气指示方法最为可靠。     

超低渗透油藏水平井二次压裂技术研究与应用

华庆X油藏为典型的超低渗油藏,为了提高单井产量,采用以水平井为主的开发方式。但随着开发时间的延长和生产过程中压力、温度等环境条件的改变,部分水平井单井产量递减快,开发效益逐渐变差,急需要通过二次压裂恢复或提高单井产量。目前,国内水平井二次压裂尚处于起步阶段,为此,在通过对国外水平井二次压裂技术分析的基础上,结合华庆X超低渗油藏储层特征和水平井低产原因,开展了二次压裂增产潜力分析、工艺优化及配套管柱研发,形成了以“体积复压为主、加密布缝为辅”的老井二次压裂工艺技术。现场试验表明,6口井的增产效果明显,为超低渗改造水平井提高单井产量提供了技术借鉴。     

高精度三维采集技术在江汉水网地区的应用

长江和汉水以及相应的堤坝所形成的禁炮区一直是江汉平原油气勘探的难点之一。随着新装备的应用和采集技术的发展,近年来,中石化地球物理公司在汉水与长江沿岸进行并完成了5个区块的高精度三维采集任务,形成了一套适合陆上水网不同类型震源联合采集的地震采集技术和施工方法,其主要内容包括基于地理信息系统的炮检点优化施工技术和不同类型震源匹配处理技术,所获得的地震剖面缺口小、信噪比高、连续性好,为地质解释提供了优质的地震资料。     

Reservoir reconstruction technologies for coalbed methane recovery in deep and multiple seams

Multiple coal seams widely develop in the deep Chinese coal-bearing strata. Ground in situ stress and coal seam gas pressure increase continuously with the increase of the mining depth, and coal and gas outburst disasters become increasingly severe. When the coal is very deep, the gas content and pressure will elevate and thus coal seams tends to outburst-prone seams. The safety and economics of exploited firstmined coal seams are tremendously restricted. Meanwhile, the multiple seams occurrence conditions resulted in different methane pressure systems in the coal-bearing strata, which made the reservoir reconstruction of coal difficult. Given the characteristics of low saturation, low permeability, strong anisotropy and soft coal of Chinese coal seams, a single hydraulic fracturing surface well for reservoir reconstruction to pre-drain the coalbed methane(CBM) of multiple seams concurrently under the different gas pressure systems has not yet gained any breakthroughs. Based on analyses of the main features of deep CBM reservoirs in China, current gas control methods and the existing challenges in deep and multiple seams, we proposed a new technology for deep CBM reservoir reconstruction to realize simultaneous high-efficiency coal mining and gas extraction. In particular, we determined the first-mined seam according to the principles of effectiveness and economics, and used hydraulic fracturing surface well to reconstruct the first-mined seam which enlarges the selection range of the first-mined seam. During the process of mining first-mined seam, adjacent coal seams could be reconstructed under the mining effect which promoted high-efficiency pressure relief gas extraction by using spatial and comprehensive gas drainage methods(combination of underground and ground CBM extraction methods). A typical integrated reservoir reconstruction technology, ‘‘One well for triple use", was detailed introduced and successfully applied in the Luling coal mine. The application showed that the proposed technology could effectively promote coal mining safety and simultaneously high-efficiency gas extraction.