聚驱不同阶段采出井压裂效果评价

聚驱不同阶段采出井压裂效果评价
聚驱不同阶段采出井压裂效果评价

聚驱不同阶段采出井压裂效果评价

【摘要】聚合物驱全过程分为空白水驱、见效期、含水低值期等几个阶段。为了最大程度挖掘剩余油,聚驱不同各阶段应当根据开发特征、剩余油分布的差异选择相对应的压裂层位、压裂时机和压裂方式。本文以数值模拟理论为参考,对x区块聚驱工业区的压裂效果进行评价。

【关键词】注聚阶段选层压裂时机压裂方式效果评价

聚合物驱分注聚前期、中期和后期三个阶段。在聚驱各阶段由于开发特征、剩余油分布的差异使压裂井的选井选层也各有特点。

1 聚驱各阶段的开发特征及剩余油分布

1.1 在注聚前期,即聚前水驱空白阶段和聚驱见效前含水上升阶段

在此阶段,注入孔隙体积为0~0.03pv,动态特征表现为注入井注入压力低,注入液沿早期开发井网开采已形成的大孔道推进,吸水厚度小,吸水比例集中。采出井附近由于含油饱和度低,表现为高含水。剩余油在平面上主要分布在原开发井网的分流线和断层附近以及在注入水波及不到的单砂体注采不完善井区;在纵向上主要分布在大排距行列井网条件下动用程度低的、油层发育差、连通差的沉积单元。

1.2 在注聚中期,即聚驱见效后含水下降阶段和低含水稳定阶段注入孔隙体积为0.03~0.2pv时为聚驱见效后含水持续下降阶段;注入孔隙体积为0.2~0.4pv时为聚驱全面见效后低含水稳定

水力压裂技术

水力压裂水力压裂:: 一项一项经久不衰的技术经久不衰的技术经久不衰的技术 自从Stanolind 石油公司于1949年首次采用水力压裂技术以来,到今天全球范围内的压裂施工作业量将近有250万次。目前大约百分之六十新钻的井都要经过压裂改造。压裂增产改造不但增加油井产量,而且由于这项技术使得以前没有经济开采价值的储量被开采了出来(仅美国自1949年以来就约有90亿桶的石油和超过700万亿立方英尺的天然气因压裂改造而额外被开采出来)。另外,通过促进生产,油气储量的静现值也提高了。 压裂技术可以追溯到十八世纪六十年代,当时在美国的宾夕法尼亚州、纽约、肯塔基州和西弗吉尼亚州,人们使用液态的硝化甘油压浅层的、坚硬地层的油井。目的是使含油的地层破裂,增加初始产量和最终的采收率。虽然使用具有爆炸性的硝化甘油进行压裂是危险并且很多时候是违法的,但操作后效果显著。因此这种操作原理很快就被应用到了注水井和气井。 在十九世纪三十年代,人们开始尝试向地层注入非爆炸性的流体(酸)用以压裂改造。在酸化井的过程中,出现了一种“压力从逢中分离出来”现象。这是由于酸的蚀刻会在地层生成不能完全闭合的裂缝,进而形成一条从地层到井的流动通道,从而大大提高了产量。这种“压力从逢中分离出来”的现象不但在酸化的施工现场,在注水和注水泥固井的作业中也有发生。 但人们就酸化、注水和注水泥固井的作业中形成地层破裂这一问题一直没有很好的理解,直到Farris 石油公司(后来的Amoco 石油)针对观察井产量与改造压力关系进行了深入的研究。通过此次研究,Farris 石油萌生出了通过水力压裂地层从而实现油气井增产的设想。 第一次实验性的水力压裂改造作 业由Stanolind 石油于1947年在 堪萨斯州的Hugoton 气田完成(图 1)。首先注入注入1000加仑的粘 稠的环烷酸和凝稠的汽油,随后是 破胶剂,用以改造地下2400英尺 的石灰岩产气层。虽然当时那口作 业井的产量并没有因此得到较大 的改善,但这仅仅是个开始。在 1948年 Stanolind 石油公司的 J.B.Clark 发表了一篇文章向石油 工业界介绍了水力压裂的施工改造过程。1949年哈里伯顿固井公司(Howco)申请了水力压裂施工的专利权。 哈里伯顿固井公司最初的两次水力压裂施工作业于1949年3月17日,一次在奥克拉荷马州的史蒂芬郡,总花费900美元;另一次在位于得克萨斯州的射手郡,总花费1000美元,使用的是租来的原油或原油与汽油的混合油与100到150磅的砂子(图2)。在第一年中,332口井被压裂改造成功,平均增加了75%的产量。压裂施工被大量应用,也始料未及地加强了美国的石油供应。十九世纪五十年代中期,压裂施工达到了每月3000口井的作业量。第一个过五十万英镑的压裂施工作业是由美国的Pan 石油公司(后来的Amoco 石油,现在的BP 石油)于1968年10月在奥克拉荷马州的史蒂芬郡完成的。在2008年世界范围内单级花费在1万到6百万美元之间的压裂作业超过了5万级。目前,一般的单井压裂级数为8到40

吉林油田水平井重复压裂技术研究与现场应用

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/337821618.html, 吉林油田水平井重复压裂技术研究与现场应用 作者:张超会 来源:《价值工程》2011年第29期 Repeated Fracturing Technology Research and Its Field Applications in Horizontal Wells in Jilin Oilfield Zhang Chaohui (PetroChina Jilin Oilfield Company Oil Production Technology Institute,Songyuan 138000,China) 摘要:水平井重复压裂技术是低渗透油田增加单井产量、确保油田稳产、提高经济效益 的关键手段。水平井重复压裂技术经过现场试验后,取得了较好的应用效果。截至08年底水平井重复压裂技术在FY油田现场施工12井次,措施成功率100%,取得了很好的增油效果。现场实践表明,水平井重复压裂技术为低渗透油田开发的增产稳产提供了重要的技术措施。 Abstract: It is the key technology of raising the output of production of oilfield with low permeability, insuring stable production, and improving economic performance. After field experiment, the result is positive. By the end of 2008, the technology has been used 12 times in wells of FY oilfield, success rate is 100% and the effect is positive. It has been found that the repeated fracturing technology in horizontal well is important to increase and stabilize the output of petroleum production. 关键词:低渗透水平井重复压裂应用 Key words: low permeability;horizontal well;repeat fracturing;application 中图分类号:TE4文献标识码:A文章编号:1006-4311(2011)29-0070-02 1问题的提出 水平井压裂技术作为油气井增产的主要措施广泛应用于低渗透油气田的开发。但随着开发时间的推移和生产过程中压力、温度等环境条件的改变,导致水平井压后裂缝导流能力降低或失效,因此实施重复压裂,这对油藏稳产增产和提高采收率都非常重要。从目前水平井重复压 裂取得的初步效果来看,水平井的重复压裂有着巨大的潜力,为此开展了水平井重复压裂技术

微地震技术与压裂效果评价

微地震技术与压裂效果评价 摘要:本文就油田不同开发阶段,利用微地震监测技术对水力压裂人工裂缝实时监测,根据裂缝监测结果应用科学的评价方法,定量计算水力压裂措施前后渗流阻力及产量,是一项十分必要评价压裂效果的可靠方法。 关键词:微地震;监测;油气藏;地应力;储层;评价 目前提高低渗透油藏单井产量最有效的方法是对油层进行水力压裂改造。通过微地震监测技术,监测压裂人工裂缝形成过程中所诱发的微地震事件,通过对微地震事件反演及震源定位,就可以了解裂缝的产状,进而客观的描述压裂裂缝的再生作用导致的应力改变,以有效地提高油田开发水平。 1.微地震监测技术 微震动(包括微地震)监测技术是20世纪90年代发展起来的一项地球物理勘探新技术,应用于油气藏勘探开发、煤矿“三带”(冒落带,裂缝带和沉降带)监测,矿山断裂带监测,地质灾害监测等多个领域。目前微地震监测技术在国内外油气田勘探开发中的应用已经比较普遍。 1.1监测原理 油气水井新井投产或后期改造进行水力压裂时,在射孔位置,当迅速升高的井筒压力超过岩石抗压强度,岩石遭到破坏,形成裂缝,裂缝扩展时,必将产生一系列向四周传播的微震波,微震波被布置在压裂井周围的多个监测分站接收到,根据各分站微震波的到时差,会形成一系列的方程组,求解这一系列方程组,就可确定微震震源位置,进而计算出裂缝分布的方位、长度、高度及地应力方向等地层参数;同时结合井口压力监测可获得闭合压力、液体滤失系数、液体效率、裂缝宽度等参数。 1.2压裂效果评价方法 根据目前国际上通常评价系统,水力压裂前后几何渗流阻力(ΩrP)、产油量(q ) 、渗流阻力下降率(V )分别为: 2.微地震监测技术在青海柴达木地乌南油田应用实例 2.1乌南油田基本概况 乌南油田位于青海省柴达木盆地西部南区,为柴达木盆地茫崖坳陷区昆北断阶亚区乌北-绿草滩断鼻带上的一个三级构造,构造面积130km2 ,构造整体为一由东南向北西方向倾没的鼻状构造,构造轴向为北西向,构造西南翼地层倾角较大,东北翼地层倾角相对较小,主体部位轴向330度。区内断裂发育,大小断裂20余条,

水平井压裂起裂规律研究现状

水平井压裂起裂规律研究现状X 冯彦田,王继波,胥元刚 (西安石油大学石油工程学院,陕西西安 710065) 摘 要:介绍了国内外在水平井压裂裂缝起裂规律的研究进展,主要包括运用解析法和有限元法两种不同方法,研究了水平井井筒周围地应力分布对裂缝起裂的影响,破裂压力及起裂方位,指出了目前研究中的不足,并对未来的研究方向进行了分析和展望。 关键词:水平井压裂;地应力;破裂压力;起裂方位;研究现状 水力压裂油气井是增产的一项重要技术,利用地面的高压泵组将高粘度液体泵入井中,当目的层段的液体压力超过一定值后,岩石破裂,随着支撑剂的运移和沉降,逐渐形成一条高渗的填砂裂缝。水平井压裂与常规直井压裂相比,水平井本身所具有的特殊性和复杂性,钻遇地层情况复杂。因此,水平井压裂起裂与直井压裂起裂有很大的区别:水平井压裂裂缝的起裂与井筒周围的应力分布、射孔、完井方式、井筒压力以及天然裂缝都密切相关。 众所周知,水平井压裂方面的相关研究在国外一些发达的产油国得到了较早、较全面的认识、研究;而我国在近十年对水平井的开发利用以及压裂方面也做了很多工作并取得了可喜的成绩。自从Gig er[1]首次提出水平井水力压裂的概念以来,水平井水力压裂的发展已经得到了广泛的认识和深刻的研究。从那时开始,伴随着水平井技术的不断发展以及在水平井施工过程中各种外来因素的影响和地质构造方面复杂性、多变性的存在,为了提高水平井压裂的成功率,在进行水平井压裂设计时必须考虑各种因素的综合影响——如钻井、射孔后原始地应力在井筒以及孔眼周围的重新分布;起裂条件的分析以及起裂压力的计算以及裂缝的起裂形态研究等。因此,对于水平井压裂裂缝起裂规律的研究分析无疑是后续工作的基础又是水平井压裂成功的关键。1 地应力分布模型的发展现状 在地应力场的研究方面,已经有许多学者专家做了大量的研究工作:M.M.Hossain[2]给出了斜井井筒应力分布的计算模型,并运用叠加原理在斜井周围应力分布的数学模型下经推导得出了柱坐标系下水平井井筒水平段任意一点处的应力分布;余雄鹰[3]等根据Yew[17]改进的坐标系统,利用三维弹性力学建立了斜井井筒应力分布模型;陈勉等[4]考虑到岩石介质孔隙压力、压裂液渗流效应及作业条件对裂缝起裂的影响,利用多孔弹性理论,采用叠加原理建立了斜井井筒周围的应力分布;程远方等[5]假设岩石是小变形多孔弹性体,利用叠加原理并考虑到钻井液渗流效应,建立了井眼围岩应力分布规律;徐严波[6]考虑了地层温度变化产生的热应力的影响,建立了新的水平井筒周围应力分布的数学模型;王培义等[7]初步研究了水平井水力压裂机理,建立了水平井井眼的应力分布模型;刘翔[8]运用解析方法研究了射孔后孔眼围岩的地应力分布;而胡永全等[9]首次将射孔井套管和岩石化为两种不同性质的材料,按线弹性有限元方法计算近井地带应力场。 2 地应力对裂缝起裂的影响 从上面的研究情况可以看出:研究地应力分布时考虑的因素在逐渐增多,运用的方法更加成熟、完善,这为研究地应力对裂缝起裂的影响提供了基础。Skoczylas F等[10]的研究结果表明,裂缝起裂时受到井壁围岩应力集中的影响,将在垂直于局部最小主应力的方向破裂;而在井壁应力集中区以外,裂缝主要受主应力场控制;Z.Chen等[11]通过具体实例计算研究了水平井井轴与最大水平主应力之间的夹角对裂缝起裂的影响:得出当井眼轴向与最大水平主应力平行时,裂缝起裂压力最小,井眼轴向与最大水平主应力垂直时,裂缝起裂压力最大的结论;金衍、陈勉等[12]根据地层地应力状态及天然裂缝的产状,建立了裂缝性地层斜井水力裂缝3种起裂方式下起裂压力的计算模型,提出了水力裂缝起裂方式和起裂压力的判别方法,现场实例表明:该模型能成功地解释天然裂缝性地层的破裂压力;付永强等[13]基于线弹性断裂力学结合岩石的抗拉破坏准则(C.H. X收稿日期:2009-06-23 作者简介:冯彦田,现为西安石油大学油气田开发工程专业工程硕士,主要从事采油气工程理论与技术方面的研究工作。

水力压裂评价

水力压裂评价 水力压裂评价包括水力裂缝评估、工艺效果评价、开发效果评价和经济效益分析。工艺效果分析用于评价所实施压裂工艺技术的适应性和有效性;通过不同油田、不同区块的开发效果分析来评价水力压裂在油田改造中的作用;通过经济效益分析来寻求提高压裂技术水平和改善其经营管理的基本途径。 一、水力裂缝评估 为检验压裂设计、评价压裂施工有效性和压后效果,需要评估水力裂缝。目前发展了许多检测和确定压裂裂缝高度的方法,如适于裸眼井的井下电视法、地层微扫描仪和噪声测井等,还有适用于裸眼井和套管井的间接测试方法,如微地震法、井温测井、伽玛测井和声波测井等。根据施工压力曲线可以定性分析压裂裂缝延伸情况,结合压裂后压力降落数据可以成功地解释裂缝几何尺寸、裂缝导流能力、压裂液滤失系数、压裂液效率和裂缝闭合时间、水平最小主应力等参数(Nolte, 1979)。 压裂施工中压力曲线千差万别,归纳起来有四种类型,分别代表了压裂过程中可能出现的情况。 1)正斜率很小的线段I 该段斜率范围为0.125~0.2,说明裂缝正常延伸。 2) 斜率为1的线段III 表明了施工压力增量正比于注入压裂液体积增量,它只能发生于裂缝中严重堵塞的情况。由于缝内砂堵,压裂液难以达到裂缝端部使其缝长延伸,注入压裂液只能增加裂缝宽度。有控制地使支撑剂在裂缝端部脱出,增加裂缝宽度,这正是中高渗透性地层端部脱砂压裂的理论基础。 3) 负斜率线段IV 反映了裂缝高度增加,也不能排除压开多条裂缝或者裂缝在延伸过程中遇到大规模裂缝体系的可能性。 4) 压力不变的线段II 此段物理意义不明确,最可能的情况是注入压裂液被滤失所平衡,裂缝几乎不延伸,才能保持压力为常数。通常结合线段III、IV的压力变化进行分析,若后面压力下降,则可能是缝高增加,后面的压力升高,则可能是二次缝隙使滤失增大所致。 应用压裂压力曲线对水力裂缝诊断评价是目前的重要研究内容,已有许多重要进展。 二、工艺效果分析 单井工艺效果分析主要指标是增产有效期和增产倍比。增产有效期是指某井从压裂施工后增产见效开始至压裂前后产量递减到相同的日产水平所经历的时间。增产倍比是指相同生产条件下压裂后与压裂前的日产水平或采油指数之比,可以采用典型曲线法、近似解析法和数值模拟法得到。 1 McGuire & Sikora曲线法 考虑正方形泄油面积中的一口无伤害油井,假定裂缝高度等于产层有效厚度,地层流体可压缩、封闭外边界、定产内边界拟稳定流动下增产比的预测图版。纵坐标为增产倍比,即井控面积A上一口油井压裂后采油指数J f与压裂前采油指数J0之比;横坐标为相对导流能力,即裂缝导流能力与地层有效渗透率之比。 可见:相同情况下,裂缝导流能力越高,则增产比越大;人工裂缝越长,增产效果越显著。从曲线的变化趋势看,以横坐标上0.4为界,在它左边要提高增产倍数,应以增加裂缝导流能力为主;而在右边,要提高增产效果应以提高人工裂缝长度为主。分析该图版,可以得到下面的认识: (1) 对于低渗透储层(K<1′10-3mm2),很容易得到较高的裂缝导流能力比值(大于0.4),欲提高压裂效果,应以增加裂缝长度为主。这正是低渗、特低渗储层采取大型压裂技术造长缝的依据。 (2) 对于高渗透地层,不容易获得较高的裂缝导流能力比值,提高裂缝导流能力是提高压裂效果的主要途径,不能片面追求压裂规模而增加缝长。 (3) 对一定缝长,存在一个最佳裂缝导流能力,超过该值而增加导流能力的效果甚微。 (4) 无伤害油井最大增产比为13.6倍。 2 典型曲线法 Agarwal(1979)将地层视为均质无限大,垂直对称双翼裂缝具有有限均一导流能力。给出了单相油气流动条件下预测压后生产动态的典型曲线。 3 Raymond & Binder 公式法 园柱形泄油面积中具有有限导流能力的污染井,压裂后在拟稳态下的增产比为: 4数值计算模拟计算方法

关于水平井分段压裂的研究及探讨

关于水平井分段压裂的研究及探讨 【摘要】能源作为现代社会的稀缺资源,直接影响着人们的生产生活,对能源的开发也是极为重要的工程。在石油储存量较小且渗透性较差的油田内,水平井是较为有效的开发方式。如果遇到油气层渗流阻力较大、渗透率极低的情况,则需要将其压开数量不等的裂缝,加强油气的渗透性及减少渗流阻力。本文简单阐述了水平井分段压力技术的原理,各种类型的分段压裂技术,包括封隔器分段压裂、段塞分段压裂、封隔器配合滑套喷砂器分段压裂、水力喷射分段压裂、TAP 分段压裂技术等,为从事能源行业的人员提供一定的技术参考。 【关键词】水平井分段压裂技术研究 由于各个油田的地质情况不一样,在开发的过程中许多特殊情况,如低渗透油气藏、稠油油气藏、储量较小、渗透阻力大等情况,需要采用水平井,其优势在于生产效率高、泄油面积大、储量的动用度较高。为了达到进一步提高水平井的产量,需要对水平井进行压裂,从而形成数量较多的裂缝,提高油气的产量,提升生产效率,但是由于水平井的跨度较大,要达到理想的压裂效果要求分段工具具有性能良好、体积合适、操作性强等特征,才能有效的提高单位油井的油气产量,实现经济效益及资源的充分开发[1]。 1 水平井分段压裂工艺的基本原理 水平井压裂后,其裂缝的形状、性能均有所区别,主要和水平井筒轴线方向及地层的主要应力的方向有着较为密切的关系。该项工艺能够提高产量的原理为压裂使石油的渗流方式发生了改变。进行压裂处理之前,石油的径向流流线主要处于井底的位置,渗透受到较大的阻力,压裂完成后,径向流流线与裂缝壁面呈平行关系,渗流受到的阻力较小。裂缝的主要形态有以下几种:①横向裂缝:当水平井筒和主要应力的方向为呈垂直关系时,即会形成横向裂缝;②纵向裂缝:当水平井筒与主要应力的方向呈平行关系时,即会形成纵向裂缝;③扭曲裂缝:当水平井筒和主要应力有一定的角度时,即会构成扭曲裂缝。压裂后形成的横向裂缝适用于渗透性较差储藏层,其可以明显的促进油井改造。而渗透性好、裂缝性的储藏层则需要利用纵向裂缝来提升改造效果[2]。 2 各种类型的分段压裂工艺2.1 段塞分段压裂 段塞分段压裂工艺是在水平井施工进入尾声时,采用年度较高的物质植入井筒中,使之形成堵塞现象,在利用其它材料,如浓度较高的支撑剂、填砂液体胶塞或者超粘完井液等,进行填充性裂缝。该工艺的优势在于对于工具的要求较低,不需要特殊工具即可以安全设计方案进行施工活动,但是其缺陷在于施工时间较长,在进行冲胶塞施工时容易出现损伤,且由于胶塞强度的限制,在深度较大的水平井中不能达到理想的封隔效果,因此逐渐被新的分段压裂技术所取代[3]。 2.2 TAP分段压裂工艺

水力压裂技术

第六章水力压裂技术 一、名词解释 1、水力压裂:常简称为压裂,指利用水力作用使油层形成裂缝的方法,是油气井增产、注水井增注的一项重要技术措施,不仅广泛用于低渗透油气藏,而且在中、高渗油气藏的增产改造中也取得了很好的效果。 2、地应力:指赋存于地壳岩石中的内应力。 3、地应力场:地应力在空间的分布。 4、破裂压力梯度:地层破裂压力与地层深度的比值。 5、闭合压力(应力):使裂缝闭合的压力,理论上等于最小主应力。 6、分层压裂:分压或单独压开预定的层位,多用于射孔完成的井。 7、裂缝的方位:裂缝的延伸(扩展)方向。 8、压裂液:压裂过程中,向井内注入的全部液体。 9、水基压裂液:以水为基础介质,与各种添加剂配制而成的压裂工作液。 10、交联剂:能将溶于水中的高分子链上的活性基团以化学链连接成三维网状型的结构,使聚合物水溶液形成水基交联冻胶压裂液。 11、闭合压力:使裂缝闭合的压力,理论上等于最小主应力。 二、叙述题 1、简述岩石的破坏及破坏准则。 答案要点:脆性与塑性岩石:在外力作用下破坏前总应变小于3%的岩石叫脆性岩石,总应变大于5%的岩石叫塑性岩石,总应变介于3~5%的岩石叫半脆性岩石。 岩石的破坏类型:拉伸破坏;剪切破坏;塑性流动。其中拉伸破坏与剪切破坏主要发生在脆性岩石。塑性流动主要发生在塑性岩石。 2、简述压裂液的作用。 答案要点:按泵注顺序和作用,压裂液可分前置液、携砂液和顶替液。其中,携砂液是 压裂液的主体液。○1前置液的作用:造缝、降温;○2携砂液的作用:携带支撑剂、延伸造缝、冷却地层;○3顶替液的作用:中间顶替液用来将携砂液送到预定位置,并有预防砂卡的作用;注完携砂液后要用顶替液将井筒中全部携砂液替入裂缝中,以提高携砂液效率和防止井筒沉砂。 3、简述压裂液的性能及要求。 答案要点: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、便于配制、价钱便宜。 4、压裂液有哪几种类型? 答案要点:水基压裂液、油基压裂液、泡沫压裂液、乳化压裂液、醇基压裂液、胶束压裂液。 5、简述常用破胶剂及其作用。 答案要点:主要作用:是使压裂液中的冻胶发生化学降解,由大分子变成小分子,有利于压后返排,减少对储集层的伤害。 常用的破胶剂:包括酶、氧化剂和酸。生物酶和催化氧化剂系列是适用于 21~54 ℃的低温破胶剂;一般氧化破胶体系适用于 54~93 ℃,而有机酸适用于 93 ℃以上的破胶作用。 6、影响支撑剂选择的因素有哪些? 答案要点:(1)支撑剂的强度:一般地,对浅地层(深度小于1500m )且闭合压力不大时使用石英砂;对于深层且闭合压力较大时多使用陶粒;对中等深度( 2000 m 左右)的地层一般用石英砂,尾随部分陶粒。 H p F F =α

水平井分段压裂技术总结

水平井分段压裂技术总结 百度最近发表了一篇名为《水平井分段压裂技术总结》的范文,这里给大家转摘到百度。 篇一:水平井分段压裂技术及其应用水平井分段压裂技术及其应用摘要:水平井分段压裂工艺技术为改善水平井水平段渗流条件、提高单井产量了技术支持。 本文从我国水平井分段压裂技术的发展现状入手,以应用最为广泛的裸眼水平井封隔器分级压裂技术为重点,以该技术在长庆油田苏里格气田苏区块的现场应用为例,对水平井压裂技术及其现场应用情况进行了分析与总结。 关键词:水平井分段压裂封隔器苏里格气田水平井因其具有泄油面积大、单井产量高、穿透度大、储量动用程度高等优势,在薄储层、低渗透、稠油油气藏及小储量的边际油气藏等的开发上表现出了突出的优势,成为提高油气井产量和提升油田勘探综合效益的重要手段之一,近年来在我国得到了快速的发展。 然而在低渗透油藏开采中因其渗透率较低、渗透阻力大、连通性较差,导致水平井单井产量也难以提升,难以满足经济开发的要求,水平井增产改造的问题便摆在了工程技术人员的面前。 而水平井分段压裂工艺技术的推广应用为改善水平井水平段渗流条件、提高单井产量了技术支持。 一、我国水平井分段压裂技术现状我国的水平井分段压裂技术及

配套工具的研究起步较晚,国内三大石油公司对于水平井分段压裂技术开展广泛的研究开始与十一五期间,近几年得到了大力的推广应用。 目前国内应用规模较大的水平井分段压裂技术主要包括以下三种:裸眼封隔器分段压裂技术。 年我国在四川广安--井第一次实施了裸眼封隔器分段压裂试验,范文当时是由的技术。 目前该技术在我国的现场应用仍然以国外技术为主,主要采用由、、等公司的装置系统,我国应用总规模约~口,占去了水平井分段压力工艺实施的/左右,分段数最多达到段。 我国在该技术方面上处于研发和现场试验阶段,现场试验分段数能达到段,所采用的压裂材质、加工工艺等方面和国外相比还有一定差距。 水平井水力喷射分段压裂技术。 年,首先由提出了水力喷射压裂工艺方法,并将其应用于水平井压裂。 我国于年在长庆油田引进配套技术,首次成功的完成了靖平井的分段压裂。 目前该技术在我国大部分油田都得到了广泛的现场试验和应用,总实施口数达到口以上,分段数在段以内。 套管完井封隔器分段压裂技术。 该技术在我国应用和研发的规模较大,最全面的范文写作网站且

水平井分段压裂技术总结

水平井分段压裂技术总结 篇一:水平井分段压裂技术及其应用 水平井分段压裂技术及其应用 摘要:水平井分段压裂工艺技术为改善水平井水平段渗流条件、提高单井产量提供了技术支持。本文从我国水平井分段压裂技术的发展现状入手,以应用最为广泛的裸眼水平井封隔器分级压裂技术为重点,以该技术在长庆油田苏里格气田苏75区块的现场应用为例,对水平井压裂技术及其现场应用情况进行了分析与总结。 关键词:水平井分段压裂封隔器苏里格气田 水平井因其具有泄油面积大、单井产量高、穿透度大、储量动用程度高等优势,在薄储层、低渗透、稠油油气藏及小储量的边际油气藏等的开发上表现出了突出的优势,成为提高油气井产量和提升油田勘探综合效益的重要手段之一,近年来在我国得到了快速的发展。然而在低渗透油藏开采中因其渗透率较低、渗透阻力大、连通性较差,导致水平井单井产量也难以提升,难以满足经济开发的要求,水平井增产改造的问题便摆在了工程技术人员的面前。而水平井分段压裂工艺技术的推广应用为改善水平井水平段渗流条件、提高单井产量提供了技术支持。 一、我国水平井分段压裂技术现状 我国的水平井分段压裂技术及配套工具的研究起步较晚,国内三大石

油公司对于水平井分段压裂技术开展广泛的研究开始与“十一五”期间,近几年得到了大力的推广应用。目前国内应用规模较大的水平井分段压裂技术主要包括以下三种: 1.裸眼封隔器分段压裂技术。20XX年我国在四川广安002-H1-2井第一次实施了裸眼封隔器分段压裂试验,当时是由Schlumberger提供的技术。目前该技术在我国的现场应用仍然以国外技术为主,主要采用由BakerHughes、weatherford、Packersplus等公司提供的装置系统,我国应用总规模约300~500口,占去了水平井分段压力工艺实施的1/3左右,分段数最多达到20段。我国在该技术方面上处于研发和现场试验阶段,现场试验分段数能达到10段,所采用的压裂材质、加工工艺等方面和国外相比还有一定差距。 2.水平井水力喷射分段压裂技术。1998年,首先由Surjaatmadja提出了水力喷射压裂工艺方法,并将其应用于水平井压裂。我国于20XX 年在长庆油田引进Halliburton配套技术,首次成功的完成了靖平1井的分段压裂。目前该技术在我国大部分油田都得到了广泛的现场试验和应用,总实施口数达到200口以上,分段数在10段以内。 3.套管完井封隔器分段压裂技术。该技术在我国应用和研发的规模较大,且技术以区域成熟,尤其是在中石油吉林油田国内研发和应用规模较大。此外应用较为广泛的还有:吉林油田的油套两段压裂技术、大庆油田实施的双封单卡拖动 篇二:国内外水平井分段压裂技术研究 国内外水平井分段压裂技术进展

水平井压裂工艺现状及发展趋势_曾凡辉

[收稿日期]2010 07 02 [基金项目]国家油气重大专项(2008ZX05006 005 002)。 [作者简介]曾凡辉(1981 ),男,2004年大学毕业,博士,讲师,现主要从事压裂酸化理论与现场应用研究工作。 水平井压裂工艺现状及发展趋势 曾凡辉 (西南石油大学地质资源与地质工程博士后科研流动站,四川成都610500) 郭建春,苟 波 (西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室,四川成都610500) 袁 伟 (塔里木油田分公司开发事业部油藏工程部,新疆库尔勒841000) [摘要]水平井是薄、低渗透以及小储量边际油气藏开发的有效方式。对于渗透率极低、渗流阻力大、连 通性差的油气藏,往往压开多条裂缝来增加油气渗流能力。水平井段跨度大,压裂时如何实现各段间的 有效封隔,是保证水平井改造有效性需要考虑的重要方面。广泛调研了国内外水平井现有压裂工艺,对 限流法、封隔器分段、封隔器+滑套分段、水力喷射分段、不动管柱滑套式水力喷射分段压裂工艺的特 点、适应性及关键问题进行了讨论,并列举了相关应用实例。针对不同的水平井完井情况,推荐了相适 应的分段压裂改造工艺,对以后水平井压裂改造工艺的选择具有借鉴意义。 [关键词]水平井;压裂;分段压裂;工艺现状;适应性 [中图分类号]T E357 1[文献标识码]A [文章编号]1000 9752(2010)06 0294 05 水平井在开发油气藏过程中具有泄油面积大、单井产量高、储量动用程度高等优点,它是薄储层、低渗透、稠油油气藏以及小储量边际油气藏的有效开发方式。为了进一步提高开采效果,往往需要采取水力压裂工艺对水平井压裂形成多条裂缝增加油气井产量。水平井分段压裂改造的难点在于水平段跨度大,为了实现各改造段间有效封隔,要求分段工具能够 下得去、封得住、取得出 。为此,笔者广泛调研了目前各种水平井分段压裂改造的工艺现状,分析了各种工艺的优缺点,对分段工艺的发展进行了展望,对以后水平井分段压裂工艺的选择具有指导意义。 1 水平井压裂增产机理 水平井压裂后的裂缝形态主要取决于水平井筒轴线方向与地层最大主应力方向的关系。水平井压裂后裂缝形态主要有3种:水平井筒与最大主应力方向平行,形成纵向裂缝;水平井筒与最大主应力方向垂直,形成横向裂缝;水平井筒与最大主应力方向有一定的夹角,形成扭曲裂缝[1]。水平井压裂的增产机理在于压裂改变了渗流模式:压裂前的径向流流线在井底高度集中,井底渗流阻力大;压裂后的流线平行于裂缝壁面,其渗流阻力相对小很多。高渗透、裂缝性储层水平井压裂后形成纵向裂缝有利于提高改造效果,低渗透储层水平井压裂形成横向裂缝对改造有利[2]。 2 水平井压裂工艺现状 为了充分利用水平井开发低渗透油气藏,水平井的压裂施工一般是沿着水平井筒压开多条裂缝。与单裂缝压裂工艺相比,需要解决压开多条裂缝的有效隔离问题。目前压开多裂缝的技术主要有限流法压裂和分段压裂两类。 2 1 限流法压裂 采用套管作为压裂管柱,在低密度布孔前提下,压裂液高速通过射孔孔眼进入储层时会产生摩阻, 294 石油天然气学报(江汉石油学院学报) 2010年12月 第32卷 第6期 Journal of Oil and Gas Technology (J JPI) Dec 2010 Vol 32 No 6

水平井分段压裂改造技术现状与展望

水平井分段压裂改造技术现状与展望 发表时间:2018-01-29T11:05:30.553Z 来源:《科技新时代》2017年12期作者:刘学伟 [导读] 摘要:水平井作为一种有效提高油气产量的重要方法,在油气田开发中扮演着越来越重要的角色,特别在“低压力低渗透率、低丰度”三低油气藏。本文主要对目前国内水平井压裂改造技术现状进行探讨。 摘要:水平井作为一种有效提高油气产量的重要方法,在油气田开发中扮演着越来越重要的角色,特别在“低压力低渗透率、低丰度”三低油气藏。本文主要对目前国内水平井压裂改造技术现状进行探讨。 关键词: 水平井分段压裂展望 近年来随着各大油气田不断开发,油气藏综合开发难度逐渐增大,低渗透、超低渗透、致密油气藏等非常规油气藏开发面临难题突显,而制约超低渗、致密油气田等经济有效开发的关键技术就是储层改造技术的突破,实现油气藏纵横剖面有效动用,提高单井产量。 1水平井压裂技术现状 1.1双封单卡上提管柱压裂技术 该技术首先将待压裂改造层段一次性分段射孔,压裂管柱由双封隔器中间夹一导压喷砂器构成,在压裂过程中利用导压喷砂器的节流压差进行压裂,通过压裂一层上提一次管柱完成多段压裂。双封单卡上提管柱压裂技术虽然压裂目的性强,操作简单,单层改造效果彻底,但是根据实际施工过程中,该技术出现砂卡概率较高,而且一旦出现砂卡不宜解卡,同时因多段压裂过程中封隔器反复坐封、解封,导致封隔器胶筒易破裂失效,从而经常起下钻具延长施工周期。该技术有待完善。 1.2可钻式复合桥塞分段压裂技术 利用可钻式复合桥塞进行分级改造,通过连续油管或电缆下入桥塞和射孔枪,爆炸射孔后取出电缆或连续油管,通过套管泵注。该技术适合于套管完井的分级改造,由于第一段没有泵送通道,多采用爬行器或连续油管带桥塞和射孔枪下入。改造完毕后钻磨桥塞,即可多层返排、合采。该技术施工周期较长,地层伤害较大。 1.3投球打滑套分段压裂技术 投球打滑套压裂技术首先将待压裂改造层段一次性分段射孔,起出射孔枪后,下入带有滑套分压工艺管柱工具串到达设计位置,压裂第一段完成后,投放与滑套尺寸相匹配的钢球,油管液体加压,打断销钉打开滑套,坐封封隔器,施工上层,逐级完成施工。该技术可实现连续压裂施工,缩短施工周期,施工效率较高,但是,因井下工具串较复杂,发生砂卡解卡较难。 1.4 TAPI阅完井分段压裂技术 该技术是一种新型无级差套管滑套分段压裂技术。在下入油层套管时在套管上连接多个特殊滑套,每一个滑套都正对目标产层。固井后,采用射孔或爆破阀打开最底部压裂滑套,完成第一段的压裂。第一段压裂结束后,从井口投入飞镖打开上面一段的压裂滑套,同时对已施工的第一段进行封闭,压裂第二段。重复此施工步骤直至所有施工段压裂结束。待所有压裂施工结束后,采用连续油管对TAP阀进行磨铣,恢复全井筒畅通。该技术具有压裂级数不受限制,可以恢复全尺寸井筒,施工流程简单,施工效率较高,在生产后期可以利用连续油管对滑套进行选择性关闭等特点。 2水平井压裂技术发展趋势 近年伴随着油气田资源开发规模逐渐加大,从目前面临“三低”的油气藏即将转战致密油气田、页岩气等油气田开发,油气藏综合开发难度逐渐增大,低渗透、超低渗透、致密油气藏等非常规油气藏开发面临难题突显,而制约超低渗、致密油气田等经济有效开发的关键技术就是储层改造技术的突破,实现油气藏纵横剖面有效动用,提高单井产量。 2.1水平井低伤害清洁压裂液体系 目前,随着地层开发难度逐渐增大,地层越来越敏感,与此同时水平井压裂技术日新月异,但是与之相配套的低伤害压裂液体系米能及时跟进。为实现这一目标,相关领域应加强对水平井低伤害清洁压裂液性能研究,配套完善的水平井压裂液体系。 2.2水平井段内多裂缝压裂技术 当前,油气田开发渗透率逐渐降低,增加改造体积充分动用储层储量,增大泄流面积,提高单井产量迫在眉睫。通过水平井段内开始多裂缝可实现储层整体的动用程度,实现水平井水平段体积化改造模式,从而提高水平井动用储量。 2.3连续油管水力喷射射孔环空压裂技术 该技术可以部分解决可钻式复合桥塞分段压裂技术出现的不足之处,作为其补充,与其配合使用。连续油管水力喷射射孔环空压裂技术已经在各大气田得到了广泛的应用,取得较好效果。 3结束语 1)水平井压裂改造技术的突破,才能有效动用控制储量,提高单井产量,最终实现油气田经济有效开发。 2)裸眼封隔器分段压裂技术和水力喷射分段压裂技术为现阶段各大油气水平井主体分段改造技术,已经推广应用,其他分段压裂技术作为其必要补充,也将发挥重要作用。 3)进一步开展水平井分段压裂改造工艺技术适应性研究,完善水平井分段压裂工艺。 参考文献: [1] 刘翔鹊,刘尚奇.国外水平井技术应用论文集[M}北京.石油工业出版社, 2001. 作者简介:刘学伟,男,出生年月:1984.03,工程师,毕业时间:2007.07,毕业院校:中国石油大学(华东),专业:化学工程与工艺,主要从事压裂技术研究工作。

水平井不动管柱封隔器分段压裂技术

万方数据

万方数据

万方数据

?144?中国石油大学学报(自然科学版)2010年8月 有限元分析,采用轴对称模型对其简化,建立的管柱模型及网格划分如图6所示。胶筒材料为橡胶,材料常数C10=1.87MPa,Co.=o.47MPa;其余材料定义为钢,其弹性模量E=206GPa,泊松比/z=0.3;网格划分中心管、套管和护套采用CAX4R单元,胶筒采用CAX4RH单元划分;定义中心管与压缩式封隔器的护套摩擦系数为0.1,其他接触摩擦系数定义为0.3;扩张式封隔器的护套与中心管定义为绑定约束,护套与长胶筒的顶部和底部也定义为绑定约束。 图6模型装配图(左)及网格划分(右) №.6Assemblydrawingofmodelandgrid mapofsealrubber 管柱力学分析分两步进行,加载方式为先在长胶筒的内部逐渐施加30一50MPa的内压力,使扩张式长胶筒与套管接触密封,管柱锚定套管不动。胶筒与套管的接触应力值如图7所示,最大接触压力为33.3MPa。然后对管柱进行加载,包括管柱的内部压力和管外压力,以及封隔器对管柱的摩擦力,封隔器附近中心管的应力值如图8所示。 图7长胶简接触应力曲线 Fig.7Contactstresscurve oflongrubber从图8应力曲线可以看出,中心管在与封隔器接触处的应力值最大,中心管的最大应力值为168.2MPa,发生在封隔器与中心管的结合处。压裂施工时该部位最容易被拉断,因此在工具设计时对该类部件选取高强度材料(选用35CrMo材料),增加抗拉强度。 图8中心管处应力曲线 Fig.8Stressclllrveofcentraltube 4创新点与优点 4.1创新点 (1)工艺管柱的无卡瓦锚定设计,设计封隔器长胶筒摩擦锚定,降低了安全事故的发生,可有效避免卡瓦式锚定工具卡钻的问题。 (2)密封胶筒内加入了特殊材料,增强密封耐压性能和抗疲劳破坏性能。 (3)设计工具挡砂传液机构,有效避免了工具内腔进砂引起的事故。 (4)综合应用不动管柱+分段压裂+可洗井等技术。 4.2技术优点 (1)可以在不动管柱的情况下,实现水平井2—3段的分段压裂;可以对水平井的长井段进行均匀布酸和有效的措施改造,大大提高水平井的压裂措施效益。 (2)一般情况,整个压裂施工可以在ld内完成,节省了泵注时间和费用,加快了返排时间,降低了残酸或压裂液对油层的污染伤害,有利于保护油气层。 (3)管柱具有反洗井功能,砂卡时可以进行反洗井作业。 5结束语 力学分析证明该新型水平井封隔器分段压裂工艺管柱达到设计要求,其中心管在与封隔器接触处的应力值最大,是应力破坏薄弱处,设计时进行了充分考虑。该技术提高了我国套管完井水平井分段压裂的工艺技术水平和配套工具水平,具有良好的推 广应用前景。万方数据

水平井段内多裂缝压裂用暂堵剂评价报告

企业简介 东方宝麟科技发展(北京)有限公司,是国内独资石油专业技术服务公司, 主要从事石油技术研发、现场服务与咨询业务,特色业务包括油藏增产措施、水 平井建井优化、油气田开发经济评价及开发决策。著名压裂大师 Michael J. Economides 和美国两院院士 Christine A.Ehlig-Economides 为公司董事及高级技 术顾问,并与美国A&M 大学和休斯顿大学是战略合作伙伴关系。 公司拥有裂缝性储层缝网压裂技术、非常规气藏(致密气、页岩气)体积压 裂技术、低伤害胶塞控制压裂技术、C02清洁压裂液技术、可降解纤维压裂液技 术、超高温清洁压裂液技术、水平井段内多裂缝体积压裂技术、多井同步压裂技 术等多项特色技术,公司还承担或参与体积压裂改造技术的理论研究、软件开发、 压裂液体系研发、工艺创新等国内前沿先进压裂成套技术的科研工作。 目前公司 在国内的主要客户有中国石油、中国石化、中海油、延长石油所属的各大油气田。 塔里木油田 华北袖to ;冀东抽田 「一辽河袖田 丸大爲油田 ? 胜和油田 普吃%田 滇黠蛙沽田

技术原理 裸眼水平井段内多裂缝控制技术是应用专用水溶性暂堵剂在压裂中暂堵前 次缝或已加砂缝,从而造出新的裂缝。 控制技术的实施方法是在施工过程中实时地向地层中加入控制剂, 该剂为粘 弹性的固体小颗粒, 遵循流体向阻力最小方向流动的原则, 控制剂颗粒进入地层 中的裂缝或高渗透层, 在高渗透带产生滤饼桥堵, 可以形成高于裂缝破裂压力的 压差值 ,使后续工作液不能向裂缝和高渗透带进入,从而压裂液进入高应力区或 新裂缝层, 促使新缝的产生和支撑剂的铺置变化。 产生桥堵的控制剂在施工完成 后溶于地层水或压裂液,不对地层产生污染。 针对不同储层特性、 不同封堵控制的作用, 经过拟合计算确定不同的有效用 量。通过特殊工艺技术 ,可实现支撑剂均匀分布在裂缝中、控制裂缝延伸有效长 度、实现多裂缝的形成、实现裂缝转向等。 在一定的用量范围内 (相对小剂量 ), 可以使支撑剂均匀分布在裂缝中; 在一定的用量范围内 (相对中剂量 ), 可以控制裂缝的有效缝长; (相对大剂量 ), 在加砂中或二次加砂前 ,可以形成多裂 缝; (相对大剂量 ), 可以形成新的裂缝 ,在地应力决定条件下 可以使裂缝方向发生变化。 技术特点 强度高:具有很高的承压能力; 形成滤饼:在地层可以形成滤饼,封堵率高,封堵效果好; 可溶性好:在压裂液中可以完全溶解,不造成新的伤害; 有利于返排:内含F 表面活性剂,有利于助排; 方法操作简单:投入方法简单,不会给压裂设备带来新的负担; 时间可控:所需的压力和封堵时间,可以通过应用量剂大小、成分组成、颗 粒大小控制。 在一定的用量范围内 在一定的用量范围内

水平井压裂技术现状与展望

第31卷 第6期2009年12月石 油 钻 采 工 艺 OIL DRILLING & PRODUCTION TECHNOLOGY Vol. 31 No. 6Dec. 2009 文章编号:1000 – 7393( 2009 ) 06 – 0013 – 06水平井压裂技术现状与展望 李 宗 田 (中国石化石油勘探开发研究院,北京 100083) 摘要:水平井具有泄油面积大、单井产量高、穿透度大、储量动用程度高、避开障碍物和环境恶劣地带等优点,在石油工业的科研和实践中成了人们关注的焦点。对于钻遇在低渗透油气藏的水平井,由于渗透率低、渗流阻力大、连通性差,产量达不到经济开发要求,必然要面临增产改造的问题。水平井水平段压裂与直井压裂改造的工作重点有所不同。为此阐述了国内外水平井技术发展概况、水平井压裂设计、水平井分段压裂工艺、水平井压裂存在的主要问题及水平井压裂技术发展趋势,为同类油藏的改造提供了参考。 关键词:低渗透油气藏;水平井;压裂;现状;展望中图分类号:TE348;TE357.43 文献标识码:A Prospect of horizontal well fracturing technology LI Zongtian (Exploration and Production Research Institute , SINOPEC , Beijing 100083, China ) Abstract: Horizontal well has many advantages including large drainage area, high penetrating capacity, high recovery ratio, and the?ability?to?avoid?obstacles?and?harsh?environment?areas,?etc.?So?it?has?become?a?focus?of?people’s?attention?of?in?scientific?research?and?practice?of?petroleum?industry.?Because?of?the?low?permeability,?strong?filtrational?resistance,?poor?connection,?production?of?horizontal?wells in low permeability reservoirs cannot meet the requirement of economic development. So it is inevitable to tackle the problem of stimulating. Hydro-fracturing emphasis between horizontal and vertical wells is different. This paper presents domestic and overseas horizontal well technical state-of-the-art, design of hydraulic fracturing in horizontal well, the technique of segmentation fracturing for horizontal well, main problems in hydro-fracturing for horizontal well and development trend of hydraulic fracturing in horizontal well. Key words: low permeability oil and gas reservoir; horizontal well; fracturing; current state; prospect 作者简介: 李宗田,1997年毕业于华东石油学院,现为教授级高级工程师,享受国家特殊津贴的专家,首席科学家。E-mail :lizt@https://www.360docs.net/doc/337821618.html, 。 国内外油气田开发的实践表明[1-5]:对于薄储 层、低渗透、稠油油气藏以及小储量的边际油气藏等,水平井开发是最佳的开发方式。水平井技术于20世纪20年代提出,40年代付诸实施,80年代相继在美国、加拿大、法国等国家得到工业化应用,并由此形成研究、应用水平井技术的高潮[6-7]。 近年来,水平井钻完井总数几乎成指数增长,全世界的水平井井数为5万口左右,主要分布在美国、加拿大、俄罗斯等69个国家,其中美国和加拿大占88.4%。在国内,水平井钻井技术日益受到重视,在 多个油田得以迅速发展,其应用油藏有低压低渗透砂岩油气藏、稠油油藏、火山喷发岩油气藏、不整合屋脊式砂岩油气藏等多种类型。中国石化从1991年开始发展水平井,2002年底共钻水平井325口,至2008年底,中国石化共完成水平井1711口。中国石油从2002年加大力度发展水平井,2006年当年完钻522口,2007年完成水平井600口,2008 年突破水平井1000口。中海油2000年以来每年水平井数量增

相关文档
最新文档