水平井分段压裂酸化工艺技术现状及研究进展

水平井分段压裂酸化工艺技术现状及研究进展
水平井分段压裂酸化工艺技术现状及研究进展

水平井完井方式及其选择

水平井完井方式及其选择

水平井完井方式及其选择 水平井完井方式可采用裸眼完井、割缝衬管、割缝衬管加管外封隔器、下套管注水泥射孔 (1)裸眼 (2)割缝衬管完井 (3)衬管管外分段封隔完井 (4)水泥固井射孔完井 的实际经验。完井方式对于水平井今后能否进行正常生产或者进行多种作业是非常重要的。某种钻井方式只能适应于某种完井方式。 一、完井方式 1、裸眼完井 裸眼完井费用不高,但局限于致密岩石地层,此外,裸眼井难以进行增产措施,以及沿井

段难以控制注入量和产量,早期水平井完井用裸眼完成,但现在已趋步放弃此方法。当今只有在具有天然裂缝的碳酸盐岩油气藏和油气井的泄油半径很小时才使用裸眼完井的方法。 2、割缝衬管完井 该方法是在水平段下入割缝衬管,主要目的是防止井眼坍塌。此外,衬管提供一个通道,在水平井中下入各种工具诸如连续油管。有三种类型的衬管可采用: 1)穿孔衬管。衬管已预先预制好。 2)割缝衬管。衬管已预先铣好各种宽 度、深度、长度的缝。 3)砾石预充填衬管。割缝衬管要选择 孔或缝的尺寸,可以起到有限的防砂作用。 在不胶结地层,则采用绕丝割缝筛能有效 地防砂,另外在水平井采用砾石充填,也 能有效防砂。 割缝衬管完井的主要缺点是难以进行有效的增产措施,因为衬管与井眼之环形空间是裸眼,彼此连通,同样,也不能进行进行分采。 3、割缝衬管加管外封隔器 该方法是将割缝衬管与管外封隔器一起下

入水平段,将水平段分隔成若干段,可达到沿井段进行增产措施和生产控制的目的。由于水平井并非绝对水平,一口井一般都有多个弯曲处,这样,有时难以下入衬管带几个封隔器 4、下套管注水泥射孔 该方法只能在中、长曲率半径井中实施。在水平井中采用水泥固井时,自由水成分较直井降低得更多,这是因为水平井中由于密度关系,自由水在油井顶部即分离,密度较高的水泥就沉在底部,其结果水泥固井的质量不好。为避免这种现象发生,应做一些相应的试验。 注:1、超短曲率水平井:半径1~2ft,造斜角(45°~60°)/ft; 2、短曲率水平井:半径20~40ft,造斜角(2°~5°)/ft; 3、中曲率水平井:半径300~800ft,造斜角(6°~20°)/(100ft); 4、长曲率水平井:半径1000~3000ft,造斜角(2°~6°)/(100ft)。 二、完井方式选择 在选择完井方式时,必须重点考虑以下几个方面的问题: 1、岩石地层 若考虑裸眼完井,重要的是保证岩石是致密的,同时钻井过程是稳定的。经验报告和文献指出,若水平井方向是沿着水平最小应力钻井,则井筒显示极好的稳定性。 2、钻井方法

压裂酸化控制程序

1 目的 本程序规定了压裂酸化施工工序QHSE方面的要求,旨在确保环境、健康安全的基础上提高施工质量,满足用户要求,降低或避免压裂酸化施工过程对环境的影响和员工的职业健康安全风险程度。 2 适用范围 本程序适用于压裂酸化施工过程各工序的控制。 3 参照文件 QHSE/FYXJ-M-2007《QHSE管理手册》 4 术语与定义 4.1 压裂(油层水力压裂):利用地面高压泵组,向井内高速注入具有一定粘度的液体,利用液体传压性质,在井底形成某一足够高的压力,将油层中原来的岩石压力作用下的致密油(气)层压开,形成一条或数条裂缝,然后加入支撑剂,支持已形成的裂缝,增加油层的渗滤能力,减少油层中的油流阻力,提高油(气、水)井生产能力的工艺方法。 4.2 酸化:利用酸液与油层岩石中的矿物和粘土成份起化学作用,提高油层渗透性,增加产油(气)量和注水量的办法。 4.3 入井材料:压裂、酸化施工时注入井内的施工液体(压裂液、酸化液)、支撑剂以及配制施工液体所使用的化工原料的总称。 5 职责 5.1生产管理部负责压裂酸化施工设计的接收及数据参数的确认工作,对生产施工所需的入井材料、设备、施工技术人员进行合理调配、组织衔接。 5.2作业队负责配合压裂酸化作业施工。 5.3承包商负责压裂酸化施工。 6 实施步骤 6.1 接收设计 生产管理部接收用户或用户委托部门提供的《××井地质设计》、《××井压裂(酸化)工艺设计》,并进行登记,下发给作业队。 6.2 生产管理部对《××井压裂(酸化)工艺设计》的内容进行了解、确认,若发现以

下方面与施工现状不适宜时,应及时与用户进行沟通,并协调修改。 a)施工井的基础数据,工艺数据; b)选择的入井材料规格和性能; c)施工设备能力; 6.3承包商的选择 承包商的选择,执行QHSE/FYXJ-P12-2007《供方(承包商)控制程序》。 6.4 生产组织、衔接: 作业队按《××井地质设计》、《××井压裂(酸化)工艺设计》的要求合理调配、组织、衔接,编写《××井施工设计》和《××井施工大表》,由相关部门签字认可,做到均衡生产,执行QHSE/FYXJ-P11-2007《设计控制程序》。 6.5 施工准备: 6.5.1 作业队接到施工任务后,应: a)进行井况调查,落实施工作业环境,保证道路、井场满足施工作业条件,并填写《××井井史井况调查》; b)搬上开工前,安排专人与用户进行井口、场地等的现场交接,并填写《××井现场交接及施工质量验收记录》,由用户和作业队保存; c)作业队技术员组织有关人员进行技术交底,填写相关记录; d)生产管理部协调生产计划,值班调度填写《调度值班记录》并保存。 6.5.2 安全机动部对施工作业现场进行开工验收,并填写《××井安全标准化验收开工通知单》,验收合格后方可进行施工。 6.5.3 用户提出对施工准备情况进行现场验收时,由生产管理部调度室负责联络。 6.6 施工过程控制 6.6.1 施工作业设备的使用、维护保养执行QHSE/FYXJ-P08-2007《设备控制程序》。6.6.2 施工作业中各工序的风险和重要环境因素的控制 6.6.2.1 作业队在施工过程中风险控制,执行: a)QHSE/FYXJ-P18-2007《危险化学品搬运贮存使用控制程序》; b)QHSE/FYXJ-P17-2007《职业健康安全和环境运行控制程序》。

压裂酸化技术服务中心及特色技术简介

压裂酸化技术服务中心(以下简称“中心”)自1985年成立以来,始终强调发展和创新,长期致力于压裂酸化应用技术与基础理论的研究,努力解决生产中的技术难题,为低渗透油气藏的勘探与开发提出新理论、新工艺、新技术、新方法、新材料,逐渐形成了一系列压裂酸化特色技术。“十五”期间,“中心”在国内外开展了卓有成效的现场技术服务。在国内,为16个油田的450余口重点井或疑难井提供了综合性科研攻关和技术服务,解决了塔里木、玉门等十几个油田的众多压裂酸化改造技术难题,为中石油的增储上产做出了贡献;在国外,为哈萨克斯坦、阿塞拜疆等8个国家(地区),设计施工180余口井,增产效果显著,为中国石油在国际上赢得了声誉。 “中心”获得了50项科研成果,其中获省部级以上科研成果奖14项,2004年获得中国石油天然气股份公司“油气田开发先进技术”金牌,2005年获中国石油天然气集团公司“优秀科技创新团队”等多项荣誉称号。

一、低渗透油藏开发压裂技术

二、复杂岩性储层酸压技术 研究对象:复杂岩性储层——碎屑岩、碳酸盐岩、粘土矿物各占1/3;以砂砾岩为主,交互白云质细砂岩、白云质泥岩。 累产113000吨,有效期2060天,目前41m 3/d。 累产123000吨,有效期910天,目前167.9m 3/d。 0.01 0.11101001000100000 10 20 30 40 50 60 70 闭合压力(MPa) 导流能力(μm 2.c m ) 复杂岩性:碎‘屑岩、碳酸盐岩、粘土矿物各占1/3

三、低渗油藏重复压裂技术 ●研究对象:针对低渗透油气藏前次压裂失效的井层,以增产稳产、提高开发效果为目的。 ●技术内容:该技术主要包括重复压裂井油藏与工程研究(复压前储层物性评价、剩余可采储量及地层能量评估、原有水力裂缝及其工艺技术评估等)、重复压裂前地应力场及重复压裂时机研究,转向重复压裂优化设计及其实施工艺技术,选井选层研究,中高含水期油藏重复压裂的油藏数值模拟技术,重复压裂材料与施工参数的研究、高砂比压裂施工工艺技术,重复压裂诊断与压后效果评价等技 主应力差值为3MPa 重复压裂选井

压裂酸化技术手册

《压裂酸化技术手册》 前言 近几年来,随着新压裂设备机组、连续油管设备和液氮泵车设备的引进以及对外合作的加强,施工工艺技术呈现出多样化,施工作业难度加大,施工技术要求较高,为了满足工程技术人员对装备的深入了解,提高施工技术、保证施工质量,组织技术人员历经两年时间编写了这本《压裂酸化技术手册》。该手册收集了井下作业处压裂酸化主要设备、液氮设备、连续油管设备等的性能规范和作业技术要求,井下工具、油套管、添加剂、支撑剂等的常用数据,以及单位换算、常用计算公式、摩阻曲线,地面工艺流程等内容。该手册目前仅在处内发行,请大家在使用中多提精品文档,知识共享,下载可修改编辑!

宝贵意见,以便今后修订。谢谢!精品文档,知识共享,下载可修改编辑!

目录 第一章压裂酸化设备 (1) 一、车载式设备 (1) (一) HQ2000型压裂车 (1) (二) BL1600型压裂车(1650型) (3) (三) SMT型管汇车 (7) (四) FBRC100ARC型混砂车 (9) (五) CHBFT 100ARC型混砂车 (14) (六) FARCVAN-Ⅱ型仪表车 (19) (七) GZC700/8型供液车 (22) (八) NC5200TYL70型压裂车 (23) (九) HR10M型连续油管作业机组 (24) (十) TR6000DF15型液氮泵车 (42) (十一) NTP400F15型液氮泵车 (44) (十二) NC-251-F型液氮泵车 (46) (十三) 赫洛ZM443液氮槽车 (48) (十四) 东风日产液氮槽车 (48) (十五) 赫洛ZM403运砂车 (49) (十六) YY10型运液车 (50) (十七) CTA12型运酸车 (50) (十八) NC5151ZBG/2500Y型背罐车 (51) (十九) CYPS-Ⅱ型配酸车 (51) 精品文档,知识共享,下载可修改编辑!

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

酸化压裂技术

第二节酸化压裂技术 一、教学目的 了解酸化压裂的原理,掌握酸液的滤失,酸液的损耗,能够计算酸岩复相反应有效作用距离,了解前置液酸压设计方法。 二、教学重点、难点 教学重点 1、酸化压裂原理 2、酸液的损耗 3、前置液酸压设计方法 教学难点 1、酸液的滤失 2、酸岩复相反应有效作用距离 三、教法说明 课堂讲授并辅助以多媒体课件展示相关的数据和图表 四、教学内容 本节主要介绍四个方面的问题: 一、酸液的滤失 二、酸液的损耗 三、酸岩复相反应有效作用距离 四、前置液酸压设计方法 酸化压裂:用酸液作为压裂液,不加支撑剂的压裂。 作用原理:(1) 靠水力作用形成裂缝;

(2) 靠酸液的溶蚀作用把裂缝的壁面溶蚀成凹凸不平的 表面,停泵卸压后,裂缝壁面不能完全闭合,具有较 高的导流能力,可达到提高地层渗透性的目的。 酸压与水力压裂相比:相同点:基本原理和目的相同。 不同点:实现其导流性的方式不同。 酸压效果: ??? ?????????以及不均匀刻蚀程度量对底层岩石矿物的溶解导流能力:取决于酸液裂缝内的流速控制酸盐反应速度酸液的滤失特性裂缝有效长度 (一)酸液的滤失 滤失主要受酸液的粘度控制 控制酸液的滤失常用的方法和措施: (1)固相防滤失剂 刺梧桐胶质:在酸中膨胀并形成鼓起的小颗粒,在裂缝壁面形成 桥塞,阻止酸蚀孔道的发展,降低滤失面积。 硅粉:添满或桥塞酸蚀孔道和天然裂缝。 粒径大小不等的油溶树脂:大颗粒桥塞大的孔隙;亲油的树脂形 成更小的颗粒,变形后堵塞大颗粒的 孔隙,从而有效地降低酸液的滤失。 (2)前置液酸压 优点:①采用前置液破裂地层形成裂缝,并在裂缝壁面形成滤饼, 可以降低活性酸的滤失;

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

油田分层压裂(酸化)工艺技术探讨

油田分层压裂(酸化)工艺技术探讨 摘要:在油田勘探开采的发展中,常规石油中有诸多工艺技术,而分层压裂液液、酸化液工艺是中国油田试油作业中不可缺少的过程,也是从钻井步骤一直到油田生产过程中承上启下的关键工艺,同时也是油田开发工程中工艺技术服务的重要组成部分。本文阐述了我国油田的压裂液工艺技术以及酸化液工艺技术,并进一步研究这两种技术在油田施工过程中的应用、效果分析。 关键词:油田分层压裂液酸化液工艺技术效果分析 油田试油技术在广义上就是指试油施工的整个过程,其中包括了各方面的工艺技术例如:地层的测试、常规试油的工艺技术程序、试井测试和技术改造措施,这些工作全部是为了取得油田实际储油参数而进行的,压裂液工艺技术以及酸化液工艺技术,在中国石油集团渤海钻探工程技术研究院的工作学习中,我对石油技术做过颇多分析,本文就针对油田分层压裂酸化工艺技术展开探讨,分析压裂液技术与酸化液技术在我国油田种的应用、效果。 一、压裂技液术与酸化液技术的概述 1.压裂液技术 油田压裂液工艺技术应用上主要是压力将地层压开,形成裂缝并用支撑剂将它支撑起来,以减小流体流动阻力的增产、增注措施。 压裂液主要有前置液、携砂液、顶替液组成的。压裂液的性能要求:黏度高,润滑性好,滤失量小,低摩阻,对被压裂的流体层无堵塞及损害,对流体矿无污染,热稳定性及剪切稳定性能好、低残渣、配伍性好、破胶迅速、货源广,便于配制,经济合理。 压裂液主要作用在概括来说有以下几方面:1、携带支撑剂到地层;2、压开裂缝;3、降低地层温度。 2.酸化液技术 酸化液技术分为压裂酸化工艺技术和基质酸化工艺技术两种,主要是利用酸液解决生产井和注水井周围污染问题,进一步的清除缝隙中的堵塞物质,达到扩大地层裂缝,提高渗透率的一种工艺技术。压裂酸化技术指的是在酸化的基础上压裂,将天然裂缝加宽、扩大、延伸,或是通过压裂岩石形成新的岩缝。形成之后的岩缝凹凸不平,在施工后形成槽油、沟油等流通道,改善了之前的汽油景田流渗状况,提高产油量。还有一种普通盐酸的酸化工艺称之为解堵酸技术,用以压裂压力低于破裂压力时的酸化处理的工艺。这种技术用途不如前类宽泛,只能解除汽油井眼周围小范围的堵塞,但该技术具有低成本、工艺技术操作简单、对地层的溶解度高的优点;目前的酸化技术主要分为:酸洗酸化;解堵酸化;压裂

压裂酸化

压裂酸化技术难点和挑战 正如在我国石油工业“十五”规划报告指出的一样:现在我国石油工业面临的形势是新区勘探开发困难,老区的增产挖潜还有大量的工作要做。其中,常规的井网加密已经效果不大,对酸化压裂措施的认识不够。同时,增产措施改造的对象越来越复杂,改造目标已经从低渗、单井发展到了中、高渗和油田整体,主要的难题集中在以下几个方面: 1、复杂岩性油气藏 指的是陆源碎屑岩、碳酸盐岩和粘土矿物以一定比例均匀存在,没有任何一种成份占主导地位。典型的代表是玉门酒西盆地的清溪油田,该油田储量高、品位好,但是储层矿物组成十分复杂。由于矿物的不连续分布,酸压后只能形成均匀、低强度的刻蚀;而水力压裂由于发生支撑剂嵌入和粘土矿物的水敏、碱敏现象严重,因此目前酸压和水力压裂技术对这类储层多为低效或无效。只能考虑从液体体系上改进工艺措施。 2、高温、超高温、深层、超深层和异常高压地层 以准葛尔盆地、克à玛依、塔里木和吐鲁番为代表,如柯深101井,压力系数为2.0,温度135摄氏度,千米桥潜山地区井深4000m —5700m,温度在150摄氏度到180度之间。这种地层的技术难点往往是需要的施工压力和压裂酸化液体不能达到要求;酸液的反应时间短,酸蚀作用距离短。 3、低渗、低压、低产、低丰度“四低”储层 如中石油的长庆苏里格气田压力系数在0.8—0.9,渗透率为0.5—3.0达西,中石化的大牛地油田压力系数0.67—.0.98,渗透率仅为0.3—0.9达西。类似的这种储层在我国占很大的比例,由于

产生水锁现象进而产生很难解除的水相圈闭,如果不采用特殊的工艺手段,很难得到高效开发。 4、凝析气藏 代表有千亿方的塔里木迪那气田和中?白庙深层凝析气藏。这类油田酸化压裂最大的问题是由于压力降低后凝析油的析出产生凝 析油环,大大降低了天然气的产量。 5、高含硫,高含二氧化碳油田 这类油田有被誉为“南方海相勘探之光”的普光气田(储量高达1144亿立方米);580亿立方米的罗家寨气田。这两个气田的含硫量都在10%—12%,远远超过3%的行业标准。硫化氢的高还?性和 化学反应活性容易产生单质硫和硫化亚铁沉淀,在酸化压裂施工中造成二次伤害。同时,高含硫还会加大钻、采、集、输、外运的困难,尤其是在地形复杂,自然条件恶劣的四川丘陵地区。 6、异常破裂压力油藏 这种油藏埋藏深度和破裂压力不成正比,以川西致密须家河组和赤水地区为例:2000多米的井深破裂压力高达90多兆帕,现场经预处理措施之后,施工压力仍然高达80多兆帕。造成的直接后果就 是压不开地层,酸液不能进入,对设备的损害比较大。 7、缝洞型、裂隙型碳酸盐岩 我国“九五”规划最大的整装油田——塔河油田就是这类油田的代表。塔河油田560万吨产量中有80%是依靠压裂酸化措施取得的。

酸化压裂课件

酸化、压裂作业课件 作业二大队作业八队 伍轲

酸化 一、概念:酸化是通过井眼向地层注入一种或几种酸液(或酸性混和液),利 用酸与地层可反应矿物的化学反应,溶蚀储层中的连通孔隙或天然(水力)裂缝壁面岩石,增加孔隙、裂缝的流动能力,从事使油气井增产(或注水井增注)的一种工艺措施。它是指一切以酸作工作液对油气(水)层进行的增产(注)措施的统称。 二、分类:如图1 图1 解堵酸化:靠酸液的溶解作用解除井筒附近地层内在钻井和完井过程中造成的损害,提高油气井的完善程度。 深穿透酸化:应用物理或(和)化学方法提高酸液在地层中的有效穿透距离,在较大范围内改善地层渗透性能。 基质酸化: 也称常规酸化,在低于储集层岩石破裂压力下将酸液挤入储集层孔隙间,使酸液沿径向渗入地层而溶解低层孔隙空间内的颗粒以及其他堵塞物,扩大孔隙空间而恢复或提高地层渗透率。 压裂酸化:其增产原理与水力压裂基本相同,即沟通井筒附近高渗带或其它裂缝系统、清除井壁附近污染、增大有其向井流通面积、改善油气向井流动方式和增大井附近渗流能力。 按酸液不同分:常规酸解堵酸化、泡沫酸酸化、乳化酸酸化、前置液与酸液多级交替注入、变粘度酸酸化等。 三、酸化机理: 1、碳酸盐岩酸化机理 碳酸盐岩经过成岩作用和次生作用,其岩石主要矿物成分是方解石[CaCO3]、白云石[CaMg(CO3)2],其储集空间可以分为孔隙型、裂缝型以及溶蚀孔洞型。按照施工压力,在碳酸盐岩中的酸化也分为基质酸化和酸压。

基质酸化是在小于地层破裂压力条件下泵酸,溶解基质、孔隙间的颗粒及堵塞物,溶蚀并扩大孔隙,解除近井地带的储层污染,从而达到增产增注的目的。 酸液与碳酸盐岩的化学反应 酸液与方解石、白云石反应式可以写为: ↑→++2223CO O H Ca CaCO 2H +++ ↑+→++22222 3CO 2O H 2Ca Mg CO MgCa 4H ++)(++ 2、碎屑岩酸化机理 碎屑岩矿物的化学成分非常复杂,常见的有二氧化硅(石英)、硅酸盐(长石和粘土等)及其它(如生物化石)碎屑。除石英外,其它矿物的化学分子式都十分复杂。 碎屑岩中所含矿物的化学成分都比较复杂。然而更复杂的是,在碎屑岩中一般都含有多种矿物,如典型的长石石英砂岩,组分分析后发现,除含主体成分石英和长石(一般为正长石和斜长石共存)外,胶结物通常为粘土类(或碳酸盐岩类),成分多达4-5种以上,所以很难用单一的化学分子式来描述。 碎屑岩储层空间和渗流通道就是砂粒与砂粒之间未被胶结物完全充填的孔隙,碎屑岩酸化施工通常使用由盐酸和氢氟酸组成的混和酸(如土酸,3%HF+12%HCl 等)。使用盐酸的目的主要有①用来首先溶解可与氢氟酸反应生产沉淀的钙质、铁质等堵塞;②保持较低的pH 值,防止产生氟化钙等沉淀。使用氢氟酸主要是解除储层空间的硅质矿物堵塞。主要化学反应方程式如下: ● 氢氟酸与碳酸盐矿物的化学反应 ↑++↓→+2223CO O H CaF HF 2CaCO ↑++↓+↓→+222223CO 2O H 2F M CaF HF 4)CaMg(CO g 可见氢氟酸会与地层中的Ca 2+、Mg 2+等矿物成分生成沉淀,所以在碎屑岩酸化时,在泵注土酸之前,首先泵注一定量的盐酸作为预处理(或称前置酸)液。 ● 氢氟酸与石英的化学反应 O H 2SiF HF 4SiO 242+?+ 624SiF H HF 2SiF ?+ 或 O H 2SiF H HF 6SiO 2622+?+ ● 氢氟酸与硅酸盐矿物的化学反应 O H 4NaF 4S iF HF 8S iO Na 2444++?+ 624SiF Na SiF 2NaF ?+ 624SiF H HF 2SiF ?+ 可见通过上述化学反应,从而解除地层中石英、粘土矿物等的堵塞,疏通地层中油流通道,提高地层渗透率,达到增产增注的目的。 四、酸液及添加剂的种类 其中酸液及添加剂选择是酸化技术关键,合理酸液及添加剂使用,对酸处理效果起着重要作用。随着酸化工艺及化学工业的发展,国内现场使用的酸液种类和添

水平井不动管柱封隔器分段压裂技术

万方数据

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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

水平井压裂工具

HORIZENTAL FRAC TOOL SYSTEM INTRODUCTION水平井压裂工具技术介绍
DirectStim TM封隔器多层压裂技术介绍 CT Frac连续油管水平井压裂技术介绍

TOOL SERVICES工具服务
DirectStim TM封隔器多层压裂技术介绍 INTRODUCTION & OVERVIEW

What Is DirectStim?什么是封隔器多层压裂技术
An Advanced Tool System For Performing Multi-Zone Staged Selective Fractured Permanent Completions.一套先进的可执行多层 选择性压裂的完井工具系统
Able To Effectively Convey And Place Precise Amounts of Stimulation Fluid & Proppant Through Pre-Determined Exit Points At Multiple Intervals Throughout A Horizontal Well Bore.可以在水平 井中准确并精确的酸化压裂需要作业的层段
Primarily Designed To Facilitate The Creation Of Complex Matrix Fracture Networks In Low Permeable, Tight Formations Not Normally Responsive To Conventional Fracturing Methods.主要设 计适用于在低渗透率的致密地层产生多个裂缝的压裂方式

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。

水平井分段压裂完井技术调研报告

《现代完井工程》水平井分段压裂完井技术调研报告

目录 1 研究目的及意义.............................................................. 错误!未定义书签。 2 水平井分段压裂技术...................................................... 错误!未定义书签。 2.1 国外水平井分段压裂技术研究现状................... 错误!未定义书签。 2.1.1 斯伦贝谢公司——Stage FRACTM系统错误!未定义书签。 2.1.2 哈里伯顿公司——固井滑套分段压裂系统错误!未定义书签。 2.1.3 贝克·休斯公司——Frac Piont System分段压裂系统错误!未 定义书签。 2.2 国内水平井分段压裂技术研究现状................... 错误!未定义书签。 2.2.1 水力喷射分段压裂技术............................ 错误!未定义书签。 2.2.2 双卡上提压裂多段技术............................ 错误!未定义书签。 2.2.3 分段环空压裂技术.................................... 错误!未定义书签。 2.2.4 液体胶塞隔离分段压裂技术.................... 错误!未定义书签。 2.2.5 机械桥塞隔离分段压裂技术.................... 错误!未定义书签。 2.2.6 限流压裂技术............................................ 错误!未定义书签。 2.3 本章小结............................................................... 错误!未定义书签。 3 水平井分段压裂数值模拟方法...................................... 错误!未定义书签。 3.1 笛卡尔网格的加密法........................................... 错误!未定义书签。 3.2 PEBI网格加密法.................................................. 错误!未定义书签。 3.3 表皮因子法........................................................... 错误!未定义书签。 3.4 直角网格加密法................................................... 错误!未定义书签。 3.5 本章小结............................................................... 错误!未定义书签。 4 水平井完井技术.............................................................. 错误!未定义书签。 4.1 筛管分段完井技术............................................... 错误!未定义书签。 4.2 水平井砾石充填防砂技术................................... 错误!未定义书签。 4.3 鱼骨状水平分支井完井技术............................... 错误!未定义书签。 4.4 膨胀管完井技术................................................... 错误!未定义书签。 4.5 套管射孔分段压裂完井技术............................... 错误!未定义书签。 4.6 裸眼分段压裂完井技术....................................... 错误!未定义书签。 4.7 本章小结............................................................... 错误!未定义书签。参考文献.............................................................................. 错误!未定义书签。

地热井压裂酸化工艺优化新方法

地热井压裂酸化增产工艺优化新方法 胜利油田石油工程技术研究院 苏权生(山东东营) 关键词:地热、压裂、酸化、增产 目前社会经济飞速发展,能源消耗越来越多,随着煤炭、石油、天然气等化石燃料消耗的加剧,也带来了严重的环境污染和生态破坏问题,探索清洁环保型能源是未来发展的方向。地热能作为一种清洁、可再生能源,越来越受到各国政府的重视,国外已经开始对地热能进行深入研究,并取得了一定的成果,目前主要的应用领域包括:发电、供暖、工业利用、医疗、洗浴、水产养殖、农业温室、矿泉水生产、农业灌溉等。 目前地热井研究主要集中在两个方面:一是浅源低温地热井,完井方式包括裸眼完井和套管射孔完井,其储层性质与油气储层相似,由于地层发育不理想或沉积物堵塞导致完井产能低下,在常规洗井措施增产受限的情况下,可借鉴采用油气井酸化压裂增产工艺,沟通裂缝通道提高储层导流能力,以达到预期的水温、水量要求;二是深源高温地热系统,称为增强型地热系统EGS(Enhanced Geothermal Systems),是一种通过介质循环(水或C02)来提取深部干热岩体中的地热资源,并将其用来发电及供暖的工程技术集成。 本文主要针对目前应用较为广泛的浅源低温地热井,如何将目前油气领域成熟的压裂酸化技术应用在地热井增产方面,并对遇到的问题进行讨论。 1.地热井压裂增产优化技术 压裂工艺就是通过大排量将一定粘度的流体注入地层,当注入能力超过地层吸收能力的时候,地层岩石就会破裂,随着流体的不断注入,地层岩石裂缝会逐渐向远离井筒方向延伸,通过加入支撑陶粒,就在地层中形成了人工高导流能力裂缝,为流体流向井筒提供通道。 数值模拟技术是压裂设计优化的核心,通过在计算机上建立地质模型,可以方便、快捷的进行不同压裂方案模拟、对比、评价,从中优选出经济合理的施工方案。目前比较成熟的数值模拟软件GOHFER、FracPro-PT、StimPlan均可实现压裂施工参数和经济优化,设计优化过程如下: 一、地质建模

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