缝内转向压裂工艺技术在姬塬油田老井改造中的应用及评价

低渗透油田随着开发时间的延长,单井产量低、注采矛盾突出、储层重复压裂后,剩余油动用困难,通过缝内转向压裂技术的研究,进行了老井缝内暂堵压裂改造的现场试验,利用人工干预改变裂缝延伸方向,解决常规重复压裂无法有效动用人工裂缝侧向剩余油的技术难题。文章通过研究缝内转向压裂技术在长庆姬塬油田老井改造中的应用,评价其在低渗透油气田的适用性,为低渗透油田的持续稳产提供技术支撑。     

缝内二次转向压裂技术探索

转向重复压裂是挖掘老区低渗油藏剩余油的重要途径,目前常规转向压裂技术存在着裂缝是否转向、缝内转向方式如何以及怎样实现缝内转向等问题,最终导致裂缝转向程度不理想、压后效果不明显、压后解释不准确.在岩石力学、断裂力学、水力压裂力学基础上,结合压裂裂缝转向理论,提出了“缝内二次转向压裂”的概念,通过分析对比缝内转向压裂可能出现的4种裂缝形态,发现在水平应力差拐点处实施缝端暂堵转向压裂可最大程度沟通油藏,分析了其适用的储集层条件、关键技术,并给出初步设计方法.该技术对发展转向压裂技术体系、由经验型压裂向精细化压裂的转变具有重要的意义.     

缝网压裂技术及其现场应用

针对低渗透、特低渗透储层的缝网压裂技术,完善了缝网压裂的概念,指出缝网压裂是在达到预期目标支撑缝长的主裂缝基础上,形成多缝直至形成“缝网”系统。对不同类型的储层,根据弹性力学假设,采用不同的平面模型,分析了形成缝网的力学条件。当施工时裂缝内净压力超过水平主应力差值与岩石抗张强度之和后,可在原始裂缝的基础上形成新裂缝,实现缝网。研究了各种缝网压裂施工方式,提出了目前可应用的缝网压裂施工方法,并指出缝网压裂的发展方向。采用缝网压裂设计理论对F1-15井进行了缝网压裂设计,施工取得成功。试验结果表明,压裂后效果显著,分析显示有多缝形成。     

碳酸盐岩储层缝内暂堵转向压裂实验研究

顺北油气田碳酸盐岩储层非均质性强、连通性差,采用暂堵转向压裂技术可提高裂缝复杂程度,改善开发效果,但碳酸盐岩储层暂堵条件下的裂缝起裂扩展规律尚不明确。为此,采用改进后的三轴压裂物模模拟实验装置,进行了碳酸盐岩暂堵转向压裂实验研究。依次注入压裂液和加有暂堵剂的压裂液,分析了注入暂堵剂前后的施工压力曲线变化情况和暂堵转向压裂后的裂缝形态,从而明确了裂缝暂堵转向规律和实现缝内暂堵转向压裂的条件。研究表明,暂堵可增大裂缝复杂程度;为了实现缝内暂堵转向压裂,岩样内要发育有天然裂缝或层理面,同时暂堵剂能够进入裂缝内并实现封堵,使施工压力升高,从而实现新缝开启或转向。碳酸盐岩缝内暂堵转向规律研究结果为顺北油气田碳酸盐岩储层压裂改造提供了理论依据。      

缝网压裂技术在超低渗透油藏裂缝储层中的应用

针对华庆油田长6储层提出采用缝网压裂技术进行人工改造,该技术主要指在压裂施工中通过多次加入大粒径石英砂或专用堵剂,提高裂缝内的净压力,使天然微裂缝开启并延伸、沟通,形成人工裂缝与天然微裂缝相结合的缝网系统,从而增加天然微裂缝的渗流能力,扩大油井有效泄油面积,提高单井产量。通过室内工艺的优化和18口井的现场试验表明,采用该技术进行压裂改造后的油井,长期的平均单井日增油量达0．38t,增产效果显著。该技术的成功实施运用,也为提高超低渗透油藏天然微裂缝发育储层的压裂增产效果提供了有力的依据。     

浅谈老井重复压裂造缝机理

本文通过作者多年工作的经验，结合克拉玛依油田老区重复压裂实例，简述了重复压裂适缝机理和老井压裂成败原因；同时通过地层固有应力分析，介绍了垂直裂缝、水平裂缝与重复压裂增产效果关系。为深入研究重复压裂技术、提高重复压裂水平提供了借鉴。     

碳酸盐岩缝内暂堵转向压裂裂缝扩展规律实验

溶洞是塔河油田缝洞型碳酸盐岩储层的主要储集空间,且井周许多发育储集体位于非水平最大主应力方向上,采用暂堵转向压裂可以实现非水平最大主应力方向上的储层改造。采用30 cm×30 cm×30 cm的天然碳酸盐岩露头进行缝内暂堵转向压裂模拟实验,通过CT扫描技术对一次压裂和暂堵压裂后的裂缝形态进行观测,探究了地应力差、天然裂缝和压裂液黏度对裂缝形态的影响,并进行暂堵起裂理论分析。研究结果表明:岩样天然裂缝或层理发育以及足够的暂堵压力是实现缝内暂堵转向压裂的必要条件;不同水平应力差下,均能实现缝内暂堵转向,并且地应力差越小,裂缝形态越复杂,改造越范围越大;暂堵剂进入裂缝内是保证转向压裂成功的重要条件,压裂液黏度过低时携砂能力差,形成的一次裂缝开度相对较小,易导致暂堵剂难以进入。研究结果为塔河油田缝洞型碳酸盐岩储层压裂方案设计提供了理论依据。     

“缝内转向压裂”——一种新的转向压裂技术方法探索研究

人工暂堵转向重复压裂技术是挖掘开采老区低渗油藏剩余油的重要途径,现阶段常规转向压裂技术存在转向程度不理想、施工缺乏理论依据、压后解释缺乏理论支撑等问题,特别针对转向压裂缝内是否转向、缝内转向机理和方式以及怎样实现缝内转向等问题的基础理论研究环节比较薄弱。基于此,本文在常规转向压裂的基础上提出了"缝内转向压裂"概念,初步探索了其理论机理,在此基础上,提出"水平应力差拐点"、"缝端封堵技术"等新概念及方法,着重分析了缝内转向压裂4种裂缝形态,给出了其适合的储层条件、实现途径分析以及初步概念设计方法。这对老油田综合治理、二次开发以及稳油控水具有重要意义;同时,在丰富转向压裂技术体系、经验型压裂向精细化压裂的转变方面都具有重要的探索意义。     

致密储层缝内暂堵转向压裂工艺技术

随着油气田勘探开发的不断深入,非常规致密油气藏已经成为油田增储上产的主要研究对象,该类型储层渗透率低(<0.1×10?3?μm2)、两向应力差值大(>10?MPa),单纯依靠大排量、大液量改造以形成缝网的难度较大,需通过缝内暂堵转向压裂技术进一步增大净压力,提高裂缝复杂程度.暂堵剂类型的优选和用量设计是决定复杂缝网形成...     

缝网体积压裂在大牛地重复压裂井中的应用

大牛地气田具备重复压裂基础,前期优选了7口井开展重复压裂先导试验,常规加砂压裂整体效果不理想。通过采用一种新型压裂工艺,对老井进行二次挖潜,旨在提高老井的采收率。利用压裂软件建立典型的压裂模拟模型,对不同泵注工艺条件下支撑剂在裂缝中的铺置剖面情况进行模拟,明确影响缝网体积和支撑剂铺置的主要影响因素。并对影响改造效果的排量、液量、砂量以及前置液比例等关键参数进行优化,实现体积改造最优化。开展大牛地盒3气层的有利条件的评价,形成了一套适合重复压裂的缝网体积压裂技术。现场应用效果来看:4口老井采用缝网体积压裂后均实现增产,日增天然气8000 m^3左右。     

段塞式加砂技术在页岩气缝网压裂中的应用

页岩储层裂缝扩展及延伸机理不同于常规储层,且微裂缝发育,压裂液滤失量大,常规的连续阶梯状加砂压裂工艺在页岩气开发中不适用。段塞式加砂工艺采用段塞＋中顶＋段塞的不连续加砂模式,具有降低近井摩阻、提高裂缝复杂程度实现缝网压裂、提高施工成功率等作用。此技术在国内某页岩气井压裂施工中得到了应用,施工一次成功率100％,并取得了较好的产能。     

直井缝内暂堵转向压裂分支缝起裂方向研究

直井缝内暂堵转向压裂分支缝起裂方向不明确,增产效果不明显。为此,基于多孔介质流固耦合理论模型,通过有限元软件进行有限元模拟缝内暂堵转向压裂分支缝形成过程,研究不同水平应力差条件下,主裂缝暂堵后最大水平主应力方向的变化。结果表明,分支缝与主裂缝并不垂直,二者存在一个小于90°的夹角,水平应力差越小,夹角越大,分支缝压裂效果越好。建立的分支缝与主裂缝夹角定量计算数值模型,可用来预测分支缝与主裂缝夹角。对比2口井分支缝与主裂缝夹角模型计算结果及井下微地震监测结果,验证了模型的准确性。     

转向压裂技术在江苏油田的应用

阐述了转向压裂技术原理，介绍了转向剂的性能，分析了重复压裂转向理论，得出了自然转向和诱导转向的应力差值；在转向压裂工艺优化的基础上，开展了两口井现场试验，取得了很好的应用效果；提出了转向压裂技术是江苏油田低渗透油藏高含水期一种新的重复压裂技术。     

转向压裂技术在准东油田的应用

在老井常规重复压裂过程中,常常只是重新压开原缝,而原有人工裂缝附近产层的生产潜能越来越小,措施增油效果逐年下降。因此,使裂缝转向,压开新缝,是老井增产的有效方法。分析了重复压裂的造缝机理、造新缝条件、暂堵剂选择、暂堵剂用量的设计,并把研究应用到准东低渗透油藏上,取得良好的增产效果。     

提高改造体积的新裂缝转向压裂技术及其应用

体积改造技术带动了非常规致密气、页岩气和煤层气等油气资源开发的迅猛发展,对于低孔、低渗透基质的碎屑岩储层,探索提高其改造效果的体积改造技术具有重要意义。为此,在转向压裂和缝网压裂的基础上,通过力学分析和流——固耦合渗流模型,对压裂施工中的应力场进行研究,分析了地层2个水平主应力的变化。采用强制闭合、快速返排、多次加砂的工艺,实现地层2个水平应力场的短期变化,形成了在短期内实现提高改造体积的新裂缝转向压裂技术,与常规技术相比,新技术既简单可靠,又能有效降低施工风险。该技术在华北、长庆和吉林油区的低渗透油田应用10余井次,其初期产油量比常规技术提高1～2倍,稳产期延长6个月以上。     

宽带暂堵转向多缝压裂技术在苏里格气田的应用

为了提高水平井裸眼滑套-封隔器完井、套管固井完井、桥塞分段多簇压裂等施工过程中分级压裂多缝封隔的可靠性,在实验室条件下对暂堵材料进行了分散性测试、降解性分析以及抗压破碎能力评价,并将宽带暂堵转向多缝压裂技术在苏里格气田进行现场应用,取得了较好的转向效果。应用结果表明,采用宽带暂堵转向多缝压裂技术,减少了桥塞、封隔器相关的操作,减少了电缆入井次数,降低了施工风险,提高了施工效率;同时,利用压裂产生的多条裂缝或裂缝网络与气藏富含区域连通,增加了裂缝的长期导流能力,对比同区块水平段长度及钻遇条件相当的水平井,试气无阻流量提高21.1%,投产1年,平均单井累产气量增加3.24×106 m3。暂堵剂与纤维在气田储层温度在90~120℃范围内可实现10d以内完全降解,完全符合安全环保生产要求。      

考虑多缝应力干扰的页岩储层压裂转向角计算模型

页岩储层压裂裂缝与天然裂缝相交后,其延伸方向是否改变是决定压裂能否形成复杂缝网的关键因素,转向角增大则有利于与天然裂缝相互连通,最终形成复杂裂缝网络结构。为计算多裂缝扩展时水力裂缝穿过天然裂缝后的转向角,基于线弹性断裂力学理论,建立了考虑远场地应力、裂缝尖端应力集中效应以及多裂缝扩展应力干扰下的页岩储层裂缝与天然裂缝相交后转向角计算模型。通过对比已有单缝模型,发现考虑多缝扩展产生诱导应力时,水力裂缝穿出天然裂缝后的转向角将增大,且裂缝长度、裂缝间距、天然裂缝分布位置、缝内净压力都影响转向角的大小。该模型可用于水平井多段压裂和井工厂压裂裂缝转向角计算,评价缝网压裂可行性、指导缝网压裂设计。     

海拉尔油田缝网压裂技术研究与应用

常规压裂以抑制天然裂缝形成的主裂缝为主,但由于双翼对称裂缝分布的局限,裂缝系统控制的泄流面积有限,造成压后初期效果显著、产量递减速度快问题。缝网压裂技术能使裂缝性储层产生足够长并具有较高导流能力的多方向起裂延伸的网状裂缝系统,控制的泄油面积将大幅度增加,充分发挥主裂缝和裂缝网络的增产优势。现场应用结果表明,缝网压裂对海拉尔油田布达特群组低渗透裂缝性储层的增产效果明显。     

塔河油田靶向压裂预制缝转向技术模拟研究

塔河油田超深油气资源主要储存于碳酸盐岩天然裂缝、孔洞中,应用预制缝靶向压裂技术可以控制裂缝转向,提高油气产量。采用修正降阻比法计算管柱沿程摩阻,结合裂缝不稳定渗流理论计算缝内压力变化,利用位移不连续法计算裂缝转向距离,建立了裂缝扩展一体化模型。计算分析了缝洞型碳酸盐岩含有预制缝的靶向压裂裂缝扩展方向角度和扩展延伸长度等参数,并将施工参数与压裂裂缝转向距离进行关联,采用有限元法及物理模拟试验进行准确性验证。研究结果表明,压裂液黏度、预制缝角度、地应力差和地层岩石弹性模量等参数与压裂裂缝转向距离呈负相关关系;预制缝长度与裂缝转向距离呈正相关关系;施工排量需要优选,才能得到最优转向距离。靶向压裂预制缝转向技术的模拟研究结果,为塔河油田超深碳酸盐岩储层缝洞储集体的高效开发提供了理论指导和数据支持。      

压裂液优化设计及在二连地区老井压裂中的应用

随着二连探区老井开采难度的加大,油气层保护问题越来越受到人们的重视。二连地区的老井经过强化开采后,地层条件变得十分复杂。为减少压裂液进入地层产生的地层损害,有必要优选出与地层及地层流体有较好配伍性的压裂液配方。 压裂液优化设计 1,稠化剂的优选 稠化剂的性能好坏不仅直接关系到压裂液的质量,而且是造成地层损害的一个主要因素。一种好的稠化剂应具有水不溶物和残渣少、流变性能好及交联比取值范围宽等优点。现在最常用的稠化剂是植