油气井复合压裂新技术

油气井复合压裂新技术
油气井复合压裂新技术

最新压裂技术现状及发展趋势资料

压裂技术现状及发展趋势 (长城钻探工程技术公司) 在近年油气探明储量中,低渗透储量所占比例上升速度在逐年加大。低渗透油气藏渗透率、孔隙度低,非均质性强,绝大多数油气井必须实施压裂增产措施后方见产能,压裂增产技术在低渗透油气藏开发中的作用日益明显。 1、压裂技术发展历程 自1947年美国Kansas的Houghton油田成功进行世界第一口井压裂试验以来,经过60多年的发展,压裂技术从工艺、压裂材料到压裂设备都得到快速的发展,已成为提高单井产量及改善油气田开发效果的重要手段。压裂从开始的单井小型压裂发展到目前的区块体积压裂,其发展经历了以下五个阶段[1]:(1)1947年-1970年:单井小型压裂。压裂设备大多为水泥车,压裂施工规模比较小,压裂以解除近井周围污染为主,在玉门等油田取得了较好的效果。 (2)1970年-1990年:中型压裂。通过引进千型压裂车组,压裂施工规模得到提高,形成长缝增大了储层改造体积,提高了低渗透油层的导流能力,这期间压裂技术推动了大港等油田的开发。 (3)1990年-1999年:整体压裂。压裂技术开始以油藏整体为单元,在低渗透油气藏形成了整体压裂技术,支撑剂和压裂液得到规模化应用,大幅度提高储层的导流能力,整体压裂技术在长庆等油田开发中发挥了巨大作用。 (4)1999年-2005年:开发压裂。考虑井距、井排与裂缝长度的关系,形成最优开发井网,从油藏系统出发,应用开发压裂技术进一步提高区块整体改造体积,在大庆、长庆等油田开始推广应用。 (5)2005年-今:广义的体积压裂。从过去的限流法压裂到现在的直井细分层压裂、水平井分段压裂,增大储层改造体积,提高了低渗透油气藏的开发效果。 2、压裂技术发展现状 经过五个阶段的发展,压裂技术日趋完善,形成了三维压裂设计软件和压裂井动态预测模型,研制出环保的清洁压裂液体系和低密度支撑剂体系,配备高性能、大功率的压裂车组,使压裂技术成为低渗透油气藏开发的重要手段之一。 2.1 压裂工艺和技术

(工艺技术)油田压裂新技术工艺

2012年4月8日星期日 1、黑油模型:指油质较重性质的油藏类型。黑油模型是最完善、最成熟,也是应用最为广 泛的模型。是油藏数值模拟的基础,其它模型大都是黑油模型的扩展。 (1) 黑油模型的基本假设:(1)油藏中的渗流是等温渗流。 (2)油藏中最多只有油、 气、水三相,每一相均遵守达西定律。 (3)油藏烃类只含有油、气两个组分。在油 藏状态下,油气两组分可能形成油气两相,油组分完全存在于油相内,气组分则可 以以自由气的方式存在于气相中,也可以以溶解气的方式存在于油相中,所以地层 内油相为油组分和气组分的某种组合。在常规油田中,一般不考虑油组分向气组分 挥发的现象。(4)油藏中气体的溶解和逸出是瞬间完成的,即认为油藏中油气两相 瞬时达到相平衡状态。(5)油水之间不互溶;天然气也假定不溶于水。 煤层气:赋存在煤层中以甲烷为主要成分、以吸附在煤基质颗粒表面为主并部分游离于 煤孔隙中或溶解于煤层水中的烃类气体。 全国煤层气试验区分布图 J3-K1 哈尔滨 28 3、页岩气 页岩气形成的条件 (1) 岩性:形成页岩气的岩石除页岩外,还包括泥岩、粉砂岩、甚至很细的砂岩 (2) 物性:页岩最突出的特点是孔隙度和渗透率极低,典型的气页岩的基质渗透率处于微 达西~纳达西范围,因此气体在储层中的流动主要取决于页岩中天然裂缝的发育情况 (3 )矿物组成:粘土矿物和碳酸盐含量低、粉砂质或硅质(石英)含量较高比较有利。 (4)裂缝: 裂缝发育适中。 2012-4-9 4、压裂工艺成果 压裂工艺推陈出新,分段压裂、裂缝性气藏压裂、火山岩压裂、降滤压裂、重复压裂、转向 压裂、控缝高压裂等压裂技术得到了成功应用, 特别是水平井分段压裂技术的推广应用, 保障油气田增储上产方面发挥了巨大作用。 较好指标: 2、 乌鲁木齐 J1-2 J3-K1 J3-K1 J3-K1 J3-K1 J2 J1-2 J1-P2 J1-2 J1-2 西宁 兰州 J1-2 1-2 西安 P2 成都 2"| C-P 北京1 ? 济南3 9 C-P 长春 E J3-K1 1开滦 15 韩城 2大城 16 蒲县 3济南 17 柳林 4淮北 18 吴堡 5淮南 19 三交 6平顶山 20 临县 7荥巩 21 兴县 8焦作 22 丰城 9安阳 23 冷水江 10晋城 24 涟邵 11屯留 25 沈北 12阳泉 26 红阳 29 阜新 13澄合 27 铁法 30 辽河 14彬长 28 鹤岗 T3 武汉二 长沙 2 : P2 上海 P2 P2 福州 卢台北

油水井增产增注技术

油水井增产增注技术 《油水井增产增注技术》综合复习资料 一、名词解释 1.端部脱砂技术是阻止裂缝的延伸,同时让缝扩张(增加缝宽)并被充填。大量支撑剂在缝前缘趁机,阻止缝进一步延伸时产生端部脱

砂。因此,整个处理方法可以明显分为两个阶段:造缝阶段和缝拓宽、充填阶段。 2.脉冲放电:井下放电技术是在充满水或油水混合物的井里产生一定频率的高电压 脉冲电波对地层激发周期性压力(放电瞬时压力可达50MPa)和强电磁场,利用产生的空化作用解除油层污染,并对地层造成微裂缝,其影响半径可达0.5~10.0m,从而达到解堵、增产增注的目的。

3.水力振荡增产技术就是利用振动原理处理油层的技术。其基本原理是:以水力振动器作为井下震源下至处理井段,地面供液源按一定排量将工作液注入振动器内,振动器依靠流经它的液体来激励、产生水力脉冲波,对油层产生作用,实现振动处理油层。 4.SAGD技术是在接近油柱底部油水界面以上钻一口水平生产井,蒸汽通过该井上方与前者相平行的第二口水平井或一系列垂直井持续注入,从而在生产井上方形成蒸汽室。蒸汽在注入上升过程中通过多孔介质与冷油接触,并逐渐冷凝,凝析水和被加热的原油在重力驱替下泄向生产井并由生产井产出,即利用油层内高干度蒸汽与重油、水的密度差,不断扩大蒸汽腔、加热油层,使重油依靠重力下泄入生产井。 5.测试压裂:在逐步测试确定缝扩张压力和缝闭合压力上限后,采用测试压裂以更改或重新设计HPF处理方案。这个测试的关键时处理前的诊断测试。 6.防砂压裂是指不进行井内砾石充填,单纯靠压裂作业起到防砂和解堵增产的作用。 7.视粘度被定义为剪切应力与剪切速率的比值 8.流体效率(流动效率?):在钻井、完井、采油与修井作业以及增产处理中常会导致油层的伤害,通常可以用流动效率来衡量这种伤害程度的大小 9.空化现象:一定频率的震动波会使液体中原有的或新生的气泡产生共振。在波的稀疏阶段,气泡迅速膨胀;在波的压缩阶段,气泡又

油气井增产增注

压裂过程(原理):注高粘液体(高压泵组),使V注入>V吸收,井底附近憋起高压,当注入压力大于破裂压力时,地层形成裂缝,之后注入带支撑剂的压裂液使裂缝延伸,填充支撑剂,最后注入顶替液 压裂机理:压裂增产机理,压裂造缝机理,裂缝监测与诊断 增产机理:降低渗流阻力;增加渗流面积 造缝机理的影响因素:1.井底附近的地应力及其分布; 2.岩石的力学性质及压裂液的渗滤性质 3.注入方式 总周向应力公式,总垂向应力公式记住 地应力对裂缝形态及方位的影响:裂缝总是垂直于最小主应力轴; 裂缝的形态也受到断层、褶皱和天然裂缝等因素的影响井壁上的应力:1.井筒对地应力及其分布的影响 2.井眼内压所引起的井壁应力 3.压裂液径向渗入底层所引起的井壁应力 推导垂直裂缝、水平裂缝的造缝条件 压裂液分类及作用:1.前置液:造缝,降温,裂缝延伸 2.携砂液:携砂,造缝,冷却地层 3.顶替液:将井筒中的携砂液顶替到地层中去 压裂液性能要求(性质):滤失少,悬砂能力强,摩阻低,稳定性,配伍性,低残渣,易返 排,货源广 压裂液类型:1.水基压裂液2.油基压裂液3.酸基压裂液4.多相压裂液 压裂液成分:主剂:增稠剂,交联剂; 辅剂:添加剂(分类考小题).. 滤失性:在裂缝与储层的压差作用下,压裂液向储层中的渗流 滤失性的影响因素:压裂液粘度;流体压缩性;造壁性 滤失系数C1、C2推导 支撑剂:储层形成裂缝之后,由携砂液输送、携带填充至裂缝中的具有一定强度与圆球度的固体颗粒 支撑剂的性能要求:粒径均匀;强度高;杂质含量少(一般用酸溶解度来衡量存在于压裂砂中的碳酸盐、长石、氧化铁含量);砂子圆球度好;密度小;来源广,价廉 圆度:表示颗粒棱角的相对锐度 球度:指砂粒与球形相近的程度 支撑剂类型(力学性质):脆性支撑剂:硬度大,变形小; 韧性支撑剂:变形大,承压面积随之增大,高压下不易破碎 导流能力(kb)f:裂缝闭合后支撑剂充填带对储层流体的通过能力; 裂缝扩展模型:PKN,KGD,平板模型P400 水力压裂优化设计内容:1.不同缝长风导流能力下的油、气日产量及总产量 2.确保上述缝长及导流能力的作业设计(压裂液用量、支撑剂用量、 加砂程序) 3.获得最高净现值条件下的缝长 麦克奎尔与西克拉曲线:P404图 指导意义:低渗层:以增大缝长为主 高渗透:先提高导流能力,再适当增大缝长 对于一定缝长,存在最佳裂缝导流能力

砾石充填防砂井砾石尺寸设计实例

1 砾石充填防砂井砾石尺寸设计实例 砾石充填类防砂是目前主流的防砂工艺,砾石尺寸设计是砾石充填类防砂设计的关键步骤之一,砾石尺寸的大小会影响防砂效果和油气井生产动态。较大的砾石尺寸有利于获得较高的产能,但会导致地层砂侵入砾石层;相反,较小的砾石尺寸挡砂效果好,但对油井产能的影响较大。油气井防砂领域使用的标准砾石尺寸如表1所示。 目前国内外的主要砾石尺寸设计方法为三类: (1) 第一类:设计依据简单,仅依据地层砂某一特征尺寸的设计方法,包括Karpoff、Smith、Tausch&Corley、Saucier等四种设计模型; (2) 第二类:信息依据丰富,基于地层砂筛析曲线的设计方法,主要包括DePriester和Schwartz两种设计模型; (3) 第三类:基于砾石层孔喉结构模拟的砾石尺寸设计方法。 上述砾石尺寸设计方法均已在中国石油大学(华东)研制开发的Sand control Office软件中实现。 我国西部某出砂气田S-14井地层砂为粉细砂,图3中的曲线D为其筛析曲线,经粒度分析,d10= 0.151 mm,d40= 0.082mm,d50=0.065mm,d70=0.032 mm,d90=0.008mm,分选系数2.043,均匀系数10.036,标准偏差系数0.231。 表1 油气井防砂领域使用的标准砾石尺寸 第一类设计方法的设计结果如表2所示。 使用DePriester方法进行砾石尺寸设计结果如图2所示。设计中的取值为:A=5.5,Cmin=1.5,Cmax=3.0,计算得到系数B的取值范围为[25.4,35.9]。图中曲线A、B分别为B取最小值和最大值时的砾石尺寸分布曲线;曲线C为B取平均值时得到砾石尺寸范围曲线,对应的设计结果为砾石尺寸范围0.227~0.560mm,匹配的砾石标准为0.25~0.42mm。 使用Schwartz方法设计该井的砾石尺寸,设计中的取值为:Cmin=1.2,Cmax=1.5;选择设计点为d70,设计结果如图3所示。曲线A、B分别为Cg= Cmin和为Cg= Cmin和时得到砾石尺寸分布曲线;曲线C为Cg取平均值1.35时得到砾石尺寸范围曲线,对应的设计结果为砾石尺寸范围0.160~0.300mm,匹配表1中的标准砾石尺寸为0.21~0.25mm。

油田压裂返排液处理技术

油田压裂返排液处理技 术 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】

油田压裂返排液处理技术 1.压裂返排液的产生及存在的问题 压裂工艺是油井增产的一项主要措施在各油田普遍采用。其中最常用的是水基压裂液它具有高黏度、低摩阻、悬砂性好、对地层伤害小等优点现已成为主要压裂液类型。 油井压裂过程中产生的返排压裂废液具有污染物成分复杂、浓度高、黏度大,精品文档,超值下载 处理难度大,是油田较难处理污水之一。如不处理直接进入集输流程,会严重干扰后续流程,严重影响到油田生产,导致设备堵塞、油田下降,环保不达标等诸多问题。 表1 压裂返排液污水性质 图1 不同压裂返排水样 2.国内常规压裂返排液处理工艺简介 化学氧化-絮凝沉淀-过滤处理工艺 采用双氧水、次氯酸钠等强氧化破胶使返排液中的高分子物质氧化分解成小分子物质,降低废液黏度,提高传质效率,增加水处理药剂的分散与分解;絮凝可以改变水中多分散体系表面电性,破坏废液胶体的稳定性,使胶体物质脱稳、聚集;过滤,去除水中不溶或微溶物,脱色除臭。氧化-絮凝-过滤是油气田污水处理常用工艺。 在实际应用过程中该工艺也存在一些不足,具体如下:

第一、该工艺受温度影响比较大,在低温环境,化学氧化剂反应慢,氧化时间长,需要较长的停留时间,导致氧化反应罐(池)占地大,不易在现场作业,运输困难等。 第二、除油效果不明显,系统对乳化油去除效果不佳,需要添加大量药剂,导致污泥量大,增加污泥处理成本。 第三、过滤器时常堵塞,由于氧化破胶不彻底,污油处理效果不佳,导致过滤器堵塞严重,影响最终出水效果和整套装置处理能力。 化学氧化-絮凝沉淀-电解氧化-过滤联合处理工艺 电解法集氧化还原、絮凝吸附、催化氧化、络合及电沉积等作用于一体,能够使大分子物质分解为小分子物质,降解的物质转变成易降解的物质,是污水深度处理的常用方法。 然而电解技术目前在国内应用情况并不理想,时常存在电极钝化、结垢等问题,时常需要更换电极,处理效果稳定性差,成本高,操作检修频繁。 设备占地大,运输困难,不太适合压裂返排液现场处理要求。 化学氧化-絮凝磁分离-过滤联合处理工艺 该工艺改进了絮凝沉淀工艺,采用高效磁分离机能够减少沉降时间,缩小设备占地面积,相对之前两种工艺有改进之处。然后该工艺化学氧化、除油工艺依然存在,仍然存在处理不达标,设备占地面积大等诸多不足。 臭氧氧化气浮一体装置-旋流溶气气浮-过滤联合处理工艺

油井出砂和出砂油井的采油方法

油井出砂和出砂油井的采油方法 油井在生产过程中,有些油井在产油的同时,往往会有地层的砂子随油产出,石油工作者称此为油井出砂。凡是出砂的油井其产油层都是砂岩。砂岩是由砂粒经粘土、碳酸钙及其他物质在高温高压下粘结而成的岩石。易出砂的砂岩一般都成岩差,胶结强度低,地下产出油的拖曳力就足以破坏砂粒之间的粘结,使砂子随油流出。还有,易出砂的地层,粘结砂粒的主要成分之一是粘土,一但油井见水,粘土易膨胀,岩石受到破坏,油井出砂将更为严重。 油井生产过程中,地层产出的砂如果不能全部被带至地面,部分砂会沉入井底,日积月累,将会砂埋油层,致使油井停产。因此对这类井必须采用特殊的采油方法。目前成熟的方法有两种,一种是防砂采油,即用人工方法将砂阻隔在油井以外,不让油井出砂,其专业用语叫防砂;另一种方法是排砂采油,即不控制地让地层在生产过程中自然出砂,并使地层产出的砂随油流采至地面进行处理。 目前使用范围最广的是防砂采油。防砂的方法很多,归纳起来为两大类:一类是化学防砂,指用化学方法,向地层挤注可使地层砂粘结在一起的各种液体化学物质,在井筒周围形成一道坚固的人工井壁,将可移动的砂阻隔在油井以外。新形成的人工井壁有比地层大得多的强度,可抗住油流的冲刷,从而达到防止地层出砂的目的;另一类方法为机械防砂,这一方法是在油层部位设置一个可挡住地层砂通过的网状工具,通常使用绕丝筛管,并在工具以外填充砾石,见砾石充填防砂示意图。这些工具耐冲刷强度远大于地层,又有着允许油通过的极好能力,可达到防砂采油的目的。最近几年又发展了一种压裂防砂工艺,这种方法将压裂和防砂相结合,不但可防止油井出砂还可提高油井产量。 排砂采油:排砂采油的关键是采用耐砂磨的抽油泵,让油井以最大能力产油,将地层产出砂带至地面。有资料报道,一口井在生产期出砂可达千方以上,大量砂的采出,使近井地带油流通道增大,原油产量可数倍于防砂采油(见防砂采油和排砂采油日产对比表)。 排砂采油初期,油井出砂有个上升期,然后就逐渐降低,然后维持在一个轻微出砂情况下生产。实践证明,排砂采油效益不错,所以世界上已有数千口井改变了防砂采油的作法,采用了排砂采油。由于该技术是新发展起来的,暴露的问题还有待进一步解决,如地层大量出砂后,易于引起油井套管变形,影响油井寿命,若将这一问题解决好,该技术将更富有挑战性。

油田压裂新技术工艺

2012年4月8日星期日 1、黑油模型:指油质较重性质的油藏类型。黑油模型是最完善、最成熟,也是应用最为广 泛的模型。是油藏数值模拟的基础,其它模型大都是黑油模型的扩展。 (1)黑油模型的基本假设:(1)油藏中的渗流是等温渗流。(2)油藏中最多只有油、气、水三相,每一相均遵守达西定律。(3)油藏烃类只含有油、气两个组分。在油藏状态下,油气两组分可能形成油气两相,油组分完全存在于油相内,气组分则可以以自由气的方式存在于气相中,也可以以溶解气的方式存在于油相中,所以地层内油相为油组分和气组分的某种组合。在常规油田中,一般不考虑油组分向气组分挥发的现象。(4)油藏中气体的溶解和逸出是瞬间完成的,即认为油藏中油气两相瞬时达到相平衡状态。(5)油水之间不互溶;天然气也假定不溶于水。 (2)物性:页岩最突出的特点是孔隙度和渗透率极低,典型的气页岩的基质渗透率处于微达西~纳达西范围,因此气体在储层中的流动主要取决于页岩中天然裂缝的发育情况 (3)矿物组成:粘土矿物和碳酸盐含量低、粉砂质或硅质(石英)含量较高比较有利。(4)裂缝:裂缝发育适中。 2012-4-9 4、压裂工艺成果 压裂工艺推陈出新,分段压裂、裂缝性气藏压裂、火山岩压裂、降滤压裂、重复压裂、转向压裂、控缝高压裂等压裂技术得到了成功应用,特别是水平井分段压裂技术的推广应用,在保障油气田增储上产方面发挥了巨大作用。 较好指标:

水平井压裂分段数:9段 深层气压裂最大支撑剂量: 908.5t (角64-2H井) 最大注入井筒液量: 4261.1m3 最大酸压规模:1603 m3 ?水力喷射分层加砂压裂在四川、长庆地区施工20余井次,平均单井次缩短施工周期20天以上;气井应用不动管柱分层压裂技术307井次,施工成功率99%;平均单井缩短试气周期20天以上;连续混配压裂施工405井次,累计配液88898 m3,累计缩短施工周期425天。 ?裸眼封隔器分段压裂取得突破性进展。全年在苏里格等地区现场应用22井次,并取得良好效果。长城钻探在苏里格气田采用裸眼封隔器进行压裂投产后产量是临近直井的5倍以上。 ?川庆钻探与美国EOG公司合作,在角64-2H井应用水平井泵送电缆桥塞压裂技术,成功完成水平井9段分层加砂压裂施工,注入液体4261.1m3,支撑剂908.5t,刷新此项工艺技术作业时间最短、段数最多(9段)、注入砂量最大、注入液量最多、累计作业时间最长等5项亚洲记录, ?2010年,国产水平井裸眼封隔器及配套工具的成功研发和推广应用,打破了外国公司的垄断,取得了很好的增产效果,产量是临近直井的3倍以上。 ?2010年,川庆钻探在合川 2口井成功进行了连续油管喷砂射孔环空6-7级分段压裂现场施工;西南油气田的威201页岩气井也已进行了2次的页岩气压裂改造施工,为非常规气藏有效开发探索出了新的途径。 5、机械分段压裂技术 机械分段压裂技术包括裸眼封隔器分段压裂技术、动管柱套管内多封隔器卡封分段压裂技术、不动管柱套管内多封隔器卡封分段压裂技术、封隔器+桥塞分段压裂技术等。 1、裸眼封隔器分段压裂 ◆裸眼封隔器分段压裂是苏里格水平井储层改造的主要方式:到目前苏里格共完成裸眼分段压裂36井(167段),占整个水平井改造总井数的81.8%。 ◆应用规模逐年扩大: 09年8井次、10年1~7月28井次。 ◆技术水平逐步提高:分段数从3段到10段(工具已下井,近期压裂施工),最长水平段1512m,最大下入深度5235m。 套管鞋:3698.81

《油水井增产增注技术》课程综合复习资料

《油水井增产增注技术》综合复习资料 一、名词解释 1.端部脱砂技术 端部脱砂技术是阻止裂缝的延伸,同时让缝扩张(增加缝宽)并被充填。大量支撑剂在缝前缘趁机,阻止缝进一步延伸时产生端部脱砂。因此,整个处理方法可以明显分为两个阶段:造缝阶段和缝拓宽、充填阶段。 2.脉冲放电 井下放电技术是在充满水或油水混合物的井里产生一定频率的高电压脉冲电波对地层激发周期性压力(放电瞬时压力可达50MPa)和强电磁场,利用产生的空化作用解除油层污染,并对地层造成微裂缝,其影响半径可达 0.5~10.0m,从而达到解堵、增产增注的目的。 3.水力振荡增产技术 水力震荡增产技术就是利用振动原理处理油层的技术。其基本原理是:以水力振动器作为井下震源下至处理井段,地面供液源按一定排量将工作液注入振动器内,振动器依靠流经它的液体来激励、产生水力脉冲波,对油层产生作用,实现振动处理油层。 4.SAGD SAGD技术是在接近油柱底部油水界面以上钻一口水平生产井,蒸汽通过该井上方与前者相平行的第二口水平井或一系列垂直井持续注入,从而在生产井上方形成蒸汽室。蒸汽在注入上升过程中通过多孔介质与冷油接触,并逐渐冷凝,凝析水和被加热的原油在重力驱替下泄向生产井并由生产井产出,即利用油层内高干度蒸汽与重油、水的密度差,不断扩大蒸汽腔、加热油层,使重油依靠重力下泄入生产井。 5.测试压裂 在逐步测试确定缝扩张压力和缝闭合压力上限后,采用测试压裂以更改或重新设计HPF处理方案。这个测试的关键时处理前的诊断测试。 6.防砂压裂 防砂压裂是指不进行井内砾石充填,单纯靠压裂作业起到防砂和解堵增产的作用。 7.视粘度 视粘度被定义为剪切应力与剪切速率的比值 8.流体效率(流动效率?) 在钻井、完井、采油与修井作业以及增产处理中常会导致油层的伤害,通常可以用流动效率来衡量这种伤害程度的大小 9.空化现象 一定频率的震动波会使液体中原有的或新生的气泡产生共振。在波的稀疏阶段,气泡迅速膨胀;在波的压缩阶段,气泡又很快破灭。在破灭的瞬间,气泡内部温度可高达几千摄氏度,压力达到几千大气压(1atm=101.325kpa),在破灭过程中所产生的加速度是中立加速度的几十倍,这种现象就是“空化现象”。 10.裂缝净压力 净压力是裂缝内任一点压力与闭合压力之差 11.液电效应

高速通道压裂新技术

高速通道压裂新技术 水力压裂的目的是建立从地层到井筒的流动路径,提高油气井产能。常规压裂技术通常采用支撑剂填充裂缝,保持裂缝开启,从而建立有效生产通道。本文所述的新型压裂技术在整个支撑剂填充区形成高速通道网络,将裂缝导流能力提高几个数量级。通过在几个油气田的成功实施,表明该技术能明显改善油气井的经济生产能力。 Emmanuel d’Huteau YPF公司 阿根廷NEuquén Matt Gillard Matt Miller Alejandro Pe?a 美国得克萨斯州SuGaR LanD Jeff Johnson Mark Turner Encana油气(美国)公司 1947 年,Stanolind 石油天然气公 司在美国堪萨斯州西南部的 Hugoton 油田进行了首次水力压裂实验。此后, 勘探与生产公司开始广泛采用这种油 气藏增产技术提高或延长油井产能。 实际上,今天仍在生产的很多油气田, 如果没有实施水力压裂,早就不具备 经济开采能力。 水力压裂作业过程中,用专业化 设备向井中快速泵入压裂液,泵入速 度快于压裂液向地层中的渗入速度, 从而迫使地层压力上升,使地层破裂, 从而产生裂缝(下图)。通过连续泵入 压裂液,使裂缝从井筒向地层远处延伸, 从而增加导流面积,确保更多油气流 向井筒,帮助提高油气井产能。 美国科罗拉多州丹佛 Oleg Medvedev 加拿大艾伯塔省埃德蒙顿 Tom Rhein PEtRoHawk能源公司 得克萨斯州CoRPus CHRisti Dean Willberg 美国犹他州盐湖城 《油田新技术》2011 年秋季刊:23 卷,第 3 期。 ?2011 斯伦贝谢版权所有。 ClEaRFRAC 和 HiWAY 是斯伦贝谢公司的商标。 裂缝单翼 ^理想化的裂缝延伸横截面视图。通过连续泵入压裂液(虚线箭头)使裂 缝沿最小应力面向两边延伸,形成裂缝单翼。 4 油田新技术

油气井酸化技术综述

油气井酸化技术综述 曾业名1,刘俊邦2 (1.大庆油田采油七厂地质大队,大庆 163517;2.长庆局采油二处特修公司,庆城 74100) 摘 要 酸化是油井增产的一项重要措施,在油田得到了广泛的应用。本文综述了酸化的发展、历史、酸的处理方法、酸的类型及其化学反应,并结合油田目前常用的酸处理方法,详细介绍了压裂酸化原理及影响压裂酸化效果的主要因素。 关键词 油气井;酸化;增产措施;压裂酸化 1 酸化的发展历史 油气井的增产处理工艺中,酸化很早就开始使用了。诸如水力压裂等其他技术只有几十年的历史,而酸化作为一种油气井增产措施始于上世纪。 1.1 第一次酸化作业 第一次酸处理作业始于1895年,赫曼.佛拉施(Herm an Fr asch),当时俄亥俄州利马市标准石油公司太阳炼油厂的总化学师,采用盐酸进行了酸化作业处理,并获得了这项技术的发明专利。佛拉施的专利采用盐酸与石灰岩反应产生可溶性生成物——二氧化碳及氯化钙,它们可随井中油气排出地层。佛拉施的酸化工艺含有许多现代技术要素。当时一些实验井酸处理后,井泵抽达40天左右。油产量增加了300%,气产量增加了400%。继续采油期间,增产幅度一直保持稳定。此后两三年内,这项新技术得到多次应用,但由于某种原因,后来的三十年中其应用逐渐减少,这方面的历史记载亦无据可考。 1.2 早期的除垢处理 盐酸在油井处理中的另一重要应用是由海湾石油公司的一家分公司——吉普西石油公司在俄克拉荷马州进行的。当时吉普西公司面临的问题是,一些砂岩层油井的油管及设备发生钙质积垢。为了寻求除垢的有效方法,吉普西公司采用盐酸作除垢剂并获得了成功。 1.3 酸化新时代的开端 所谓酸化新时代是以1932年普尔石油公司与道化学公司之间的磋商为起点的。当时普尔公司在密执安拥有石油产权,并制定了该地区的有效开发方案。道公司物理研究实验室的负责人约翰.葛利伯(John Grebe)提出并赞同道公司用酸处理本公司一口井。实验井选定后,1932年2月,在该井中了进行酸化处理,这大概是缓蚀酸在石灰岩层的首次应用。处理前不出油的这口井后来产量达16桶/日。随后对其他井亦做了酸处理。 1.4 酸化作业公司的形成 酸化的技术经济影响迅速扩大,提供酸化服务的公司纷纷成立。道公司于1932年11月19日新成立一个专门经营这项业务的分公司,命名为道威尔公司。随后出现了一批专业公司。 1.5 早期砂岩酸化历史 盐酸与氢氟酸混合液的首次工业性应用是由道威尔公司于1940年着手进行的。当时所研制的这类产品称为土酸,其用途是溶解旋转钻井过程中以滤饼形式出现的钻井泥浆沉积物。第一次现场应用是在海湾沿岸进行的,这次成功使这项技术收到了更广泛的注意及应用。这种处理方法后经改进一直沿用至今。2 酸处理方法 由于酸能够溶解地层矿物及钻井或修井作业时漏入地层的泥浆等外来物质,所以被用于油气井增产措施。溶解上述物质所获得的增产程度取决于许多因素,其中包括选用的酸处理工艺。常用的酸化工艺可粗分为三大类:酸洗、基质酸化及压裂酸化。 2.1 酸洗 酸洗是一种清除井筒中的酸溶性结垢或疏通射孔孔眼的工艺。它是将少量酸定点注入预定井段,在无外力搅拌的情况下与结垢物或地层起作用。另外,也可通过正反循环使酸不断沿井眼或地层壁面流动。以此增大活性酸到井壁面的传递速度,加速溶解过程。 2.2 基质酸化 基质酸化是在低于岩石破裂压力下将酸注入地层孔隙(晶间,孔穴或裂缝)。基质酸化的目的是使酸大体沿径向渗入地层。一般是通过扩大孔隙空间,溶解空间内的颗粒堵塞物,以消除井筒附近地层渗透率降低的不良影响(污染),从而获得增产效果。由于页岩的易碎,或者为了保持天然液流边界以减少或防止水、气采出,而不能冒险进行压裂酸化时,一般最有效的增产措施就是基质酸化。成功的基质酸化作业往往能够在不增大水、气采出量的情况下提高产油量。2.3 压裂酸化 压裂酸化是用酸液作为压裂液实施不加支撑剂的一种工艺。如果处理后高导流的通道仍旧张开,则可达增产目的。通道是由酸对裂缝酸溶性壁面的酸蚀作用而形成的。施工后压力消失、裂缝闭合时,裂缝的溶蚀壁面若不粘合,裂缝便具有很高的导流能力。压裂酸化形成的传导性人工裂缝长度取决于酸反映速度与酸从裂缝到地层滤失速度的综合效果。传导性裂缝的长度是决定增产效果的一个要素。 2.4 其他应用 除上述应用外,酸还具有下列用途: (1)用作压裂前置液,溶解射孔过程中形成的细粉粒,使压裂液能进入所有射孔孔眼。 (2)当乳化液对pH值下降很敏感,或因酸溶性细粉粒促使乳化稳定时,可用作破乳剂。 (3)压裂处理用的酸敏性胶质在施工后尚不破胶时,可用来破胶。 (4)用作水泥挤注前的预洗液。 3 酸的类型及其化学反应 目前常用的酸可分为无机酸,稀释有机酸,粉状有机酸,多组分(或混合)酸或缓速酸等类型。每类酸的常用品种如下: (1)无机酸:盐酸,盐酸-氢氟酸(即土酸) 44内蒙古石油化工 2005年第6期

油井出砂的危害及防砂技术

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/c417021364.html, 油井出砂的危害及防砂技术 作者:石磊 来源:《中国科技博览》2016年第28期 [摘 ;要]现阶段,随着我国科学技术水平的不断提高,对于整个油井出砂防砂技术提出了 更高的要求。本文针对目前油井出砂防砂技术的现状以及存在问题,提出几点有效的措施和建议,从而提高整个油井出砂防砂技术的质量和水平。 [关键词]油井出砂;存在问题;防砂技术;有效策略 中图分类号:TE358.1 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)28-0029-01 就目前而言,我国油井出砂防砂技术虽然得到了一定的发展,并且有了实质性的突破,但是在实际应用的过程中,仍然存在诸多难以解决的问题,这就需要广泛应用石油井出砂防砂技术,从而优化整个油田的效果。 一、油井出砂防砂技术概述 传统的油田石油钻井设备主要是会出现崩塌等问题,严重者还会导致整个工程无法正常平稳的运转,从而导致其出现严重的施工问题,但是如果使用配套的石油钻井机器和钻具能够进一步优化整个油田石油施工的质量和水平,增强整个石油施工的效果。 (一)技术准备 就一般油井出砂防砂技术而言其原理就是将动力传递给防砂设备然后再将动力传递给机械部分,结合相关套管书将钻井和下套管二者有机结合,这样才能够弥补其中的缺点,发挥其优势,与此同时,在这个过程中还能将这种技术应用于整个施工的过程中,确保整个防砂技术的安全性和稳定性,在这个过程中需要将液压装置与控制开关二者进行调整,从而优化整个油井出砂防砂技术应用效果。 (二)技术施工 在整个技术施工部分主要是为了能够实现油井出砂防砂技术优势,将防砂设备放下然后在下面安放一个连接的装置,将其二者进行螺旋装置,在连接的部分增加一个锁紧设备,这样能够将其进行固定,从而实现连接装置安装轴将二者有机和结合,能够防止出现不必要的设备损伤,这也是整个油井出砂防砂技术应用的关键和核心。 (三)技术应用

延长油田用压裂液的优点与不足讲解

延安职业技术学院 毕业论文 题目:延长油田用压裂液的优点与不足所属系部:石油工程系 专业:应用化工生产技术(油田化学)年级班级:07应用化工(4)班 作者:李阿莹 学号: 指导老师: 评阅人: 2010年月日

目录 第一章绪论…………………………………………………………………()第二章延长油田地质情况……………………………………………()第三章压裂液概述………………………………………………………()3.1 概述………………………………………………….……………………()3.2 分类……………………………………………………………….………()3.3 压裂液的国内外研究与应用状况…………………………….….()第四章延长油田用压裂液…………………………………..………()4.1 胍尔胶压裂液……………………………………………………………()4.2 清洁压裂液………………………………………………………………()4.3清洁压裂液与胍胶压裂液的应用对比…………………………………()结论…………………………………………………………..…………….………()参考文献…………………………………………………………….……………()致谢………………………………………………………………………………()

摘要:经过几十年的开发,延长油田已进入中后期开发阶段,为了达到稳产、增产进而合理利用资源的目的,油田企业会对部分井实施措施作业。本论文以此为出发点,就油田常用的两种压裂液体系用外加剂、工艺、施工效果等方面做了概述并由对两种压裂液体系的应用对比,总结出各自的有优点与不足. 关键词:水力压裂延长油田胍胶压裂液清洁压裂液

低渗透油藏储层改造与油气增产新技术

低渗透油藏储层改造与油气井增产新技术王玉来(中原油田采油一厂工艺研究所) 摘要:世界上低渗透油气田资源十分丰富,分布范围非常广泛,各产油国基本上都有这种类型的油气田,低渗透油气藏的开采,对世界能源贡献具有重要作用。随着全世界对能源需求的不断增加,近年很大一部分低渗透油田来相继投入开发,在低渗透油气藏的增产方面,涉及到了水力压裂和高能气体压裂等多个领域。总结了水力压裂、高能气体压裂、复合压裂、层内爆炸压裂等采油技术对低渗透油气藏进行研究改造的进展,并提出了联合作业是低渗透油气藏改造技术的主要发展方向的理论研究。 关键词:低渗透油气藏油藏增产增产新技术联合作业前景展望 一、低渗透油藏技术特征描述 1、低渗透油藏 砂岩基质渗透率小于50×10-3μm2的油藏 2、分类标准 不同国家分类不同,主要有以下几种分类标准: 前苏联≤50~100×10-3μm2低渗透 美国>10×10-3μm2好 ≤10×10-3μm2低渗透 中国10~50×10-3μm2低渗透 1~10×10-3μm2特低渗 0.1~1×10-3μm2超低渗 3、孔隙度\渗透率统计(国内) 孔隙度一般8-18%,渗透率低于10×10-3μm2的占20%

4、低渗透油藏特征 油层内部渗流困难,供油能力差; 弹性能量开采时间短,油层压力递减快; 由于岩石的孔喉半径小,油层容易受到伤害 断层和天然裂缝比较发育缓慢; 整体开发效益通常低于中高渗透常规油田。 二、低渗透油气藏的分布及改造现状 1、低渗透油气藏的分布 世界上低渗透油气田资源十分丰富,分布范围非常广泛,各产油国基本上都有这种类型的油气田,在美国、加拿大、澳大利亚、俄罗斯等都有广泛的分布。在我国,低渗透油气田也广泛的分布在全国的各个油区,如大庆、胜利、辽河、长庆、吐哈、中原、新疆等油田 对世界能源贡献具有重要作用。随着全世界对能源需求的不断增加,越来越多的难动用储量近年来相继投入开发,这其中有很大一部分就是低渗透油田。到2004年,我国陆上探明低渗透油田的储量为52.1×108t ,动用地质储量近27×108t ,动用程度52%。低渗透油田广泛地分布在我国21个油气区内,长庆、四川几乎全部为低渗透油气田,吐哈、吉林、二连等油田低渗透储量也占50%以上,在陆上低渗透探明储量中胜利、新疆等油田分别约占15%。 0102030405060克拉玛依油田彩南油田火烧山油田丘陵油田鄯善油田老君庙油田高尚堡地区枣园油田马西深层文留油田牛庄油田渤南油田朝阳沟油田榆树林油田新民油田新立油田安塞油田留西油田 油田名称孔隙度(%)渗透率(M D )渗透率孔隙度 低渗透油田孔隙度、渗透率分布图0246810′ó′ì′′′′′ó′′′′¤′ì′′′¤′′′ ′′′′÷ ′′0 1 2 345 6 ′ó′ì′′′′′ó′′′′¤′ì′′′¤′′′′′′′′′

绕丝筛管砾石充填防砂

绕丝筛管砾石充填防砂 砾石充填(gravel pack)防砂是应用最早,也是应用最广泛的机械防砂方法。常用的砾石充填方式有两种:一是用于裸眼完井的裸眼砾石充填;二是用于射孔完井的套管内砾石充填。裸眼砾石充填的渗滤面积大,砾石层厚,防砂效果好,有效期长,对油层产能影响小。常用于油井先期防砂,工艺较复杂,且对油层结构要求具有一定强度,对油层条件要求高(如厚度大、无气、水夹层的单一油层)。其它情况则采用套管射孔完井后,再进行套管内砾石充填。 砾石充填防砂的施工设计应符合三条基本原则:一是注重防砂效果,正确选用防砂方法,合理设计工艺参数和工艺步骤,以达到阻止油层出砂的目的;二是采用先进的工艺技术,最大限度地减少其对油井产能的影响;三是注重综合经济效益,提高设计质量和施工成功率,降低成本。防砂设计要形成一套完整的程序,有利于方案的系统化和规范化,从而提高施工设计的质量。一般程序为:充填方式选择->地层预处理设计->砾石设计->防砂管柱设计->携砂液设计->施工工 艺设计。 1) 充填方式选择 根据防砂油层、油井的特点和设计原则,结合完井类型选择合适的砾石充填方式。2)地层预处理设计 根据油层砂样分析化验的结果和防砂井的具体情况,确定酸化解堵和粘土稳定处理等措施,同时考虑防乳化、防止新生沉淀等问题。这一步对于提高施工成功率、保证油井产能有着重要的意义。 3)砾石设计 砾石设计主要包括确定砾石尺寸、砾石质量控制和砾石用量。 (l)砾石尺寸选择 通过筛析实验取得防砂井油层砂样粒度中值d50后,根据计算公式求得所需用的砾石尺寸,即砾石的粒度中值D50。目前普遍采用Saucier公式 D50=(5~6) d50 该公式是在大量实验基础上得到的,实验测得的砾/砂粒径比与渗透率的关系曲线如图8-6所示。图8-7为砾石挡砂机理示意图,图中(a)表示D50/d50<6时,砾石与油层砂界面清楚,砾石挡住了油层砂,油气井无砂生产;图中(b)表示6 <D50/d50<14时,油层砂部分侵入砾石充填层,造成砾/砂互混,砾石区渗透率下降,尽管油气井不出砂,但产量下降;图中(c)表示D50/d50>14时,油层砂可以自由通过砾石充填层,防砂无效。 (2)砾石质量 为满足防砂工艺要求,对砾石的质量要求主要有:砂砾粒度均匀;圆度、球度好;在标准的土酸中的溶解度小于1%;砾石试样在水中搅拌后其浊度不大于50度;显微镜观察没有发现两个或两个以上颗粒结晶块;满足抗破碎试验要求。(3)充填砾石用量 砾石充填防砂所用的砾石数量要根据充填部位的体积来确定。为了保证施工质量,设计用量时要考虑足够的附加量以提高其防砂效果。 4)防砂管柱设计 防砂施工管柱通常包括充填工具、生产筛管、信号筛管、光管、扶正器等。(1)绕丝筛管

油井出砂调研报告

油层出砂机理研究调研 油层出砂是油田开发过程中经常遇到的问题,不仅给采油工艺带来许多麻烦,而且影响储层采油速度及油气采收率,严重时甚至造成井壁坍塌、套管损坏,乃至油井报废.目前,国内外在防砂工艺方面均有长足发展,但在出砂机理方面研究成果相对较少.徐守余、王宁在研究大量文献基础上,对油层出砂机理进行了深入分析和总结,以期为更好地防砂、控砂及提高油井经济效益等提供保障. 油层出砂影响因素,从大方面可分为地质因素和工程因素2大类.地质因素主要包括沉积相、构造应力、砂岩颗粒大小及形状、岩矿组成、储层敏感性、润湿性、压实情况、胶结物类型及胶结程度、油层压力、流体性质及分布等.在开发过程中,生产条件的改变会对地质因素产生不同程度的影响,从而改善或恶化出砂程度;工程因素包括开采因素和完井因素,这些因素在多数情况下受工程活动控制,包括生产压差、液体流动速度,多相流动及相对渗透率、毛细管作用力、含水变化、完井类型、井深结构、生产工艺等.这些因素相互作用、相互影响,只有深入研究油层出砂机理,找出这些因素与出砂之间的内在联系,才能达到防砂、控砂及出砂,提高油田开发效益. 1 地质因素与出砂机理 1.1 构造应力的影响 在砂岩地层中钻井后,会在井壁附近形成一个塑性变形地带,由岩石力学理论可知,塑性带的稳定条件是: σ1?p0 =2S0tanβ 式中:σ1——最大主应力,MPa; P0——地层孔隙压,MPa; S0——岩石固有剪切强度,MPa; β——破坏角. 左端是岩石颗粒承受的有效径向应力.通常,若径向应力σ1>2 MPa,则会破坏其稳定条件,使塑性半径向外扩张,即骨架结构失去平衡,开始出砂。断裂带及地层破碎带部位,受构造应力的影响较大,导致地层内部岩石骨架遭受破坏,降低S0,是最易出砂的部位或出砂最严重的地区,而远离断裂带及地层相对完整区域出砂程度相对缓和.因此,在油藏开采早期,应尽量避免油井靠近这些地区,或尽早采取防砂措施,以防止严重出砂情况的发生.

2020年油田压裂返排液处理技术.pdf

油田压裂返排液处理技术 1.压裂返排液的产生及存在的问题 压裂工艺是油井增产的一项主要措施在各油田普遍采用。其中最常用的是水基压裂液它具有高黏度、低摩阻、悬砂性好、对地层伤害小等优点现已成为主要压裂液类型。 油井压裂过程中产生的返排压裂废液具有污染物成分复杂、浓度高、黏度大,精品文档,超值下载 处理难度大,是油田较难处理污水之一。如不处理直接进入集输流程,会严重干扰后续流程,严重影响到油田生产,导致设备堵塞、油田下降,环保不达标等诸多问题。 表1 压裂返排液污水性质 图1 不同压裂返排水样 2.国内常规压裂返排液处理工艺简介 2.1 化学氧化-絮凝沉淀-过滤处理工艺 采用双氧水、次氯酸钠等强氧化破胶使返排液中的高分子物质氧化分解成小分子物质,降低废液黏度,提高传质效率,增加水处理药剂的分散与分解;絮凝可以改变水中多分散体系表面电性,破坏废液胶体的稳定性,使胶体物质脱稳、聚集;过滤,去除水中不溶或微溶物,脱色除臭。氧化-絮凝-过滤是油气田污水处理常用工艺。

在实际应用过程中该工艺也存在一些不足,具体如下: 第一、该工艺受温度影响比较大,在低温环境,化学氧化剂反应慢,氧化时间长,需要较长的停留时间,导致氧化反应罐(池)占地大,不易在现场作业,运输困难等。 第二、除油效果不明显,系统对乳化油去除效果不佳,需要添加大量药剂,导致污泥量大,增加污泥处理成本。 第三、过滤器时常堵塞,由于氧化破胶不彻底,污油处理效果不佳,导致过滤器堵塞严重,影响最终出水效果和整套装置处理能力。 2.2 化学氧化-絮凝沉淀-电解氧化-过滤联合处理工艺 电解法集氧化还原、絮凝吸附、催化氧化、络合及电沉积等作用于一体,能够使大分子物质分解为小分子物质,降解的物质转变成易降解的物质,是污水深度处理的常用方法。 然而电解技术目前在国内应用情况并不理想,时常存在电极钝化、结垢等问题,时常需要更换电极,处理效果稳定性差,成本高,操作检修频繁。 设备占地大,运输困难,不太适合压裂返排液现场处理要求。 2.3 化学氧化-絮凝磁分离-过滤联合处理工艺 该工艺改进了絮凝沉淀工艺,采用高效磁分离机能够减少沉降时间,缩小设备占地面积,相对之前两种工艺有改进之处。然后该工艺化学氧化、除油工艺依然存在,仍然存在处理不达标,设备占地面积大等诸多不足。 2.4 臭氧氧化气浮一体装置-旋流溶气气浮-过滤联合处理工艺 该工艺克服了传统化学氧化受温度、反应速率等影响,采用最新臭氧多重催化氧化和高效旋流溶气气浮技术,实现压裂返排液快速、高效破胶降粘,同时能够高效去除悬浮物、油、胶体等诸多污染物,实现压裂返排液快速、达标处理后回注。从多个油田应用情况数据来看(详见下表),该技术处理效果比较明细,基本能够满足压裂返排液回注或回用的要求。 图2现场应用照片

油田油水井压裂技术的发展现状

油田油水井压裂技术的发展现状 发表时间:2019-06-24T15:14:10.020Z 来源:《中国西部科技》2019年第8期作者:王恩斌1 孙玉才1张光洲2 [导读] 对于一些超深、低渗透以及裂缝性的油田,为了提高油田的整体开发效益就可以采用油田油水井压裂技术。由于超深、低渗透以及裂缝性的油田物性差、孔隙孔喉狭窄,致使注水井地层吸水能力差,导致井口压力不断提高,可能达到甚至超过地面注水管线的临界压力,给油田注水开发带来极大困难。近几年,针对水压力高的问题很多油田采用了油田油水井压裂技术。本文分析了水井压裂多因素对水 井增注、油井增产的影响,指明了水井压裂技术方向。 1.大庆油田井下作业分公司压裂大队; 2.中油测井大庆分公司 前言:上世纪50年代,美国提出"井网压裂"的建议。后期,前苏联进行了物模与油藏数值模拟研究,进行了水力裂缝与井网系统组合。水力压裂技术是油气井、注水井增注的一项重要技术措施。主要是利用高压索组将液体超过地层吸收能力的排量注入井中,在井底地层中形成裂缝,裂缝逐渐向前延伸,在地层中形成具有一定长度、宽度及高度的填砂裂缝,从而改善油气层的渗透性。 1.油田油水井压裂技术 1.1.油田油水井压裂技术增注机理 对于渗透性很好的储层,只要配注合理,完全不需要进行压裂或者酸化等措施,即可达到注水要求;而对于渗透性比较差的储层,特别是受到伤害后,为了满足一定的注水量要求,仅仅通过酸化、补孔等措施不足解决问题,这时就需要采取压裂措施,而压裂后改变了注入水的渗流特性,有效克服了"压降漏斗"的问题,比较容易达到降压注水或增注的目的。因此,水井压裂对低渗、特低渗是很有必要的。如果对水井进行压裂,即使支撑裂缝的长度很短,只要有一定的导流能力,那么井筒附近的压力损耗几乎是可忽略。假设支撑裂缝长度为20米,导流能力为10μm时简化的井底压力的变化情况。可以知道井筒附近的压力损耗很小,到地层深部由于不同位置与裂缝的关系不同,既有线性流,也有径向流,线性流的阻力小于径向流,部分位置的流体的流动存在混合流现象。从井底压力来看,水井压裂后的井底拒力远远低于不进行压裂时的径向流,也远低于酸化措施处理后的。因此,通过改变地层流油田注水井足裂增注化理体从径向流到双线性流流动规律,即使是特低渗储层也是可容易实现水井增注的。 1.2.影响低渗透油田压裂增注的主要因素 一般情况下,注水井出现欠注现象的主要原因包括:储层物性差,储层渗透率低,注水井连通性差及注水水质波动等。通过对注水井进行压裂增注措施是提高低渗透油田注水开发效果的一项有效措施。然而,有时压裂后并未得到理想效果。经研究表明,影响低渗透油田压裂增注的主要原因包括压裂液伤害特性、储层物性、毛细管阻力、润湿性及驱动压力等。 2.压裂技术方向研究 2.1.合理参数优化研究 确定裂缝导流能力:压裂裂缝的导流能力对压后油井日产量和长期累积产油量及水井的日注水量、累积注水量有较重要的影响,是评价压裂支撑裂缝的重要参数之一。裂缝导流能力需要与储层物性相匹配,通常对于渗透性较低的储层,要求的导流能力稍低,而对于物性较好的储层,要求的导流能力高一些,即"低渗小导,高渗大导"。导流能力的大小是由储层的基本物性决定的,对目标井层进行计算时,可根据具体情况进一步进行优化,求得最佳支撑裂缝的导流能力。加砂强度和平均砂液比:加砂强度、平均砂液比也是十分重要的参数。它们直接反映了压裂支撑裂缝中的砂体情况和裂缝的导流能力。压裂过程中的砂液比过低,必然导致加砂强度低,支撑裂缝的支撑能力低,在长期生产过程中受到生产影响或岩石中孔隙压为变化,支撑裂缝的导流能力容易丧失,失去高渗流特性,直接影响压裂效果。另外加砂强度和砂液比低,不容易形成好的砂梯剖面,与储层流体渗流时对不同裂缝长度段对裂缝的导流能力大小要求不一样不匹配,也就是说,从井筒到裂缝深处的导流能力应该越来越小,形成所谓的"模形",才符合人工裂缝储层流体的渗流规律。因此应该优化出合适的砂液比和加砂强度,才能保证储层流体具有好的渗流场,提高注水量。优化前置液:前置液是压裂施工过程中的重要组成部分,具有正反两方面作用。适量的前置液可有效将地层压开,并使裂缝延伸到理想位置。前置液量过大,虽有利于裂缝的延伸和支撑剂的运移,但压后不易排出,无论对支撑裂缝的导流能力,还是对储层的渗透率都有较大伤害,进而影响压裂效果;如果前置液量过小,在压裂过程中会提前滤失完,不利于造缝和支撑剂的携砂运移,严重时会导致施工过程中出现砂堵,直接导致施工失败,也会对压后产量和压裂效果造成较大影响。因此,前置液的优化也是压裂施王优化设计的重要一环,需要根据具体井层的滤失情况和施工规模等进行精屯设计。 2.2.压裂工艺优化研究 分层压裂方式包括:单封隔器压裂分层压裂、双封隔器跨隔结合上提管柱的分层压裂、滑套封隔器分层压裂、堵塞球分层压裂、限流法分层压裂等等。对于分层压裂工艺方式的优选结果如下:对于砂组之间隔层较薄,两砂组跨度较小,可以采用合压的压裂方式,而上下隔层厚度较大,可以采取单上封保护套管的油管注入方式。对于那些砂组隔层较厚,且二个油层都具有较好的油气显示前景,为了达到充分认识地层和改造实施的可能,建议采用自下而上的压裂改造方式,逐一认识油层,分层压裂可以采用填砂等方式压裂。对于同时希望一次改造2个以上油层的油井,建议采用以下压裂方式:双封隔器分压,先压下层,然后上提双封隔器压裂上层。该方法优点是单层改造彻底,缺点是作业量大。对于同时希望一次改造3个以上油层的油井,建议采用滑套封隔器分层压裂。最佳施工参数的确定:施工排量=2.5-3.5m3/min,前置液%=40%,平均砂液比:25%以上,CON=5.5Kg/m2,泵注程序:10-15-20-25-30-35-40-45%。结语:综上所述,本文研究了低渗透油田注水井压裂增注机理,也对影响低渗透油田压裂增注的主要因素进行了研究,包括压裂液伤害特性、储层物性、毛细管阻力、润湿性及驱动压力等。并且根据各个因素对一些参数进行了分析,提示施工过程中需要注意的一些问题。最后对于压裂技术的工艺优化进行了研究,并且给出了一些建议。 参考文献: 【1】刘长宇,丛立春等低渗透性薄层储层改造技术研究[J]钻采工艺,2008.5.第31卷,第5期.73-75. 【2】刘鹏,马英文,张亮等.压裂充填技术在疏松地层中的应用[J].石油钻采工艺,2006,28(4):56-59.

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