高能气体压裂技术在L17—291井的应用
无壳弹高能气体压裂技术改进及应用

2 设 计 路 线
2 1 失败原 因及 改进路 线 .
高能气体压裂的装药包括三部分 : 发火药、 传火
药 和 能量药 。压 裂过程 是 , 在一定 能 量下 , 发火药发
收稿 日期 :0 8一 6—2 . 20 o 8 作者简介 : 安恩向(9 5一) 男 ; 16 。 兰州 : 甘肃省化工研究 院工程师.
1 概
述
技术 的应用 受到 了限制 。 H 1井深 为 60m,0 6年 1 S 8 20 0月 2 5日对 38 5—
无壳 弹高能气体压裂 , 是利用火药在井下迅速 燃烧 ( 秒级 ) 产生大量 的高温高压气体 , 开地层 , 压 在 近井地 带 ( 筒 附 近 ) 成 能 与 天然 裂 缝 沟 通 的 井 形
安 向陆 斌 恩 ,学
( 甘肃省化3 研究院 , 2 甘肃 兰州 7 00 ) 3 0 0
摘
要 : 分析 了浅井 中无 壳弹高能气体压裂失败的原 因 , 设计 了新的无 壳弹火药配方和 弹体 外敷 材料 , 对 、
经优化的互配方案进行 了模拟 工况试验 , 壳弹 高能 气体压 裂技术成功地应用 于浅 井, 无 扩大 了应 用范围。
关键词 : 高能气体压裂 ; 无壳弹 ; 浅 井; 改进 ; 应 用
中 图分 类号 : T 3 . 4 D2 5 1 文献 标 识 码 : A
I pr v m e ta d Ap l a i n o s ls ih m o e n n p i to fCa ee sH g c En r y Ga a t e Te h oo y e g s Fr cur c n l g
术的许多单位 , 由于弹体无外 壳, 内压小 , 抗 该技术 在超浅井( 目的层小于 50m) 0 中应用时 , 存在弹体 不能正常引燃的问题 , 从而使无壳弹高能气体压裂
压裂技术在油田增产中的应用

论压裂技术在油田增产中的应用摘要:随着我国经济和社会的发展,油田的开采已进入某程度的枯井期,对于面临的储层改造,油气田的勘探和开采等难题来讲,采用压裂技术已成为提高油田产量的重要手段。
本文就油田勘探和开采过程采用压裂技术提高产量,进而增加经济效益来谈谈几点看法。
关键词:压裂技术油气田增产伴随着我国经济和社会的发展,油田的开采已进入某程度的枯井期,难以开采,对于面临的储层改造,油气田的勘探和开采等难题来讲,采用压裂技术已成为提高油田产量的重要手段。
下面谈谈油田勘探和开采过程中如何采用压裂技术提高产量,进而增加经济效益。
一、压裂技术概述压裂技术是通过向油层下打入推进剂,通过药物燃烧而产生高温、高压对油藏周围进行振荡、冲击,使更多的油井井筒周围岩石径向断裂,从而达到缩短施工周期,提高油藏开采效率的措施。
由于压裂技术所产生的压力比地层破裂压力大,因此,对于油井气井试油储层和油气水井的解加工来说比较适合,另外对于油井堵塞后的输通,油井加注等改造情况来讲也是大有用武之地的。
因此压裂技术的采用可以有效地提高油气的开采效率和促进油田增产。
二、压裂技术在油田开采中的应用(一)重复压裂技术的应用对于低渗透油藏来讲,必须经过压裂技术的改造才能很好地进行开发与开采,可是在首次压裂技术采用过后,油井的水力裂缝会慢慢没有了作用。
也就是说经过压裂技术之后所持续的作用是比较短的,有效期的缩短给低渗透油藏的开采带来了难度。
为了解决这个问题,通过实践检验来看,最好的办法是在第一次压裂过后,一段时间马上采取重复压裂。
以保证油气藏稳产增产,提高油气田采收率。
因此,能过在重复压裂物理模拟试验的基础上,对裂缝的扩展规律还有地应力场、裂缝和渗流场进行研究,就可以达到有效地开采石油和天然气的目标。
1.重复压裂可行情研究在研究重复压裂技术之前,要先设置实验模型,要从材料,时间,边界,模型尺寸等方面进行考虑,要达到极高的相似度才可以进行实验。
一般要考虑通过混凝土块来制作模型。
对高能气体爆燃压裂的应用探讨

易 挥发 溶 剂 ( 如 硝化 甘 油 ) 中 的固体 溶 液 , 它 比硝化 棉 的 能量 高 , 火 药 的燃烧 时 间 以毫 秒 计 。 常温 固 体药 每千 克产气 量在 1 0 2 8 L左右 , 爆燃 温度 不超过 2 6 0 0 o C; 高温 固体药 每千克 产气 量不 超过 8 8 0 L ,
2 高 能 气 体 压 裂 技 术 的基 本 原 理
高能 气 体 压 裂 ( HE G F ) 是 在 爆 炸 压裂 和聚 能 射孑 L 的基 础上 发 展 起来 的一 种 利用 火 药 或 火箭 推
进 剂 在井 筒 中高 速燃 烧 产生 大 量 的 高温 高压 气 体 来压 裂 油气 层 的 增产 增 注技 术 。其 施 工 程 序是 将
目前 国 内外 基本 认 为 , 高 能气 体 压裂 过程 中包 括 以下几 个 方面 的作 用并 起到 了增 产效 果 。 ( 1 ) 机 械 作用 ( 生成 裂 缝 ): 高 能 气 体 压 裂施 工 一 般 能形 成 3 — 5条 、 径 向长 3 — 5 m、 高 度 为装 药 段长的 1 . 2 — 1 . 4倍 、 不 受地 应 力控 制 的多 裂缝 体 系 , 裂缝 可 自行 支撑 。 由于裂 缝形 成 的 随机 性 , 一方 面 增 大 了与天 然 裂缝 连通 的可 能性 ;另一 方面 又 能有 效 地穿 透污 染 带 ,提 高 近井地 带 油层 导 流能 力, 可 解 除钻 井 、 完井 、 作 业 及正 常 生产 过 程 中造成 的近井 地 带 的污染 和 堵塞 , 对 中低渗 透 油层 亦 能 起 到 一定 的改 造作 用 。 改善 了油 层 的渗 流能 力 。
收 稿 日期 : 2 0 1 3 — 0 4 — 2 9
油田化学

高能气体压裂姓名:郭曼老师:李季班级:应化一班油井增产措施—高能气体压裂郭曼(中国地质大学(武汉)材料与化学学院)摘要:高能气体压裂技术,就是用固体火箭推进剂或液体的火药,在井下油层部位引火爆燃(而不是爆炸),产生大量的高压高温气体,在几个毫秒到几十毫秒之内将油层压开多条辐射状,长达2~5m的裂缝,爆燃冲击波消失后裂缝并不能完全闭合,从而解除油层部分堵塞。
本文介绍了高能气体压裂的原理和解睹,以及国内高能气体压裂在文、卫、马油田和长庆油田的应用,同时展望了高能气体压裂技术的发展前景。
关键词:高能气体压裂,增产,油田。
高能气体压裂技术,就是用固体火箭推进剂或液体的火药,在井下油层部位引火爆燃(而不是爆炸),产生大量的高压高温气体,在几个毫秒到几十毫秒之内将油层压开多条辐射状,长达2~5m的裂缝,爆燃冲击波消失后裂缝并不能完全闭合,从而解除油层部分堵塞,提高井底附近地层渗透能力,这种工艺技术就是高能气体压裂。
高能气体压裂具有许多优点,主要的有以下几点,不用大型压裂设备;不用大量的压裂液;不用注入支撑剂;施工作业方便快速;对地层伤害小甚至无伤害;成本费用低等。
一、高能气体压裂技术的基本原理高能气体压裂技术是利用火药或火箭推进剂快速燃烧产生的高温高压气体,形成脉冲加载并控制压力上升速度,在井筒附近压开多方位的裂缝,沟通天然裂缝,从而使油气水井增产增注的技术。
气体发生器内的发射药和固体推进剂被点火后,在几个毫秒内迅速爆燃,并产生压力近100MPa、温度为2500 ℃(很快下降)的高速气流,使井壁地层产生多条径向裂缝,其中长裂缝的长度为井径的50~100倍或200倍。
裂缝中的一条或几条可能和垂直于最小主应力的油层天然裂缝相沟通,就大大改善了油层的渗流能力,因此增产作用是明显的,而水力压裂产生的一条裂缝却与天然裂缝走向一致、不会沟通。
由于高能气体压裂形成的多条径向裂缝(2~5条)的方向是随机的,基本上都不垂直于最小主应力方向。
浅析高能气体压裂技术在油水井中的应用

术 。H G 技术是利用火药或火箭推进剂 , EF 通过特殊的装药结构 , 在井筒 中预压裂层段内有控制地
燃烧 产生 高温 高压 气体 经 过射 : :, ̄ f f I 进入 地层 给地 层加 压 , L l1 t 当压 力 大 于地 层压 力 时 , 近井 地带 地 将
层压 开多条 径 向裂 缝 。这 一过 程 同时伴 有对 地层热 物理 和化学 作用 , 由此改 善 了近 井地带 的渗透 条
21 年 第4期 01
甘 肃 石 油 和 化 工
21 年 1 01 2月
浅析高能气体压裂技术在油水井 中的应用
潘祖 跃
( 肃省化工研究院 , 甘 甘肃 兰州 7 0 2 ) 300
摘要 : 高能 气体 压 裂 ( 简称 HE F 技 术是 一 种新 型 的 油 井增 产 、 井 增 注 的技 术 , 水 力压 裂 下降 速 度最快 。
2 12 裂缝 的 闭合 ..
H G E F过 程不 带支 撑剂 , 开 的裂缝 在 高 闭合 压 力下 为什 么会保 持 张 开 ?实验 证 实裂缝 的宽 度 压
确 实存 在 , 这个 宽 度一 般 为 03 1 . 2m 通过 实验 观察 到 , 生在 裂 缝 面 的窜槽 和 表 面切割 现 .8 ~07 m, 6 发 象 是 由于不在 主压 力方 向裂缝 的 两面产 生 了相对 位移 , 造成 永久 性错 位 , 就是 岩石 发生 塑性变形 。 也 同时高 压气 流 冲刷 裂缝 面 , 地 层 中剥 落下 来 的颗粒 物 质进 入 裂缝 中 , 成 天然 支撑 剂 。虽然 这种 从 形 砂 粒 不像 压 裂砂 那 么 圆 , 它 们 的硬 度却 和压 裂砂 硬 度一 样 , 起 到 和 支撑 剂 一样 的效 果 , 岩石 但 能 使
论压裂技术在油田增产中的应用

首 先, 从端部 开始 射开 第一段 ,采取 油管 压裂旋 工 ,压 后机 械桥 塞坐
对 于低 渗透 油 藏来 讲 ,必 须经 过 压裂 技术 的 改造 才 能很 好地 进行 开发 与 开采 ,可 是 在 首 次压裂 技 术采 用 过 后, 油井 的水 力 裂缝 会 慢慢 没 有 了作
用 。也 就 是说 经 过压 裂技 术 之后 所 持 续的 作用 是 比较 短 的 ,有效 期 的缩 短
工 来说 比较 适合 , 另外 对于 油井 堵 塞 后 的输通 , 油井 加注 等 改造 情 况来 讲 也 是大 有 用武 之 地 的 。因此 压裂 技 术 的采用 可 以 有效 地提 高 油 气的 开采 效
率和 促进 油 田增 产 。 二 、压 裂技 术在 油 田开采 中的 应用 ( 一 )重复 压裂 技术 的应 用
现 呈 线性 增加 。地 层 裂缝 从不 平 处产 生 ,而 由于 切 削方 向的 破解 不 是 压 力
压 对油 藏 周 围进 行 振荡 、冲 击 ,使 更 多的 油井 井 筒 周 围岩石 径 向断 裂 ,从
而 达到 缩 短 施工 周 期 ,提高 油 藏开 采 效率 的措 施 。 由于 压裂 技 术所 产 生的 压 力 比地 层破 裂 压 力大 . 因此 ,对 于 油井 气井 试 油储 层和 后 ,射 开 第二段 ,油 管压 裂 ,机 械桥 塞坐 封 封堵 ,按 照该 方法
依 次压 开所 需改造 的井 段 。全井 段施 工完成 后 ,开始 打 捞桥 塞 ,合层 排液 求 产 。封隔器 + 机 械桥 塞分 段压 裂技 术虽然 具 备双封 分 压的优 点,而 且一 旦 砂卡 ,处理 事故 比双 封管 柱容 易 ,但是砂 卡 风险还 是 比较 大 ,频繁 起下 管 柱 ,对高压 气井 作业 影响 较大 ,施 工周 期 比较 长 ,使 地层 浸泡 时 间长 , 易造成 污染 。依 次完成 全井 压裂 。 2 . 高 能气 体压 裂之 后产 生的 问题解 决 高 能气 体 压裂 后 ,由于 压裂 时 间加 大 ,会 出现 重质 油 藏 堵塞 地 层管 材 的问题 。而 且 压裂 后 的封 隔器 堵 塞容 易 引起 压裂 技 术 施工 人 员 的误 判 ,从 而 加大 了压裂 施工 的 难度 。 因此 ,在 采取 高 能 气体 压裂 技 术之 前 ,要 先 用 热 水循 环 ,洗 净封 隔器 ,之后 密封 ,压裂 压 力夹 应 根据 停 泵 压 力系数 来选
高能气体压裂技术

高能气体压裂技术摘要:文章介绍了高能气体压裂技术的基本原理,与普通压裂进行对比描述了裂缝特征。
就高能气体压裂过程的作用说明增产机理,分析了高能气体压裂技术的优缺点,针对高能气体压裂措施工艺的设计内容和设计方法做了具体描述,并对胜利油田现河、东辛采油厂、中原油田的应用效果进行了评估分析。
认为高能气体压裂是油田的生产开发中一个有效的增产增注手段,能获得良好的经济效益。
关键词:高能气体压裂;增产增注; 装药参数,工艺设计引言以经济而有效的技术获得地层中更高的油气产量,是油田开发的目标。
在地层中产生人工裂缝有利于油气的产出。
最先应用的爆炸压裂技术,虽然产生了比较显著的经济效益,但其损害井筒、难以控制、形成近井压实带等技术问题难以解决,逐渐被水力压裂取代。
目前,水力压裂已成为一项成熟而完善的技术,在油田开发中起着重要作用。
但其产生的裂缝受地应力限制,对一些油层的改造效果不尽人意,急需其它技术补充和完善。
高能气体压裂技术就是一种较为有效的井底处理新技术。
1 高能气体压裂技术1.1 基本原理高能气体压裂(HEGF) 是在爆炸压裂和聚能射孔的基础上发展起来的一种利用火药或火箭推进剂在井筒中高速燃烧产生大量的高温高压气体来压裂油气层的增产增注技术。
施工程序是将火药下至目的层,通过地面通电或投棒引燃,其技术关键是控制好高能气体的升压速度和最高压力。
要求这一升压速度慢于爆炸压裂而快于水力压裂,一般在1 毫秒到几百毫秒之间;同时,限制最高压力低于地层岩石的屈服压力, 一般在100MPa 以内。
这样,就能在井筒周围产生多条裂缝,并且无破碎/ 压实带,从而把天然裂缝与井筒沟通,提高油层导流能力,同时又增大了与天然裂缝沟通的机会,压裂过程中伴有压力冲击波及高温作用,因而对近井地带被污染及各种机械杂质、结腊堵塞的井具有很好的解堵作用,对中低渗透层亦有明显的改造作用,能有效降低表皮系数,并相应提高渗透率,从而达到增产增注的目的。
高能气体压裂技术在油田增产增注中的应用效果评价

高能气体压裂技术在油田增产增注中的应用效果评价【摘要】本文比较详细地论述了高能气体压裂技术的机理、施工工艺、技术特点及适用范围,并结合其在胡尖山油田的现场应用进行了增产增注效果评价,认为高能气体压裂在油田的生产开发中是一个很好的增产增注手段,具有良好的应用前景。
【关键词】高能气体压裂压裂机理施工工艺适用范围应用效果评价1 前言高能气体压裂(high energy gas fracture,简写hegf)技术以其施工简单、费用低廉的特点在改善油水井近井地带渗流能力的增产增注中取得了很好的效果,具有良好的应用前景。
2 高能气体压裂技术2.1 压裂机理高能气体压裂是利用火药或火箭推进剂,在井下有规律地燃烧,产生大量高温高压气体,以一定的升压速度加载于地层,将地层压开,在近井地带形成多条不受地应力控制的径向多裂缝体系,提高井筒附近地层的导流能力,达到增产增注的目的[1]。
火药及火箭推进剂产生的高温高压气体对压裂处理基于四个方面的作用:机械作用、热作用、化学作用和水力作用[2]。
2.1.1 机械作用高能气体压裂的机械作用即岩石破裂多条裂缝造逢作用,指高能气体压裂过程中压力增值快,高能气体瞬间产生的各项冲力大于地层破裂压力值,造逢方位不受地应力控制,在近井地带造逢机会均等,是改善近井地带导流能力的有效方法。
机械作用过程可分为井内增压、岩石破裂和裂缝延伸三个阶段。
2.1.2 热作用高能气体压裂施工后的井温测试表明,在火药弹点燃后的一段时间内,井温可升高到500~700℃,开始下降很快,以后在几个小时内变慢,足以熔化沉淀在油井附近的石蜡与沥青,同时降低油的粘度。
对解除近井地带和射孔孔眼的堵塞以及清蜡起着重要的作用。
2.1.3 化学作用火药燃烧后产生co2、co、n2、no及hcl气体。
no及hcl溶于水生成腐蚀性较强的酸液,配合以燃气的高温作用对油层起到一定的酸化解堵作用。
2.1.4 水力作用在高能气体压裂过程中,伴随着高压脉冲压力作用,井中液体会产生液体振荡作用,液体振荡对地层的振动作用可以破坏堵塞颗粒与储油岩层之间的凝集力,使输油孔道毛细孔径发生变化,同时也有助于裂缝形成和清理储层堵塞。
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wi ey u e n o d f l d l s d i l i d,I a r d c n a il r cu ea d i r v e e v i p r oa in c p b l y Th p l e tc n p o u e ma y r d a a t r n f mp o er s r o r e c lt a a it . ea p i o i - c t n o a i fHEGF i h l L1 o t eweI 7—2 1 i to u e n 9 S i r c d. n d
Ab t a t sr c : T e H g n ry Ga F a tr g ( E F)e h i e a o t g o e r sr rcu e h s be h ih E e s rcui g n H G tc nq d pi i w l p e u e f tr a en u n l l s a
傅 仁军
( 肃省化工研究 院 , 肃 兰州 7 02) 甘 甘 3 0 0 摘 要 : 利 用 油 井 压 裂 弹产 生 高 能 气体 压 裂 是 近 几 年 在 油 田 广 泛 应 用 的 油 井 增 产 技 术 。 它 可 以 在 油 层 形
成 多 条 径 向 裂 缝 。 善 油层 渗 流 能 力 , 高采 收 率 。 这 里介 绍 了 L 7—2 1井 的 高 山 能 气压 裂 设 计 、 工 步 骤 改 提 1 9 施
—
装 药 总 长度 为 6 0m, 计 弹 体 顶 部 在 2 7 4 5 m . 设 7 .
处 。为 确保 定位 准 确 , 用 电缆 磁 定位 校深 。 采
2 1井 S ( ) 9 2 4 层进 行 高能 气体 压 裂改 造 。
维普资讯
第 l 9卷
第 3期
爆 破
BLAS N G TI
Vo . 9 N o. I1 3 Se 2 2 p. 00
20 0 2年 6月
文 章 编 号 :01 8X 20 }3 08 — 2 10 来自47 {020 — 0 2 0
高 能 气 压 裂 技 术在 L 9 体 1 7—2 的 应 用 1井
和应 用效果。
关键 词 : 压裂弹 ; 油井压裂 ; 应用
中 图 分 类 号 : TE3 7. 8 5 2 文 献 标 识 码 : A
Ap lc to f H i h En r y G a a t r n p i a i n o g e g s Fr c u i g
表 1 L7 9 1 —2 1井油 层 数 据 表
吐 哈 油 田 的 油 藏 埋 深 一 般 为 2 5 0 30 0m , 0 ~ 0
/ m
其 主要 特 征 为 : 层 物性 差 , 储 属低 渗 、 低渗 油 藏 , 特 导
压 系数 低 , 流 能力 差 , 然 能量 不 足 , 渗 天 自然 产 能 低 , 在 开发 过程 中需 对 油 层 采 取 注 水 方 式 补 充 能 量 , 才 能 提 高油 井产 量 , 高原 油采 收 率 。 提 L 7 2 1井 是 一 口 高 压 注 水 井 , 前 塞 面 2 1— 9 目 88 5 , 本情 况 见表 1表 2 20 0 .9m 基 、 。 0 2年 4月 测 吸
应好 。因 此 , 强 该 层 的 吸 水 能 力 , 充 地 层 能量 , 增 补
才 能恢 复地 层压 力 , 足注 采平 衡 , 满 以对 提 高 相 邻 油
井的 产量 有 重要 作 用 。
收 稿 日期 :0 2—0 —2 20 6 l
作 者 简 介 : 仁 军 , ; 州 : 肃 省 化 工 研 究 院 工 程 师 傅 男 兰 甘
Ke r s y wo d : hg n r yg sf cuig H GF ;o e t l i d s n p lain ih e eg a a tr ( r n E ) i w lsi a o l l mu t n; ei ;a pi t g c o
1 概 述
层位 …
段纂 l u/ /、 m% m 霉 孑
表 2 压 前 及 压 后 吸 水 剖 面 测 试 结 果 表
水 剖 面 , 示 S ( ) 23 层 吸水 能 力 强 , S ( ) 显 21S ( ) 而 2 4 层 吸水 能 力较 弱 , s ( ) 与 邻 近 5口油 井 注采 对 但 24 层
Te h i u n t e W elL1 — 2 1 c n g e i h l 7。 9 —
FU nJ 7 Re - “z
( h mi l n utyIsi t f a s ,L n h u 7 0 2 C ia) C e c d sr nt ueo n u a zo , 3 0 0, hn aI t G
维普资讯
第 1 9卷
第 2期
傅 仁 军 高 能 气 体 压 裂 技 术 在 L1 7—2 1井 的 应 用 9
8 3
整 个 油 层 注 水 较 平 衡 , 驱 油 效 果 好 , 会 造 成 单 层 水 不 突进 而使 相 邻 油 井 过 早 被 水 淹 。 因 此 , 定 对 L 7 决 1
注 : 水 压 力 2 . MP ; 位 均 为 S , 号 外 为 压 前 数 据 。 注 65 a层 2括 括 号 内 为压 后 数 据 。
高 能 气 体 能 在 近 井 地 带 形 成 具 有 多 条 径 向 裂 缝 , 清 除 近 井 地 带 污 染 和 堵 塞 , 油 层 近 井 地 带 具 并 使 有 较 高 的 导 流 能 力 。 其 生 成 的 裂 缝 多 且 较 短 , 而 因