暂堵转向技术在致密油直井缝网压裂中的应用

大庆致密油储层物性差，属于低孔特低渗透率，平面非均质性强、天然裂缝不发育、纵向发育层数多，薄互层比例高，要实现经济有效开发需对储层进行有效的压裂改造。针对大庆致密油特点，采取直井细分层大规模缝网压裂后转弹性开采方式，近几年针对压裂工艺不断进行优化，但致密油Ⅱ类储层比例逐年增大，压后未达到设计产量井比例仍占到60%以上，说明目前工艺技术手段存在不适应，针对Ⅱ类储层亟需更为高效的改造方式。因此，在致密油直井上试验应用层间暂堵和缝内暂堵转向工艺，实现人工裂缝在层间、缝内的转向，纵向上多裂缝保证各层充分改造，横向上改变人工裂缝方向增大缝控面积，提高致密储层的改造体积从而实现产量的提升。在致密油直井上应用后取得了较好的效果，为致密油Ⅱ类储层的经济有效开发提供了新的技术思路。     

页岩储层层间暂堵转向工艺技术研究

针对大庆古龙页岩油储集层页理发育丰富,水平渗透率低,垂向无法流动等特点,需通过暂堵转向压裂技术增大净压力,利用暂堵颗粒封堵炮眼迫使压裂液转向,进一步提高裂缝复杂程度。本文通过分析暂堵颗粒在井筒以及炮眼附近的受力与暂堵前后压力变化,提出暂堵颗粒运动方程,建立评价暂堵颗粒坐封效果的两个参数,制定暂堵转向评价标准,形成了暂堵颗粒用量设计方法,研究页岩油试验区水平井压裂施工中暂堵颗粒的封堵效果。现场试验结果显示暂堵有效率达到66.7%,坐封效率达到74%,暂堵颗粒效率达到34%,暂堵后裂缝起裂位置或延伸方向明显不同,炮眼封堵有效,实现了压裂转向的目的,为今后页岩油储集层压裂改造提供理论支撑。     

煤岩二次暂堵压裂裂缝扩展规律试验研究

二次压裂是煤层气开采中初次裂缝产量下降时有效增产手段。为研究煤层气储层二次压裂裂缝扩展规律、优化暂堵参数,开展了室内暂堵压裂模拟试验研究。使用大尺寸真三轴压裂模拟系统,样品尺寸为30 cm×30 cm×30 cm,采集沁水盆地煤岩后通过包裹混凝土得到标准试验样品。首先通过加载三轴应力模拟地层环境,后以恒定排量向井筒中注压裂液模拟初次压裂,初次压裂完成后采用CT扫描对岩样内部的初次裂缝形态进行扫描观测,将暂堵剂注入井筒内部并开展二次压裂试验;试验结束通过CT扫描裂缝形态分析二次压裂裂缝形态。试验结果表明：暂堵效果受暂堵剂粒径和用量影响较大。暂堵剂粒径过大,影响压裂液的悬砂效果,暂堵剂容易在井筒内堆积,导致二次压裂施工压力异常升高,暂堵剂粒径过小,难以形成有效封堵,二次压裂时裂缝以沿初次裂缝扩展为主。随着暂堵剂用量的提高,对初次裂缝的封堵效果增强,二次压裂破裂压力升高,促进二次压裂裂缝沿垂直初次裂缝方向的扩展;另一方面暂堵剂进入二次压裂裂缝后形成二次封堵,促进分支裂缝的形成,二次压裂复杂程度升高。研究认为通过暂堵压裂可以促进分支裂缝的形成,提高二次压裂裂缝的复杂程度,增大压裂改造面积提升二...     

煤矿井下暂堵转向水力压裂技术研究

为更好地提高煤层透气性,结合煤矿井下压裂应用现状和暂堵转向压裂技术原理,本文创造性的提出了将暂堵转向压裂技术应用于煤矿井下水力压裂的思路,目的是着力于转向形成新裂缝并沟通煤层自有天然裂缝以强化煤岩缝网复杂程度,提高压后瓦斯抽采效果。研究结果表明:暂堵转向压裂技术适应性较强,可用于煤矿井下压裂;优选了适合煤矿井下压裂的小粒径水溶性MKZD-1暂堵剂,1.0cm厚滤饼承压可达40MPa,封堵能力强,溶解性好,压后其水不溶物约为4%;设计了煤矿井下实施暂堵转向压裂的工艺流程和暂堵剂加量方法。本文研究成果为煤矿瓦斯治理提供了新手段,开辟了新方向,具有一定的实际运用和推广价值。     

福山油田保护油气层钻井完井液技术研究

福山油田为典型凝析油气藏,储层孔隙度10%～20%,平均渗透率35×10-3μm2,属于中孔低渗储层,部分为低孔特低渗储层,且水敏、易塌。通过试验选用了以XZD-Ⅱ为暂堵剂的屏蔽暂堵钻井完井液实施油气层保护,取得了较好的保护效果。     

川南页岩气差异化射孔+复合暂堵工艺应用研究

四川盆地川南区块页岩储层目前主要采用水平井分段多簇体积压裂技术进行改造,但存在射孔簇进液不均匀、套管变形、井间压窜等问题,严重制约了页岩气的开发。针对这些难点,开展差异化射孔配合多次复合暂堵体积压裂工艺研究。根据不同层位、地层裂缝发育情况采用差异化射孔方式,与传统均匀布孔比较,该技术可以人为地控制裂缝改造走向,降低平台井压窜风险,并促进复杂裂缝网络形成;另一方面,迫使压裂液流向孔密不同的射孔簇,提高暂堵转向效率、促进段内裂缝均匀延伸实现充分改造。通过在长宁区块开展差异化射孔+复合暂堵体积压裂技术现场应用,并进行效果分析评价,结果证明差异化射孔可以针对性定点定向改造,配合复合暂堵技术,提高人工裂缝复杂程度和储层改造SRV,生产应用效果显著。     

油溶性树脂暂堵剂的研究

从暂堵原理出发,研制了一类新型油溶性树脂暂堵剂,室内评价结果表明其油溶性好,封堵强度高,不会对油层造成永久性伤害,渗透率恢复值可达86%以上.     

特低渗透裂缝性油藏转向压裂试验

压裂是低渗透油田增产的主要措施,并且也是效果明显见效最快的增产手段。但是,随着开发时间的延长,压裂效果随着时间的推移而逐渐变差,单井产量递减,必须通过重复压裂来提高产量。但重复压裂只是压开原有老缝,增油效果差、有效期短。利用转向压裂技术,暂堵老缝,压开新缝,增大剩余油的泄油面积,提高单井产量,增油效果明显。     

保护煤储层油溶性暂堵材料的评价

煤储层的机械强度低,渗透率低,孔隙压力小,相对于油气层更易受污染。油溶性暂堵材料可在固井的同时降低对煤储层的伤害,保证了一定的渗透率。结合山西晋城煤矿煤样,通过"弹子床"实验和岩心流动实验,对比了几种油溶性暂堵材料的暂堵率和解堵率,在此基础上评价几种油溶性暂堵材料的性能。结论认为:YBZD-1、HJ-Z、正清然以及BPA油溶性暂堵剂都具有一定的暂堵和解堵效果,但HJ-Z的性能不达标;YBZD-1油溶性暂堵剂需要结合实际与小粒径暂堵剂配合使用。     

屏蔽暂堵保护油气层技术在中原油田的应用

油气层保护工作一直受到多方面的重视，它是石油勘探开发过程中的重要技术措施之一，并且直接关系到石油天然气勘探、开发的效果。油气层保护是一项系统工程，钻井过程中防止油气层损害是保护油气层系统工程的第一个工程环节。20世纪90年代初，我国成功地发展和应用了屏蔽暂堵技术，取得了较好的效果。但在同一油田中，部分井效果非常好，而另外一些井则效果欠佳。优化设计与储层孔喉相匹配的固相颗粒大小和分布成为屏蔽暂堵技术的关键。中原油田地质条件复杂，储层物性差别大，大多属于低孔低渗油气藏，油气层保护显得更为重要。介绍了屏蔽暂堵技术在中原油田的应用情况，现场应用表明效果良好。     

基于数据驱动的长庆油田致密砂岩压后产量预测

超低渗透率的页岩和致密砂岩等非常规油藏已成为长庆油田重要的油气资源。对于该类油气藏开采的关键技术是水力压裂,如何确定当前施工参数对产量的直接影响,准确预测压后产量对于优化压裂参数尤为重要。由于现在对于地层中裂缝增长的内在机理尚不明确,没有合适的物理模型能够准确评估各压裂施工参数对于产量的综合影响。通过分析长庆油田致密砂岩地质属性和压裂施工参数,采用数据驱动的方法来识别压后产量和产量影响因素之间的相关性,建立了从储层性质与压裂施工参数到产量的预测模型。在前期可获取的数据资料有限的情况下,建立了合理预测致密砂岩产量的模型,并且通过使用相应的数据集训练该模型而扩展到其他非常规油田,在实际工程应用上前景明朗。     

致密砂岩气藏多层试井解释方法研究

致密砂岩油气藏储层多套小层叠置发育，为实现产能及经济效益最大化，通常采用一套井网分层压裂多层合采的开发方式，受非均质性影响，开发过程中层间干扰严重，各小层产能贡献比例、能量衰减速度差异大，限制了产能有效发挥。在应用试井分析结果评价生产井储层动态参数、压力水平的过程中，常规试井解释模型只能反映各生产子层数据的平均值，无法准确评价各层段数据，实际指导意义存在局限性。综合运用单层、多层试井解释模型对试井数据开展精细解释，以生产测井的分层产量作为拟合计算的新增约束条件，并以此建立多层渗流试井模型，拟合结果符合率高，在降低单层试井解释模型多解性的同时，实现多层参数定量评价，对于多层合采井在开发过程中技术政策调整以及增产措施制定等工作提供强力支撑。     

黔西松河井田龙潭煤系煤层气-致密气成藏特征及共探共采技术

基于煤系气共探共采示范工程,分析了黔西松河井田龙潭煤系煤层气-致密气赋存特征及开发条件,探讨了煤系气共探共采的适配性技术工艺。研究表明:井田煤系气主要赋存于龙潭煤系多个煤层及临近细砂岩、粉砂岩中,具备多煤层共采、煤系气共采的资源及开发条件。煤储层具有高温、超压、高含气量、含气高-过饱和的特点,适宜进行煤层气地面开发;但在区域高地应力背景下,裂隙闭合、矿物充填等原因导致储层原始渗透性差,煤系气地面开发需进行储层改造。气测录井、裸眼综合测井及含气层综合评价是井田煤系气共探共采中发现、认识、评价含气层及产气层段优选的关键技术,可为煤系气共探共采方案制定提供依据。在丛式井组开发模式下,"小层射孔、组段压裂、合层排采"系列工艺与井田地形地质条件相匹配,可显著提高多煤层共采、煤系气共探共采的工程效果。     

鄂尔多斯盆地致密油藏水平井体积压裂技术

为实现鄂尔多斯盆地致密油藏水平井体积与产能的扩张,设计一种水平井体积压裂技术。利用Eclipse油藏数值模拟软件,构建致密油藏水平井流线模型,通过Front Sim模块,对流线模型实施油藏开发模拟。采用定射角定向定面射孔技术,实施水平井体积改造,构建储层与井筒之间的桥梁。确定体积压裂施工参数,保证井底净压力比水平两向应力差高,根据渗吸驱替过程,确定对应关井时间,实现致密油藏水平井体积压裂。测试结果表明,改造后水平井体积达到了1 000×104 m3左右,远大于改造前的水平井体积,初期阶段日产液量和日产油量分别提高了35倍和4.0倍,稳定阶段日产液量和日产油量分别提高了4倍和2倍,有一定的渗吸、置换作用,说明设计技术有明显的改造效果。     

致密砂岩气藏低产低效井治理对策及展望

针对致密砂岩气田开发至中后期,单井产量、压力下降快,产水严重,低产低效井数量逐年增加问题,基于致密砂岩气藏地质特征,分析了低产低效井成因并进行归类,总结了各类低产低效井的治理对策,提出了低产低效井治理建议。研究认为,致密砂岩气藏普遍物性差,连片性差,气井易见水;致密砂岩气藏低产低效井按成因可进一步归类为排水措施井和老井挖潜井;排水采气是治理见水型低产低效井的主体工艺,查层补孔、侧钻水平井、重复压裂等老井挖潜工艺是实现低产低效井提质增效的主要途径;致密砂岩气藏低产低效井治理应集中于完善与升级排水采气工艺;结合数字化管理与自动化设备开展主动性排水采气;完善出水气井治理方式,加强控水根治出水问题;攻关形成更有效的低成本老井挖潜工艺;利用数字化气田开展多维矩阵式气井管理。     

等离子脉冲增产技术在煤层气井的应用实践

我国煤层气开发利用有广阔的发展前景,但技术始终制约着煤层气行业发展,在众多技术难题中,如何解决老井产能衰退、产水量不断下降就是一个较突出的问题。由于二次压裂改造对储层伤害较大,为了保护储层,就要引进更高效、更环保、更便捷的储层改造技术,结合煤层气的产出机理,引入相对简单便捷的等离子脉冲增产技术来解决上述难题。结合区块煤层气井特性,根据等离子脉冲增产技术改造机理,按照规范的选井原则,在阳泉矿区寺家庄井田选取4口井,开展了增产技术在该区块的可行性验证。结果表明,4口煤层气井在实验初期井口套压、产水量有较明显的提高,产气量也恢复到较高的水准,说明等离子脉冲技术在老井解堵方面有一定的作用,而实验半个月后产水量、井口套压出现明显衰退,说明等离子脉冲增产技术在本区块解堵影响范围半径较小。虽然作用效果不明显,但也能说明等离子脉冲增产技术在近井地带解堵有一定的成效,同时也说明该技术存在一定的局限性,可在部分区块推广应用。     

砂煤岩互层水力裂缝扩展规律的数值模拟研究

砂煤岩互层中都含气的情况下,采取多层联合压裂工艺进行煤层气和致密砂岩气的合采,但是地层垂向上岩石性质差异很大,地应力状态不同,从煤岩层起裂和从砂岩层起裂裂缝的形态可能会有很大的差别。采用有限元方法对砂煤岩互层中的裂缝进行了模拟研究,依据室内试验及现场数据,考虑了分层地应力、岩性差异、地层界面、施工条件的影响。采用全三维的裂缝扩展模型,分别模拟了砂岩层射孔起裂和煤层射孔起裂2种情况。结果表明,从砂岩层起裂的裂缝会在缝高方向上迅速突破煤岩层,在模型范围内,缝高大致是缝长的2倍,达不到压裂深穿透储层的目的。从煤岩层起裂的裂缝缝高方向受到砂岩层的遮挡作用,缝长较长,采取合理的施工参数裂缝可以扩展至砂岩层,推荐采取从煤层起裂的方式。并对煤层为起裂层这一情况下裂缝形态的影响因素进行了探讨,5 MPa左右的最小水平主应力差可以将裂缝限制在煤层中,地应力差为4 MPa时,存在7 m³/min的临界排量,推荐采取不小于7 m³/min的排量施工,低弹性模量、高抗拉强度、高渗透率的砂岩层有效限制了裂缝缝高方向的扩展,高黏度的压裂液有助于裂缝的穿层行为,但影响程度较弱,煤层推荐采取清水压裂液。     

煤层气井低产原因及二次改造技术应用分析

我国多数煤层气储层低孔低渗、构造煤发育,储层改造效果难以保障,单井产气量和采收率低。选择高效的储层改造和增产技术,提高低效井产量,是当前煤层气产业发展的关键任务。本文系统剖析“地质储层条件、工程施工改造和排采管理控制”影响的低产原因,分析煤层气井二次改造相关技术及应用效果,为不同类型低效井针对性改造提供建议。煤层气井可二次改造的低产原因主要包括压裂裂缝扩展不足、裂缝/管柱煤粉堵塞和压降面积受限等,改造中需考虑煤体结构分布、初次裂缝形态、储层渗透性、产气产水量变化、排采及控制设备适用性等因素。二次改造技术分为物理法、化学法、微生物法和其他方法,物理法中二次水力压裂、间接压裂和无水压裂技术以及化学法中酸化增透和泡沫酸洗技术运用较广泛。二次改造应根据地质条件、初次改造效果、工程排采情况选择针对性技术,避免储层再次伤害,以实现有效改造,提高煤层气单井和井网产气量。     

非常规气藏储层改造体积评价方法研究

为精确描述非常规气藏压裂后的复杂流动特征及定量评价储层改造体积(S RV),利用自主研发的缝网重构算法"破裂树生长法"建立压后缝网模型,并以此为基础提出了使用拟稳态流动时特定的压力等值线来确定SRV范围的定量评价方法,最后以长宁201井区为例进行了矿场实例分析.该方法根据微地震监测点的位置,重构出微裂缝网的连通关系.在...