重复暂堵转向压裂工艺在三塘湖盆地牛圈湖地区的应用

吐哈油田三塘湖盆地牛圈湖区砂岩油藏特征主要表现为低渗、低压、低流度,岩石致密、储层物性差,常规重复压裂产生的老缝内油气采出程度已经很高,但泄油控制区外仍有大量油气未能采出,在该区实施重复暂堵转向压裂工艺,可以在储层中打开新的油气流动通道,更大范围沟通新老裂缝中未动用的油气层。地应力剖面计算结果表明,该区地层具有转向压裂的条件;在此基础上,优化暂堵剂形状粒径的组合形式、加注时机、加注方式及加注浓度,可提高裂缝封堵效率,并减少对储层的污染。温控水介质降解型复合暂堵剂适用温度广,能及时恢复老缝的导流能力,实现老缝、新缝对产量都有所贡献,特别适合吐哈油田中高含水老井重复暂堵转向压裂改造。现场井施工案例分析表明,重复暂堵转向压裂工艺在牛圈湖地区具有很高的可行性。这项研究为未来该区的压裂工艺提供了新方向。     

井口冷冻暂堵技术在苏北油田的应用

苏北油田自2005年开始进行CO2驱油先导试验,随着生产时间的增加,部分油气井井口装置出现密封件老化、腐蚀磨损等问题,发生井口泄漏。传统治理方式主要有压井和堵塞器作业等,存在伤害储层、成功率低等缺点,适应性较差。为了解决井口泄漏问题,决定研究并应用井口冷冻暂堵技术。对相关工艺参数进行优化研究,冷冻温度确定为低于-20℃,以干冰作为冷冻剂;以蒙脱石为主要成分的膨润土作为暂堵剂,确定水、膨润土和添加剂的最佳质量比为5∶2∶1,并计算暂堵剂用量;在表层套管规格为φ244.5mm条件下,初步确定冷冻时间为20h。冷冻桥塞强度测试结果表明,冷冻桥塞的抗拉力、抗剪切力和承压能力均符合要求,可以满足现场施工需要。在注气井C21井和注气受效油井L1-15井成功完成现场应用,C21井设计冷冻桥塞长度为2m,顺利更换了井口泄漏部位。冷冻暂堵技术对储层无污染,施工成本低,成功率高,为注气井及注气受效油井井口隐患处理提供了技术支撑。     

国外分流暂堵宽带压裂新技术及其先导试验

分流暂堵宽带压裂技术是最近两年出现的非常规储层改造新工艺,该工艺在快钻式桥塞分段射孔加砂压裂的基础上,采用可降解的纤维和暂堵球,在低应力区完成改造后迫使工作液转向高应力区,把未改造到或者改造不充分的那部分射孔簇充分改造,从而实现井筒最大覆盖和油气藏接触的最大化、增加产量和提高采收率。室内实验主要着眼对暂堵材料的优选和评价,先导应用井共实施11段分流暂堵施工,测得转向压力范围在3.38~20.67MPa之间,平均8.28MPa;模拟计算表明,在暂堵材料用量及各项主要工艺参数未变的情况下,各段转向压力的不同主要由排量在各个射孔簇的分配及新旧裂缝破裂压力的不同引起。先导井各段的瞬时停泵压力、裂缝监测、压后产量对比等工程特征协同说明暂堵转向成功。经过160d的生产,新工艺实施井比对照井标准化累计产油当量提升15%。     

新立油田扶杨油层重复压裂裂缝转向研究

压裂在新立油田开发过程中一直发挥着重要作用。随着开发年限的增加,油井处于中高含水期,原裂缝控制范围内的原油接近枯竭,为进一步提高产量和采收率,并更大限度沟通、改造、动用剩余油富集区和动用程度低甚至未动用的储层,需要进行老井重复压裂作业。进行重复压裂裂缝转向理论研究,尤其是加强重复压裂新裂缝启裂、延伸规律的研究,对于指导重复压裂施工,提高其工程实用性和经济适用性,强化低渗透油气藏开发效果,具有重要的理论和现实意义。从地应力入手,结合新立油田具体区块实际情况,通过利用测井信息分段建立静态泊松比的方法,得到全井静态泊松比,从而建立全区块地应力数学模型,由此确定重复压裂前储层的应力分布,建立了重复压裂新裂缝的启裂与延伸模型。最终通过新立油田某区块的实例计算,证明了本研究的准确性和可行性。     

可控穿层压裂技术在砂泥岩互层储层改造应用

针对砂泥岩储层存在岩性复杂,储层物性差,纵向上砂层发育、砂泥岩间互层、泥岩夹层薄(3m),上下隔层遮挡能力弱,裂缝高度容易失控等特点,通过绘制油井纵向上地应力剖面,确定合理的缝内净压力值,应用Fracpro PT压裂软件,优化模拟变黏度、变排量、变支撑剂粒径等条件下最佳的缝内净压力和裂缝支撑高度,确定施工规模、施工排量、液体黏度、砂浓度、前置液比例和支撑剂粒径组合比例等参数,优化出最优施工泵注程序。在控制纵向上裂缝高度前提下,采用前置液投球分压技术,确保多组砂层有效改造,通过优化的二次加砂工艺,建立最优的裂缝支撑砂堤剖面,实现纵向上砂层有效支撑,提高了储层纵向上有效动用程度,形成了砂泥岩互层可控穿层压裂技术。该项研究成果在AR29区块推广实施了17口井,压裂后阵列声波测井和井温测井结果表明,砂泥岩薄互层可控穿层压裂技术可靠,措施后平均单井日产油12.3t/d,增油效果显著。     

裂缝性储层水平井钻井井壁稳定模型研究

钻井井壁稳定是钻井过程中的复杂性问题。当水平井筒穿过储层天然裂缝时,天然裂缝可能在较小的井底流体压力下发生剪切破坏,造成井壁垮塌。为此,基于弹性力学和岩石力学理论,并考虑岩石孔隙弹性和热弹性效应影响,推导了井壁主应力计算式。视天然裂缝为地层中的结构弱面,基于主应力与天然裂缝法向的空间位置关系,得出了天然裂缝法向与井壁最大主应力夹角计算式,结合弱面结构剪切破坏准则,得到维持井壁稳定的最小井底流压数学求解模型,提出了模型求解和井壁稳定流压获取方法。通过公式推导及计算实例分析可知:天然裂缝倾角和走向、原地应力和水平井方位将影响钻井过程中防止井壁垮塌的最小井底流体压力的设计,也即影响安全钻井液密度的选择。     

定北区块复杂储层压裂工艺技术研究与应用

定北区块上古生界储层具有低孔、致密、高温、天然裂缝发育、基本无自然产能等复杂特征。勘探前期因地层参数缺乏．采用常规硼交联压裂液体系及常规压裂技术实施作业,压裂工艺的针对性不强,施工过程中极易出现砂堵现象。为此．开展了高温暂堵压裂液体系及测试压裂工艺技术应用研究,研制了有机锆交联高温暂堵压裂液体系,并选择定北7井2储层首先开展了小型压裂测试,获取了储层、压裂裂缝、压裂液等相关参数。根据测试压裂结果,对该储层进行压裂设计与施工：设计排量4．5m3／min．前置液比例37％,平均砂比24％,加砂量38m3,全程使用有机锆交联高温压裂液．前置液添加l％屏蔽暂堵剂。压裂施工结束后,对主压裂数据进行压力拟合,结果显示,研制的高温暂堵压裂液体系能满足区块高温、微裂缝发育储层的压裂造缝、携砂等施工需要,压裂改造达到了预期效果。     

一种水溶性暂堵剂的制备及性能评价

以天然聚氨酯、两种丙烯酸类单体为原料,通过接枝反应,合成了一种基于聚氨酯的水溶性暂堵剂(PU-TPA),其结构用傅里叶红外光谱(FT-IR)进行了表征。测定了PU-TPA在地层水中的溶解性、黏附性以及热稳定性,并通过岩心驱替实验考察了其暂堵和解堵性能。结果表明,随着温度升高以及溶解时间延长,暂堵剂在地层水中的水溶率逐渐增大。在固液比为1∶400且溶解时间为12h时,PU-TPA的水溶率均在90%以上,具有良好水溶性能,能够满足解堵的要求。在PU-TPA的质量浓度为4%时,溶液的表面张力为37.22mN/m,具有良好的表面活性。热重实验结果表明PU-TPA暂堵剂的总失重率为63.50%,具有较好的热稳定性。另外,浓度为10g/L PU-TPA水溶液的抗拉强度达到7.4N,黏附能力较强。室内岩心驱替实验表明,PU-TPA对低渗透率岩心(472.1×10^-3μm²)的封堵率为96.50%,用地层水冲洗后恢复率为94.00%;而对较高渗透率岩心(4069.3×10^-3μm²)的封堵率为90.35%,恢复率则...     

川西南乐山地区峨眉山玄武岩储层压裂改造技术探索

四川盆地主要发育溢流相及喷溢相两类火山岩,其中川西南乐山地区二叠系上统峨眉山玄武岩储层厚度大、分布广、埋深浅,勘探开发潜力大。以玄武岩为主的溢流相火山岩储层低孔、低渗,仅发育微裂缝,压裂改造是其“增储上产”的重要手段。基于室内评价实验,明确了储层非均质性强、岩石力学性质高、酸溶蚀率低、敏感矿物含量高、地层能量低是制约压裂改造工艺效果的主控因素。在此基础上,探索形成了“前置酸降破+两段式加砂+助排快排”的复合酸压技术,优化工作液黏土稳定剂浓度为0.5%、前置酸配方为12%HCl+2%HF、助排剂浓度为0.5%。采用前置酸解堵降破、降阻水造缝、胶液携砂、液氮助排的复合改造技术可进一步提高改造效果,通过优化黏土稳定剂用量、助排剂浓度形成的低伤害压裂液体系,可有效降低液体伤害,提高返排效率。     

预注浆技术在煤矿堵水处理中的应用

针对煤矿矿井经常突水情况,结合工程实践,简单介绍一种工艺简单,工效高,费用低的预注浆处理技术及施工方案。     

水平井限流压裂技术在江汉油田的应用

水平井限流压裂工艺具有施工管柱简单、一次施工完成多条裂缝改造等优点,在江汉油田应用前景广泛.对黄18平1井射孔和压裂优化方法进行了论述,并分析了现场实施的效果,对其研究方向和应用提出了建议.     

阿波罗生物酶解堵技术在百色油田的应用

百色油田部分油井出砂、乳化、结蜡严重,地层存在堵塞现象,部分油井因井况、出砂等原因无法使用常规酸化解堵技术,因此引进较为新型的阿波罗生物酶解堵技术。通过对阿波罗生物酶解堵剂的作用机理进行分析探讨后,采用不动管柱施工方法,在百色油田13口油井上进行了14次施工,有12井次取得解堵增油效果,措施有效率达85.7%,累计增油270.6t,投入为32.5万元,产出为56.5万元,投入产出比为1∶1.74。     

气动力解堵技术在低渗透油田的应用

油田开发过程中,为保证油井正常生产,洗井和作业是常见的维护措施,在此过程中,不可避免的有部分入井液渗入近井地带,造成污染,导致油井产量下降,油田通常采取酸化措施来恢复油井产能。但当油井近井污染程度严重时,常规的酸化措施不能有效解除污染。为此,近几年发展了解堵能力和作用效果更为明显的气动力深穿透油层复合解堵技术。从理论和现场两方面论述了气动力解堵技术在低产、低渗透油田的应用。技术主要作用机理包括:机械作用、振动脉冲作用、放热作用和化学作用;现场共试验15口井,累计增油1161t。通过地面微地震监测表明,气动力解堵技术可以在油井近井地带产生多条径向裂缝;固井质量检测表明,该技术对固井质量有一定影响,但固井质量仍合格;井下油管有灼痕现象,但油管的力学性能及化学成分未发生变化,仍符合油管标准。     

裂缝性致密砂岩储层有效性综合评价方法研究

裂缝性致密砂岩储层基质物性较差,裂缝的发育丰度是影响储层产能的主要因素,如何准确评价裂缝有效性与储层产能是油田勘探开发面临的首要问题。在配套岩石物理实验的基础上,形成了表征孔隙结构特征的基质储层分类标准,建立了一套基于测井资料逐点评价基质储层类型的计算方法。通过不同探测尺度的声、电成像测井,构建了裂缝面法向应力与裂缝渗透率计算模型,结合试气测试资料,系统分析了裂缝走向与最大主应力夹角、裂缝渗透率、裂缝面法向应力、裂缝参数与米采气指数的关系,建立裂缝有效性分级评价方法与标准。在基质与裂缝分级评价的基础上建立基质储层与裂缝综合评价图版,形成了一套致密砂岩有效性综合评价标准。将该方法应用于新井解释评价中,评价结果与实际生产数据吻合,说明该方法可以综合评价储层的有效性,准确预测储层产气能力。     

葡萄花外围薄差储层大排量压裂技术探索与实践

葡萄花油田进入开发后期,高含水井及重复压裂井逐年增多,具有改造潜力且发育较好的葡萄花储层不断减少,薄差储层成为油田后续措施改造的重点。受此类储层物性及自身条件限制,采用常规压裂改造工艺增油效果不理想。葡萄花外围薄差储层主要分布于敖南及台肇区块,在这两个区块开展了多层段大排量压裂现场试验6口井,施工排量达到4.0~7.5m~3/min,平均单井压裂2.1个层段,单层有效厚度0.5m,平均单层施工液量115m~3,单层加砂9m~3。试验初期,平均单井产液强度1.83t/d·m,产油强度1.83t/d·m;与同区块储层条件相近的11口压裂投产井相比,初期产油增加1.7t/d,产液强度增加0.68t/d·m,平均单井年累计多产油207.3t。现场监测表明,大排量压裂在葡萄花外围薄差储层上产生了主缝与微缝共同存在的复杂裂缝网络,实现了提高裂缝改造体积的目的。     

HiWAY压裂技术在雷平2井中的应用

雷平2井位于辽河油田雷家区块,该区块是辽河油田的勘探重点区块,从岩性上看为泥质白云岩、白云质泥岩,储集空间以孔隙-裂缝型和裂缝型为主,储层渗透率小于1m D,孔隙度小于10%,试采前需进行压裂改造。前期先后开展3口探井的常规压裂试验,但因储层泥质含量较高、支撑剂嵌入伤害较大,导流能力损失较大,现场实施效果均不理想,故采用导流能力超强的Hi WAY压裂技术。Hi WAY压裂技术通过在压裂支撑剂中加入纤维,同时采用脉冲式加砂方式,在裂缝内形成许多条高速导流通道,较常规压裂具有更高的导流能力。水平井泵送速钻桥塞分段压裂技术具有封隔可靠、分段压裂级数不受限制、裂缝布放位置精确等特点。将Hi WAY压裂技术应用于雷平2井,同时配合水平井速钻桥塞分段压裂技术进行现场施工,压后该井最大日产液316.5m3/d,最大日产油110.8m3/d,投入产出比约为3.55。初步判断,Hi WAY压裂技术可以实现雷家区块储层的有效动用。     

高速通道压裂技术在国外的研究与应用

高速通道压裂技术是近两年出现的新工艺,主要应用在美国、俄罗斯、南美和北非、中东等油气高产地区,已在世界范围内实施超过3800井次,取得良好增产效果。该工艺的主要目标是在人工裂缝内部造出稳定而敞开的油气流动网络通道,显著提高人工裂缝的导流能力,消除由于残渣堵塞、支撑剂嵌入等引起的导流能力损失,从而减小井筒附近的压降漏斗效应,提高压裂改造效果。通过综合多簇射孔、支撑剂段塞注入和拌注纤维等工艺技术,实现了支撑剂在裂缝内非均匀铺砂;经过优化研究,使高速通道保持长期有效。该工艺可提高铺砂效果、减少压裂材料使用量,增加返排率,保持裂缝的清洁,并能有效减少施工中砂堵的风险,其适应性广,可用于砂岩、碳酸盐岩及页岩等各种油气藏。为解决国内低渗透油气藏压后普遍存在的返排困难和裂缝伤害等问题,提供了一种可行的技术方法。     

裂缝性特低渗透砂岩油田压裂后开发调整对策

他拉哈油田英51区块为特低渗透油层,采用压裂投产方式。人工裂缝及地应力监测证明:该区块储层中有不同程度发育的天然裂缝存在。由于裂缝的存在,绝大部分注入水沿裂缝向油井窜流,而渗流到基质的注入水的流量和流速都有限,导致了井组大部分油井很难见效,部分井点砂体实际处于天然能量开采。鉴于英51区块的开发状况和裂缝特征,采取低注采比政策,尽量延长油井无水采油期;实施全井周期注水,控制油井含水上升速度;及时进行方案调整,控制见水层注水强度。对下一步调整对策提出了建议:提前调整注水方案;采用低注采比政策,实施温和注水,限制压裂层注水强度,降低裂缝开启的几率;采取油井堵水和水井堵缝等积极措施,调整注水及产液剖面,减缓层间和平面矛盾;开展线性注水先导试验,提高注入水的波及系数,改善区块开发效果。     

安塞油田王窑区裂缝性储层注水综合研究

安塞油田王窑区长6油藏属典型低孔低渗油藏,主力油层为长611油层。该储层物性差,微裂缝发育导致油藏非均质性强,注水及剩余油分布明显受裂缝影响。进入中高含水开发期后,综合含水率上升迅速,产量递减严重。在进行野外露头观测和室内岩心观察基础上,对裂缝类型、性质、规模、密度进行定性和定量描述,使用古地磁方法确定主应力方向。结合实际生产资料,对注水开发中裂缝发育引发的生产动态特征进行分析,对比王窑区裂缝分布综合图与油井见水方位综合图,用生产动态方法验证裂缝研究的正确性。采用油藏工程与数值模拟相结合的方法,分析裂缝对注水开发的影响和剩余油分布特征。根据王窑区长611储层裂缝发育状况和裂缝发育区剩余油分布特征,提出在控制注水压力的基础上,进行强化注水、合理布局有效井网,提高侧向水驱效率,以及注水剖面调整等措施。