缝网压裂施工工艺的现场探索

为进一步提高缝网压裂现场实施的有效性，首先分析了以往采用蜡球实现缝内封堵的不足之处，认为主要在于影响泵效、封堵强度不够和蜡球溶解致裂缝导流能力降低。然后通过筛选对比多种暂堵剂的性能，并结合室内支撑剂性能及导流能力实验，提出选用大粒径支撑剂作为缝内封堵剂。此外将端部脱砂压裂作为缝网压裂的实施技术应用到现场中，现场实施了9口井16层。压后分析显示2种方法都有效地提升了缝内净压力。缝网压裂试验井效果显著，与邻井相比，投产前3个月的日产油量分别提高了101.2%、103.8%、133.3%。该技术为低渗/特低渗储层的有效动用提供了有效的手段。     

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。     

缝内转向技术在老井缝网压裂中的应用

缝网压裂技术是通过大规模压裂模式,形成裂缝网络,显著提高单井产量,已成为近些年新井初期改造的主体技术。基于缝网压裂的增产优势,将其引入老井措施,受制于储层和井网条件等方面限制,在改造中存在一定的局限性。为解决此问题,将缝内转向技术思路应用在老井缝网压裂中,通过转向剂的缝内桥堵、升压作用,开启微裂缝,控制主缝长,形成人工裂缝与天然裂缝交接的裂缝网络,增大改造体积。在长庆油田现场应用256井次,取得良好的增产效果。     

提高砂岩储层人工裂缝复杂度的压裂技术及其应用

提高裂缝复杂度是提高储层改造体积的重要组成部分。为明确砂岩储层复杂裂缝形成的控制因素及实现方法,在物理模拟实验结果的基础上,建立了天然裂缝储层形成复杂裂缝的数学模型,采用数值模拟方法研究了应力场,提出并试验了多种施工工艺。研究结果显示砂岩储层形成复杂裂缝的必要条件包括改变应力场、发育天然裂缝或提高缝内净压力。其中天然裂缝是砂岩储层能否形成复杂裂缝最重要的因素,储层最大最小主应力差越大,天然裂缝与人工裂缝夹角越大,形成复杂裂缝所需缝内压力越大;多缝应力干扰可有效改变应力场。现场监测及压后分析证实试验井形成了复杂裂缝。该技术为低渗尤其是致密砂岩油气藏的经济开发提供了有效手段。     

非裂缝型砂岩储层缝网压裂技术

为了保证致密砂岩储层的压裂成功率和改造效果,研究了缝网形成机理和主控因素。通过压裂裂缝扩展分析,确定缝网形成的条件是产生应力释放缝,与主裂缝的夹角为75°。通过分析应力释放缝的岩石力学性质、净压力、最小主应力及应力差等力学影响因素,以及致密储层缝网形成机理,明确了影响缝网形成的主要控制因素,建立了工艺选井选层方法,并以实现缝网压裂为目标进行缝网压裂工艺优化。通过现场试验,建立了一套适合大庆致密油气储层的缝网压裂技术,明显提高了该类储层压后产能。     

浅层裂缝性致密油藏缝网压裂技术

缝网压裂技术在基质渗透率极低、天然裂缝发育的致密油藏开发中有独到优势。利用数理分析方法研究了缝网压裂工艺的适用条件,认为储层天然裂缝发育和净压力大于水平最大、最小主应力之差是实施缝网压裂的必要条件。优化了压裂液、支撑剂、施工参数,并在J-10井进行了试验。净压力拟合结果表明,压裂后形成了裂缝网络系统,试验井日产油2t,取得了较好的改造效果。     

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。     

页岩气储层体积缝网压裂技术新进展

体积缝网压裂是以在储层中形成大规模复杂裂缝网络为目的的压裂工艺技术,是低渗、特低渗页岩气储层实现工业开采最有效的增产措施。介绍了近期提出的同步压裂(或拉链式压裂)、交替压裂(或"德州两步跳"压裂)和改进拉链式压裂技术工艺原理及其实现方法,对比分析了其各自存在的优缺点,简要阐述了成功实现页岩气储层体积缝网压裂的关键辅助技术(清水压裂技术、微地震监测技术及参数优化方法等)。研究发现,改进拉链式压裂利用同步压裂和交替压裂优点的同时规避了它们各自的不足,使其压后效果相比于同步压裂和交替压裂更好,为页岩气的进一步开发提供了新思路。最后,针对目前尚存在的问题,分析了其可能原因并指出了未来发展方向,对我国页岩气高效开发具有重要指导意义。     

应用缝网压裂技术提高G区块开发效果

G区块1998年投入开发,由于储层物性差,油水井间无法建立有效连通,油井供液能力和水井吸水能力快速下降,为此采取了油井普通压裂、水井酸化等常规水驱调整措施,但有效率低且有效期短,目前油水井大批关井或间歇生产,区块处于整体关停状态。为改善G区块开发效果,选取其中一个井组开展缝网压裂试验,借鉴大庆油田致密油开发理念,优化改造规模,优选压裂液和支撑剂。现场实施后,试验井平均日产油2.2 t,动液面得到有效恢复,井组成功复产,取得了较好的效果,且对同类区块开发具有一定的借鉴意义。     

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。     

缝网压裂工艺技术研究及在泾河油田的应用

缝网压裂技术是非常规油气藏改造的关键技术之一。泾河油田属于致密砂岩油藏,为了实现其水平井高效开发,根据缝网压裂作用机理和影响因素分析,对水平井缝网压裂适用性进行了分析,同时利用数值模拟软件对缝网压裂参数进行优化。结果表明:泾河油田满足缝网压裂改造的基本要求;现场试验效果表明,缝网压裂工艺技术实施效果要好于常规水平井压裂工艺,取得一定的增产效果,具备推广应用的前景。     

多裂缝压裂工艺研究及现场实践

受储层地应力状态控制,双翼对称水力裂缝控制泄流面积有限,压裂油气井表现为初期产量高,产量递减快。多裂缝压裂是以增加主裂缝数目,并严格控制其裂缝形态为主要特征的新型压裂工艺,通过合理的施工参数和施工工艺控制主裂缝的条数和延伸方向,多方位沟通油气储集体,大幅度增加油气泄流面积,达到高产稳产的目的。在研究多裂缝产生机理的基础上,归纳出多裂缝的测试压裂特征和G函数特征。现场应用表明,多裂缝压裂技术能够极大地提高油气井产能。     

水力破裂机制及其在盖层和断层稳定性评价中的应用

水力破裂现象在世界上许多沉积盆地内均有发现,是指由孔隙流体压力增加导致的岩石破裂过程,包括孔隙流体压力增加导致的新裂缝的形成和原有裂缝的张开两方面。由于孔隙流体压力不断地积累和释放,使得水力破裂表现为周期性和瞬时性的特点。水力破裂往往会引起盖层和断层发生油气渗漏,通常以发生水力破裂所需的孔隙流体压力增加量来定量评价水力破裂的风险性。深入研究水力破裂机理及形成条件,对进一步认识岩石中流体活动、油气运移和油气田安全开采等都具有重要的指导作用。文中在调研了大量国内外文献的基础上,系统地阐述了水力破裂准则、地质条件以及水力破裂在盖层和断层稳定性定量评价中的应用,以对以后水力破裂的研究提供参考。     

水平井投球分段压裂技术及现场应用

水平井的压裂改造技术是当前国内外研究的热点和难点之一,目前基本采用井下工具进行分段压裂,工艺复杂,可靠性较差,在已大段射孔的水平井中无法应用.针对已大段射孔、无法下井下工具的水平井,提出了水平井投球分段压裂技术.采用系统优化设计方法,在裂缝类型预测、储层地质精细划分、裂缝参数优化、压裂材料优选、投球批次及数量优化和施工压力预测等技术基础上形成了投球分段压裂整体技术,不需要特殊的井下工具.通过西柳10平1和西柳10平3井两口水平井的现场实施,该技术分段准确,增产效果显著.现场试验表明水平井投球分段工艺简单、可靠,是一种值得推广的技术.     

基于ANSYS软件的降低破裂压力机理模拟

针对深井压裂施工时各种降低破裂压裂方法的技术特点,基于ANSYS有限元软件,建立了裸眼完井和套管射孔完井两种应力计算模型,对压裂施工中井筒附近岩石应力变化进行了模拟计算,分析了不同深度的储层、不同岩石物性的储层及深穿透射孔和酸化预处理对储层的破裂压力的影响。结果表明,储层岩石力学性质中杨氏模量对破裂压力的影响较大,表现为随杨氏模量的增加,岩石破裂压力增加,而岩石的泊松比变化对破裂压力影响较小;酸化预处理可以降低岩石的杨氏模量;射孔深度不同,对降低破裂压力的作用随孔深的增加而减弱。在应用中应该根据情况选择优化孔眼长度。     

多尺度体积压裂支撑剂导流能力实验研究及应用

裂缝有效导流能力是评价压裂施工效果的主要参数,也是影响压裂增产效果的最重要因素之一。设计了多尺度裂缝导流能力实验方法,采用单一粒径和组合粒径的铺置方式,研究了闭合压力、粒径组合方式、铺砂浓度及应力循化加载条等因素对多尺度主裂缝及分支缝内支撑剂的导流能力变化的影响。实验研究结果表明:随着闭合压力增加,大粒径支撑剂与小粒径支撑剂的导流能力差距逐渐变小,主裂缝及分支缝内支撑剂导流能力逐渐降低,而且这种降低趋势存在明显的转折点。组合粒径铺置条件下,主裂缝及分支缝内支撑剂组合均存在最优的组合方式。主裂缝及分支缝内支撑剂铺置砂浓度越高,导流能力也越高;随着闭合压力增大,高浓度铺砂与低浓度铺砂条件下的导流能力差距逐渐变小。应力加载破坏对支撑剂导流能力的影响是不可逆的。现场应用表明,在满足压裂工艺要求前提下,通过支撑剂组合方式及加砂方式的合理优化,可有效提高裂缝导流能力及压后产量。研究结果为体积压裂方案优化及现场施工提供基础数据依据。      

低渗透油层二次压裂评价新方法及应用

方法　在大庆朝阳沟低渗透油层水力压裂矿场资料基础上 ,运用珀金—克恩公式、卡特公式以及本文提出的压裂强度的概念 ,得到了该油田一、二次压裂缝长、缝宽的回归方程。目的　应用该回归方程对朝阳沟油田一、二次压裂缝长、缝宽及裂缝导流能力进行评价。结果　在压裂强度较大时 ,二次压裂缝宽增加较大 ;而在压裂强度较小时 ,缝长增加较大 ;二次压裂裂缝导流能力增加较大。结论　该方法对二次压裂评价和工艺设计以及提高压裂效果具有重要意义。     

提高重复压裂井压裂效率技术研究及应用

水力压裂技术是低渗透油气藏改造的主要措施,但经过水力压裂后的油气井,生产过程中由于压裂裂缝的闭合、油井产出过程中产出物对裂缝的堵塞、以及压裂后其他作业对近井地带的污染等原因,造成产量下降,甚至低于压裂前的水平。为了最大限度地改造剩余油富集区,最有效的措施是开展重复转向压裂,使新裂缝与原裂缝发生一定角度的偏转,以提高油藏采出程度。阐述了转向压裂技术原理,通过优化压裂液体系,优选支撑剂类型,并开展了34口井现场试验,取得了很好的压裂效果。得出转向压裂是江苏油田低渗透油藏高含水期一种新的重复压裂技术。     

裂缝性气藏压裂液滤失模型的研究及应用

裂缝性气藏压裂与普通均质储集层压裂最主要的差别在于流体滤夫。建立了计算裂缝性气藏压裂液滤失的数学模型，采用正交变换法给出了模型的精确解，对比分析影响裂缝性气藏压裂液滤失系数的因素。在大量模拟计算的基础上．提出描述裂缝性气藏压裂液滤失速率的新关系式．求得的滤失速率比用经典的压裂液滤失计算模型求得的滤失速率大。图3表1参10