威德福分段压裂技术介绍-Chinese

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

基于爆燃压裂技术的RTTS封隔器研究与应用

基于爆燃压裂技术的RTTS封隔器研究与应用 本文在常规爆燃压裂技术基础上,以增加火药燃烧的利用率为目的,在距井口500m位置增加RTTS封隔器,增加爆燃压裂技术的作用峰值和油井解堵的效果。在保证管柱与套管安全的前提下,为验证此类爆燃压裂技术的效果,在渤海油田某区块选择一口低产生产井进行试驗验证。经过理论分析和现场测试得知,管柱与套管之间的液体形成反复震荡,对地层形成反复冲击,达到了更好的改造效果,为后续的爆燃压裂技术研究与开发提供基础。 标签:爆燃压裂;RTTS封隔器;峰值压力;应用效果 1 爆燃压裂技术简介 爆燃压裂技术是与油气井采油工艺相结合的一种增产增效技术,利用特殊装药结构的发射药或火箭推进剂装药在油井中按一定规律燃烧,产生大量的高温高压燃烧气体,燃气以脉冲加载的方式通过炮眼进入地层,形成辐射状的径向裂缝体系,穿透近井地带污染区,沟通地层天然裂缝,提高油层的导流能力。从而有效地改善了油气层的渗透性和导流能力,达到油气井增产增注的目的。 2 中海油沙河街组爆燃压裂技术的适用性 渤海油田古近系沙河街组地层厚度约375m,岩性为长石石英砂岩,磨圆及分选差,胶结物以泥岩为主,孔隙度分布在8.6~16.9%,渗透率为0.5~330mD,具有中低孔、中低渗特征。BZ34-2/4区块沙河街生产井普遍低产,在之前的作业中尝试过常规酸化、复射孔解堵、外套式复合射孔等解堵工艺,但是效果都不佳,且发现管柱存在结垢、腐蚀、及油泥堵塞情况,因此采用爆燃压裂解堵是一种有效的改造措施。 3 爆燃压裂管柱结合RTTS封隔器使用提高压裂药柱能量利用率可行性分析 由于爆燃压裂技术的压裂弹装药结构为压裂弹中心铝管穿有导爆索或火药柱,因此压裂药柱的燃烧过程多为增面燃烧或爆燃,燃烧时间短、峰值高,为了减少作业风险多采用敞井口作业,该作业方法井下作用时间短。为了增加火药燃烧利用率,拟采用增加封隔器(缩小燃烧空间),增加爆燃压裂技术的作用峰值和油井解堵的效果。 应用流体有限元分析软件,建立管柱与套管之间的流体模型,通过改变模型的约束模拟增加封隔器与无封隔器情况下的流体状态,在模型底部增加同样大小的火药力,模拟得出结果增加封隔器比无封隔器情况的火药力利用率增加55.3%。 4 爆燃压裂设计与安全性分析

爆燃压裂技术介绍(详实参照)

爆燃压裂技术介绍 目录 1、爆燃压裂技术研究及应用现状 (2) 2、爆燃压裂增产机理 (7) 3、产品规格及技术参数 (11) 4、爆燃压裂设计 (12) 5、爆燃压裂施工作业程序(以LF13-1油田6井为例) (18) 6、爆燃压裂联作技术 (21) 7、爆燃压裂测试 (22) 8、海上爆燃压裂酸化联作技术 (25)

1、爆燃压裂技术研究及应用现状 爆燃压裂技术也称为气动力造缝、气动力脉冲压裂、热化学处理、推进剂压裂等。它是利用火药或火箭推进剂快速燃烧产生的高温高压气体,使油气水井增产增注的新技术。它形成的缝长可达到5~8m,并顺着射孔孔眼随机形成3~8条裂缝。 它起源于19世纪60年代,向水井中开枪产生振动可以增加水量,但由于炸药的燃烧速度过快(以km/s计),破坏井身结构,岩石破碎带半径不大,且会在破碎带之外,形成压实带,增产效果不显著,所以逐渐被淘汰。在当代,把推进剂用于油气井增加产量,美国约起源于20世纪70年代,这一时期主要是在研究岩石力学,提出气驱裂缝是岩石力学的重要基础。进入20世纪80年代,美国开展把推进剂用于在压裂油气井进行增产的研究,还对各种推进剂的压裂性能进行了研究,在前苏联把这项技术称为热气化学处理,在美国也叫做脉冲压裂、多裂缝压裂。 表1-1是1980年美国人Schmidt在内华达核试验基地坑道内针对水平套管井所做的试验结果。试验结果和理论计算都证明,裂缝的条数取决于井筒内的升压速率。爆燃压裂在油层中造成的是多条径向缝。 表1-1 压力特性与裂缝性质 实验名称峰压 (MPa) 升压速率 (MPa/ms) 脉冲时间 (ms) 裂缝性质 GF1 13 0.6 900 GF2 95 140 9 GF3 >~200 >10,000 ~1 安近代化学所在国内开展爆燃压裂的研究与推广以来,最初将之统称为爆燃压裂技术,国内爆燃压裂技术经过近三十年的研究与推广,已经发展为一项基本成熟

重复压裂

重复压裂技术综述 一重复压裂技术的发展历程 1.1 20实际50年代 受当时技术与认识水平的限制,一般认为,重复压裂是原有水力裂缝的进一步延伸或重新张开已经闭合的水力裂缝,且施工规模必须大于第一次压裂作业的2-4 倍,才能获得与前次持平的产量,否则重复压裂是无效的。这一时期重复压裂只是简单的增加施工规模,并未从机理方面深入研究,而且开展的并不多。 1.2 20实际80年代 随着油气价格的变化和现代水力压裂技术的发展,国外( 主要是美国) 又将重复压裂作为一项重要的技术研究课题,从重复压裂机制、油藏数值模拟、压裂材料、压裂设计、施工等方面进行研究攻关,获得的主要认识有:重复压裂的水力裂缝方位可能与第一次形成的裂缝方位有所不同,即重复压裂可能产生出新的水力裂缝;重复压裂应重新优选压裂材料;对于致密油气藏,重复压裂设计的原则是增加裂缝长度;对于高渗透性油气藏,则应提高裂缝的导流能力。 1.3 20实际90年代 因认识到转向重复压裂会接触到储层的剩余油区或未衰竭区而极大地提高产量和可采储量,这就更加激发了各国学者对转向重复压裂的研究。因为重复压裂裂缝延伸方式依然取决于储层应力状态,不以人们的主观意志为转移而受客观应力条件控制,因此最先发展起来的是重复压裂前储层就地应力场变化的预测技术,在这时期国外研制出可预测在多井( 包括油井和水井) 和变产量条件下就地应力场的变化模型。研究结果表明,就地应力场的变化主要取决于距油水井的距

离、整个油气田投人开发的时间、注采井别、原始水平主应力差、渗透率的各向异性和产注量等。距井的距离越小、投产投注的时间越长、原始水平主应力差越小、渗透率各向异性程度越小、产注量越大,则越容易发生就地应力方位的变化。 1.4 21世纪至今 进人21 世纪转向重复压裂技术进一步发展,有人提出了一种迫使裂缝转向的新技术,即堵老裂缝压新裂缝重复压裂技术:经过一段时间的开采,油田的低渗透层已处于高含水期,原有裂缝控制的原油产量已接近全部采出,裂缝成了水的主要通道,但某些井在现有采出条件下尚控制有一定的剩余可采储量,这时如果采取延伸原有裂缝的常规重复压裂肯定不会有好的效果。最好的办法是将原有裂缝堵死,重新压裂,在与原有裂缝呈一定角度方向上造新缝,这样既可堵水,又可增加采油量。即研究一种高强度的裂缝堵剂封堵原有裂缝,当堵剂泵入井内后有选择性地进人并封堵原有裂缝,但不能渗人地层孔隙而堵塞岩石孔隙,同时在井筒周围能够有效地封堵射孔孔眼;然后采用定向射孔技术重新射孔以保证在不同于原有裂缝的方位( 最佳方位是垂直于原有裂缝的方位) 重新定向射孔,以保证重复压裂时使裂缝转向,也即形成新的裂缝;从而采出最小主应力方向或接近最小主应力方向泄油面积的油气,实现控水增油。 二重复压裂理论 水力压裂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造成的堵塞、以及压裂后其它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压裂。 2.1 压裂失效原因 不同井压裂失效的原因不同,通常主要有以下几种:

斯伦贝谢分段压裂技术

StageFRAC SIMPLE, EFFICIENT, AND EFFECTIVE StageFRAC services enable multistage hydraulic fractures of an uncemented completion in one pumping treatment. Openhole packers are run on conventional casing to segment the reservoir with ball-activated sleeves placed between each set of openhole packers.During pumping, balls are dropped from the surface to shift each sliding sleeve open and isolate previously frac-tured stages. This mechanical diversion combined with Schlumberger advanced fracturing fluid systems allows for precise fluid placement, complete zonal coverage, and greater effective fracture conductivity.The StageFRAC service also offers a relatively simple completion: The production casing is not cemented, there are no perforating operations, no bridge plugs are required for isolation, no overflushing of the stimulation treatment is needed, and no intervention is required once stimulation is completed. Finally,the entire wellbore is fracture stimulated in one pumping operation, reducing cycle times from days to hours. The service permits selective opening and closing of the ports to shut off unwanted fluids, thus maxi-mazing well production life. FIELD-PROVEN TECHNOLOGY Since the first StageFRAC well was completed in June of 2002, the technology has been used to complete more than 2,750 stages in more than 1.25 million ft of open hole, and more than APPLICATIONS I Hydraulically fractured horizontal,deviated, and vertical wells I Openhole and some cased hole completions I High-temperature, high-pressure,H 2S, and CO 2environments I Sandstone, carbonate, shale, and coal formations BENEFITS I Maximize reservoir productivity with up to 17 stimulation stages in one wellbore I Cut completion times from days to hours and shorten time to market I Maximize well longevity by shutting out unwanted fluids I Reduce fracture fluid damage through immediate flowback FEATURES I Improved access to natural fractures I Ability to space sleeves at optimal distances as dictated by reservoir conditions I Post-stimulation intervention not required I Single, continuous operation I Maximized stimulation coverage in horizontal wells I Reliable isolation in open hole I Rigless operations during fracturing I Sleeves that can be shifted to assist with reservoir management Maximize reservoir drainage The StageFRAC*?multistage fracturing service provides effective reservoir drainage through multistage fracturing of open- hole wellbores and reduces completion times from days to hours. The mechanical openhole packer with tandem elements is rated to 68.9 MPa [10,000 psi] and 218 degC [425 degF].

水平井水力喷射分段压裂应用现状及适用性分析

水平井水力喷射分段压裂应用现状及适用性分析 随着时代的发展,社会经济对石油天然气这类化石能源的需求越来越多,油气田的开采在很大程度上影响着社会的发展和人们的生活,因此,油气田的稳产稳收对我国社会的稳定发展起着重要的作用。而近些年来,油气田开采时间比较久,开采力度也比较强,同时受地质情况影响,我国油气田出现了很多低渗透油田,严重影响着油气开采的稳定性。而在现阶段,水平井和水力压裂技术是对低渗透油田有效开采的重要手段,而在水平井无法取得理想效果的油田,则需要利用分段压裂来提高产能。本文将就水平井水力喷射分段压裂技术的原理和应用等方面做出分析,从而帮助油气田开采更加顺利进行。 标签:水平井;分段压裂;应用现状;适用性 1 引言 近些年,随着我国油气田开采年限的增长和开采力度的加大,加之我国地质条件的特殊性,新油田更加复杂多样,老油田开采难度也逐年增加。而这些年,我国新探测的油田则是以低渗透油田为主,占到了新探明油田储量的一半以上。如何提高低渗透油田的采收率,提高单井产量,使当前油气开发面临的最为严重的问题之一。 2 水利喷射分段压裂机理 水力喷射分段压裂技术使集射孔、压裂、隔离为一体的新型技术,可以有效的提高单井的产量。根据伯努利原理,高速的射流在裂缝起裂之前进入孔眼,然后静止下来,高速射流由高速转为静止而产生静压能,使孔眼内的滞止压力远高于环空压力。当孔眼内滞止压力高于地层破裂所需要的压力的时候,高速射流所处的位置就会产生人工裂缝。而在人工裂缝形成之后,环空流体则会在高速水流的引导下被吸入裂缝之中,从而将裂缝封隔起来。与此同时,需要拖动管柱,将高速射流喷嘴下放到下一个层段,并依次进行井段改造。 该技术是充分利用了动态分流原理,不需要机械封隔装置来辅助,就可以有效的对油气井进行定向压裂改造。同时,由于在水力喷射压裂技术中,压力和排量是非常重要的环节,因此必须根据油气井的实际情况来选择合理的油管尺寸,并确定好油管的直径,在实际操作中,也需要根据现场的实际情况来进行改进。 3 水力喷射分段压裂应用现状 近些年来,水平井水力喷射分段压裂技术在各国油气田开发中被广泛应用,作为一项新型的增产改造技术,在全世界范围内约有150多口井成功采用这项技术实现增产增收,尤其是在低渗透油田上,该技术大大改善了其难以开采的现状。二十世纪初期,我国开始将这项技术应用到低渗透油藏的开发之中,并且取得了非常好的效果,在我国的水力喷射分段压裂技术的运用中,绝大部分都是低渗透

北美分段压裂技术发展现状与趋势

北美分段压裂技术发展现状与趋势国外在 20 世纪 80 年代中期开始研究水平井压裂增产改造技术,最初是沿水平井段进行笼统压裂。2002 年以后,随着致密气、页岩气、致密油等非常规油气资源的大规模开发和水平井的大规模应用,许多公司开始尝试水平井分段压裂技术。 在随后的几年里,随着微震实时监测技术的提高和工厂化作业模式的日益成熟,压裂段数越来越多,作业效率和精度越来越高。2007 年开始,水平井分段压裂技术成为非常规油气开发的主体技术,开始在北美大规模应用。 1 国外水平井分段压裂技术发展现状 1.1 形成了适用于不同完井条件的水平井分段压裂技术 经过10 多年的发展,国外已经形成较为完善的适应不同完井条件的水平井分段压裂改造技术。主流的水平井分段压裂技术有3 类:水力喷射分段压裂技术、裸眼封隔器分段压裂技术和快钻桥塞分段压裂技术,其中裸眼封隔器分段压裂技术应用最为广泛。 1.2 “工厂化”作业模式降低成本 美国非常规油气开发的成功之路就是降低钻完井成本,保证压裂质量,提高单井产量,一种重要的做法就是“压裂工厂”。2005 年哈里伯顿公司率先提出“压裂工厂(FRACFACTORY)”的概念,即在一个中央区对相隔数百米至数千米的井进行压裂。所有的压裂装备都布置在中央区,不需要移动设备、人员和材料就可以对多个井进行压裂。 “压裂工厂”作业模式成为规模化作业的雏形。后来,这一概念逐渐扩展为“工厂化钻完井”,即多口井从钻井、射孔、压裂、完井和生产整个流程都是通过一个“中央区”完成。通过采用“工厂化钻完井”的作业模式,完井周期从原来每口井60天降至目前的20天完成5口井,完井成本降低了近60%。 1.3 微震实时监测提高压裂效果 随着水平井分段压裂技术应用范围逐步扩大,压裂监测水平也有了重大突破。2006 年,威德福公司推出FracMap 微震压裂监测技术,并首次在油气勘探领域实现商业化应用。随后,斯伦贝谢、贝克休斯、哈利伯顿也相继推出微震压裂监测技术服务。通过微震监测,不但可以在压裂进行的过程中实时获取井下信息(裂缝的方位、高度、长度、复杂度等),还可以实时优化压裂程序。

泵送桥塞分段压裂在大港油田的应有

泵送桥塞分段压裂技术在大港油田的应用(渤海钻探井下技术服务公司压裂酸化作业部,季金山) 摘要:水力泵送桥塞分段压裂技术是实现致密油藏资源的大规模开发、大液量、大排量的混合水体积压裂的主要途径。现场试验表明,自主研发的复合桥塞性能完全达到设计要求,多簇射孔和带压钻磨桥塞配套工具性能可靠、工艺可行,标志着生产井复合桥塞+多簇射孔联作分段压裂技术成功实现国产化,为下步致密油藏水平井应用国产化复合桥塞工具进行低成本、大规模体积压裂提供有力技术支撑。本文运用该工艺对官东14H井进行了现场施工,其成功应用为泵送桥塞分段压裂工艺在大港油田的推广积累了经验。 关键词:大港油田泵送桥塞分段压裂 The Application of Pumping Bridge Plug Staged Fracturing Technology In Dagang Oilfield The hydraulic pumping bridge plug staged fracturing technology is the main way to realize the mixed water fracturing of large-scale development、Large amount of liquid volume, large displacement。The field test shows that the composite bridge plug performance of Independent research and development can fully meet the design requirements, and the Multiple clusters perforating and bring pressure drilling and milling bridge plug necessary tools own reliable performance, the technology is feasible, which marks the producing well composite bridge plug + cluster more perforation as piecewise fracturing technology have achieved localization and provides strong technical support for the dense oil reservoir horizontal well next application localization of composite bridge plug tool with low cost, large volume fracturing. This paper uses the technology to carried out the construction in site of GuanDong14H and make success, which accumulates experience for the pumping bridge plug staged fracturing technology in Dagang oil field。 Key words: Dagang oil field pumping bridge plug staged fracturing 我国20世纪60年代以来在渤海湾、松辽、柴达木、江汉、吐哈及四川盆地均发现了非常规抽气,而在常规储层的油气储量逐年减少的情况下,把非常规油气藏作为未来勘探开发的重点已是大势所趋,泵送桥塞分段压裂通过大排量对地层进行体积压裂,使地层形成复杂的裂缝网络,减小储层流体的渗流阻力,从而使非常规储层的商业开发成为可能。实现储层分段改造、体积压裂的核心技术就是泵

油气井射孔技术探究

油气井射孔技术探究 发表时间:2017-03-16T16:03:08.647Z 来源:《科技中国》2017年1期作者:刘武明曾艳琳刘惠平陆恒 [导读] 射孔技术是油气井完井工程中的重要环节并在最近几年获得了巨大发展,极大的促进了油气井的增产。 重庆科技学院 401331 重庆科技学院 401331 孝感市应城古楼小学432400 江汉油田钻井二公司433123 司树杰重庆科技学院401331 【摘要】:射孔技术是油气井完井工程中的重要环节并在最近几年获得了巨大发展,极大的促进了油气井的增产。国内外射孔技术大致分为以下几方面:①高效射孔完井技术,如聚能射孔技术,为了最大程度的沟通油气生产通道、提高产能,该射孔技术逐渐向大药量、超深穿透,多级火药装药气体压裂增效等方向发展;②可以保护油气层、完善和提高射孔完井效果射孔工艺技术,如负压射孔工艺技术、动态负压射孔工艺技术、超正压射孔工艺技术、定方位射孔工艺技术等;③可以提高作业效率一体化组合作业工艺,包括提高测试资料真实性的射孔与测试联作工艺、射孔与酸化、射孔与压裂等措施联作工艺等,如 DST(油气井中途测试)联作工艺、负压射孔测试工艺等;④可以提高作业安全性和效果的管柱安全性设计、施工优化设计、智能定向射孔、射孔施工过程监测和诊断等;⑤可以恢复油气井产能、延长使用寿命的增产措施,如射爆联作增产技术和爆燃压裂增产技术等。 射孔技术及工艺的不断丰富和发展,改变了单纯依靠射孔器简单打开油套管的油气田开发模式,不断充实着射孔技术和工艺在油田开发中的作用。 【关键词】:射孔技术 射孔技术是油气井完井工程中的重要环节,以下为目前国内外主流的射孔技术及其研究。 1 负压及动态负压射孔技术 负压和动态负压射孔技术是通过在井筒中制造负压,射孔时利用负压形成的地层与井筒间的压力差产生快速的冲击回流,冲洗孔道附近地层和孔道内的堵塞物,清洁油流通道,使近井带地层的渗流特性更接近于原始地层,是一项较好的射孔增产工艺技术。近几年在国内得到了极大发展,目前国内成熟的负压射孔工艺是利用管内封隔器将射孔层段隔离,然后在油管内按要求形成负压,通过压力起爆方式使油管与封隔器以下套管环空沟通,在射孔段形成负压,继而引爆射孔枪实现负压射孔。 2 深穿透聚能射孔技术 原始射孔技术是采用子弹式射孔作为穿透套管及水泥环、构成目的层至套管连接孔道的手段,但这种射孔方式的穿深有限,经常无法形成有效的孔眼,所以聚能射孔得到迅速发展。聚能射孔利用聚能效应,具有优异的穿孔破岩作用,提高了射孔穿深。 随着油田开发对射孔要求的提高,国内外都进行了对超深穿透聚能射孔技术的研究。射孔弹的穿深获得极大提高,我国四川射孔弹厂研制的型号为SDP48HMX39-1 的射孔弹,其混凝土靶平均穿深指标也已达到 1 538 mm,基本达到国际领先水平。目前国内外射孔弹平均穿深总体提高了近 1倍以上。 3 定向射孔技术 定向射孔是利用定向仪器或定向装置从而实现对射孔方向的控制,以达到优化射孔方案、提高开发的效果。定向射孔技术主要有直井定向射孔和水平井定向射孔。 直井定向射孔主要是利用陀螺仪测定井下射孔方位角,实现对射孔方向的控制。在油气田开发过程中,储集层及其最大主应力方向常常与水平方向存在一定的夹角 α1和α2,利用陀螺仪定向后调整枪内射孔弹夹角或转动射孔管柱,使射孔方向指向主应力方向,从而使射流更易破碎储集层岩体,以便在后期的压裂增产改造过程中减小储集层破裂压力,降低压裂实施难度,改善射孔效果,增加储集层有效泄流面积以获得更高产能。 4 复合射孔技术 复合射孔是在聚能射孔基础上,将复合推进剂引入到射孔枪内作为二次能量。在聚能射孔弹射孔形成孔道的同时,复合推进剂被激发,在枪内产生高温高压气体,通过枪身泄压孔释放并进入射孔孔道,对地层进行气体压裂,形成孔缝结合型的深穿透。经验表明复合射孔可使单井产能提高 1 倍以上。近几年通过系统的基础理论研究及测试技术研究、枪身材料及承压能力研究以及火药装药结构、火药燃气控制技术的研究,由原来枪内装一级火药的装药结构发展为枪内装二、三级火药,大幅度提高了复合射孔能力,模拟打靶试验的压裂裂缝长度增加近 1 倍。同时,以延迟点火技术、速燃控制技术为基础发展起来的多级脉冲复合射孔技术已经开始应用于油气田开发,通过控制多级火药燃爆做功时间进一步提高了射孔效果。迄今为止,复合射孔已经形成了内置式、下挂式等多种装药结构形式及深穿透、大孔径、高孔密等多种产品系列,以及与完井工艺配套的全通径射孔与酸化压裂联作、水平井等复合射孔联作工艺技术。 5 全通径射孔技术与泵送射孔与桥塞联作技术 全通径射孔技术是采用油管将特制的全通径射孔器和配套的井下工具连在一起下入,并由校深短接定位,输送至目的射孔层后,起爆器点火,全通径射孔枪内射孔弹爆炸,残渣会自动落入井底或口袋枪中,射孔管串内形成与油管相当的通径,不需提管柱或丢枪作业就可顺利开展后续测井、酸化压裂、地层测试等作业,避免了多次作业对井下参数的影响,测试数据更能体现储集层的原始物性,使油层评价更为准确。 在水平井压裂工艺上,由于受井筒、地质条件和压裂设备水平的限制,须采用分段射孔和压裂才能实现储集层的最大开发效率。而传统油管输送水平井射孔工艺很难实现多段射孔和压裂。泵送射孔与桥塞联作工艺采用电缆输送方式,每段压裂只需一次电缆下桥塞并完成多次射孔,降低了作业时间和作业成本。 6 定面射孔技术 压裂裂缝的走向垂直于井筒轴向并沿井筒径向扩展才能获得最佳的缝网系统。国内外常规的射孔器为 60°相位螺旋布孔,此方式不能有效引导裂缝走向,压裂裂缝只能沿垂直于天然最小主应力的方向扩展,不能控制裂缝走向,在分段压裂中极有可能造成段与段之间压裂裂缝的交叉串通,影响压裂效果。定面射孔技术改变了常规螺旋布弹方式,采用特制超大孔径射孔弹及特殊布弹方式,射孔枪分簇布弹,

爆燃压裂技术介绍

爆燃压裂技术介绍-标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

爆燃压裂技术介绍 目录 1、爆燃压裂技术研究及应用现状 (3) 2、爆燃压裂增产机理 (9) 3、产品规格及技术参数 (14) 4、爆燃压裂设计 (15) 5、爆燃压裂施工作业程序(以LF13-1油田6井为例) (21) 6、爆燃压裂联作技术 (25) 7、爆燃压裂测试 (28) 8、海上爆燃压裂酸化联作技术 (31)

1、爆燃压裂技术研究及应用现状 爆燃压裂技术也称为气动力造缝、气动力脉冲压裂、热化学处理、推进剂压裂等。它是利用火药或火箭推进剂快速燃烧产生的高温高压气体,使油气水井增产增注的新技术。它形成的缝长可达到5~8m,并顺着射孔孔眼随机形成3~8条裂缝。 它起源于19世纪60年代,向水井中开枪产生振动可以增加水量,但由于炸药的燃烧速度过快(以km/s计),破坏井身结构,岩石破碎带半径不大,且会在破碎带之外,形成压实带,增产效果不显著,所以逐渐被淘汰。在当代,把推进剂用于油气井增加产量,美国约起源于20世纪70年代,这一时期主要是在研究岩石力学,提出气驱裂缝是岩石力学的重要基础。进入20世纪80年代,美国开展把推进剂用于在压裂油气井进行增产的研究,还对各种推进剂的压裂性能进行了研究,在前苏联把这项技术称为热气化学处理,在美国也叫做脉冲压裂、多裂缝压裂。 表1-1是1980年美国人Schmidt在内华达核试验基地坑道内针对水平套管井所做的试验结果。试验结果和理论计算都证明,裂缝的条数取决于井筒内的升压速率。爆燃压裂在油层中造成的是多条径向缝。 表1-1 压力特性与裂缝性质 实验名称峰压 (MPa) 升压速率 (MPa/ms) 脉冲时 间 (ms) 裂缝性质 GF1 13 0.6 900 GF2 95 140 9 GF3 >~200 >10,000 ~1 安近代化学所在国内开展爆燃压裂的研究与推广以来,最初将之统称为爆燃压裂技术,国内爆燃压裂技术经过近三十年的研究与推广,已经发展为一项基本成熟的、在各油田应用中取得了良好经济效益的、正在向综合性压裂发展的油

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

水平井不动管柱封隔器分段压裂技术

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?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

滑套式水力喷射分段压裂技术

滑套式水力喷射分段压裂技术 【摘要】滑套式水力喷射分段压裂技术将投球打滑套工艺同水力喷射相结合。施工时从油管投入相应尺寸阀球,打开喷枪内置滑套,同时封堵下层。然后地面加压,在喷嘴形成高速射流,切开套管,水泥环,在地层中形成一定直径和深度的孔眼;同时油套环空小排量注入,使得环空压力略低于地层破裂压力,继续喷射,即可在喷射点形成裂缝。本层施工结束后,再从油管投入相应尺寸阀球,打掉上层喷枪滑套,封堵本层,即可进行上层施工。依此投入由小到大阀球可实现分层压裂。 【关键词】滑套式水力喷射 1 引言 滑套式水力喷射分段压裂工艺是基于定点水力喷射基础上研发的。滑套式水力喷射压裂工艺可以实现多层压裂,且无须拖动管柱,只需按顺序逐级投入由小到大阀球。操作简单、施工周期短、造缝位置准确、作业成本低,避免了机械封隔器分段压裂时可能带来的封隔器卡阻问题,适用于大部分水平井和直井分层段压裂,对于已射孔、井段大、无隔层压裂井改造非常有针对性。目前压裂公司已在辽河油区内外成功施工了6口井(4口直井、2口水平井),效果显著。 2 技术原理 滑套式水力喷射是将水力喷射和打滑套分层技术相结合的一门工艺技术。 水力喷射由油管及环空挤压共同完成。通过安装在施工管柱上的水力喷射工具,高压能量转换成动能,产生高速射流冲击(或切割)套管和岩石,在地层形成一个(或多个)喷射孔道,完成水力射孔。高速流体的冲击作用在近井地带产生微裂缝,裂缝产生后环空增加一定压力使产生的微裂缝得以延伸,实现水力喷射压裂。同时由于喷嘴出口周围流体速度最高,其压力最低,故流体会自动泵入裂缝而不会流到其它地方。环空的流体也会在压差作用下进入射流区被吸入地层(图1)。 滑套式水力喷射分段压裂工艺是基于水力喷射基础上研发的。在喷枪内安置滑套,由销钉固定。从油管投入钢球,销钉在一定压差下剪断,滑套打落,喷嘴露出,同时钢球落入球坐,封堵下层,然后进行水力喷射。 3 技术优势 (1)水平井或直井多段压裂不用封隔器或桥塞等隔离工具,可实现自动封隔,施工风险小且操作简便。 (2)利用滑套式喷射器实现不动管柱喷射压裂工艺,一次管柱可进行多段

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。

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