QK-低渗多层薄油层压裂技术-V1
压裂工艺技术及新型压裂工艺的发展
238石油资源的开采需要压裂工艺技术的支持。
近几年，我国科技发展水平明显提高，国内相关人士针对于压裂工艺技术的研究从未停止，在原有压裂工艺技术的基础上研究出了多种新型压裂工艺，不仅提高了油田的生产效率以及生产质量，还推动了油田开采及生产行业的发展，提高了油田企业的经济效益。
1 压裂工艺技术应用要点油田的生产过程存在诸多风险，为保证生产的安全性以及提高油田的生产效率，压裂工艺技术以及新型压裂工艺的应用必不可少，技术人员若想充分发挥技术及工艺作用，需要掌握一定的应用要点。
需要在应用压裂工艺技术之前做好风险分析工作，重在考察与分析相关技术人员的技术操作能力以及实战水平等[1]。
除此之外，压裂工艺技术的应用易受环境因素的影响。
常规情况下，油田生产环境的复杂性可能会增加裂缝中应力的抑制难度，如若生产过程中出现技术操作违规行为，则容易导致管线泄漏，引发安全事故。
2 国内压裂工艺技术发展现状2.1 普通压裂技术普通压裂技术就是通过不压井以及不放喷井口装置的方式，可以将压裂管柱及其相关配套器具下入至井内预定位置，以此完成不放喷操作。
当第一层压完时，技术人员可以将不同直径的钢球通过井口球阀或者是投球器等投入油井中，随后使用滑套将喷砂器内部的水眼堵死，便于后期的压裂操作[2]。
待最后一层替挤完成后，活动管柱并放置堵塞器，以此完成油管的起出操作。
该技术适用的地质条件：其地质剖面需要具有一定厚度的泥岩隔层，且高压下无层间窜通问题。
该技术的应用优点如下：其一，可以完整不压井或不放喷操作，能够有效避免油层污染的同时，可以提高压裂的增产效率；其二，可以在不移动管柱的情况下，实现连续压多层的目标，既有助于减少作业量，又有助于施工效率的提高，且可以有效降低压裂施工的成本投入；其三，普通压裂技术可以与其他压裂技术配套使用，且能够适应不同含水期的挖潜改造要求。
与此同时，该技术应用工艺操作简单，成功率较高的同时，经济效益也高。
2.2 多裂缝压裂技术多裂缝压裂技术就是在压裂层段内部，需要优先压开吸液能力较大的层，随后使用高强度暂堵剂将先压开层的炮眼堵住，等待泵压上升，在泵压上升后再压开第二层，随后依次是三层等，以此可以形成多个裂缝，有助于高层段导流能力的提升。
超低渗油藏整体宽带压裂技术研究与应用
41长庆油田采油三厂靖安油田D油藏位于鄂尔多斯盆地陕北斜坡中部，无断层发育，属于典型的超低渗的油藏。
随着油田持续开采，油藏开发进入开发中期，开发面临的问题矛盾日益突出，油井长期低产低效问题难以解决[1]。
采用常规压裂措施后产量稳产期短，含水升幅高[2]，无法满足当前阶段的油田生产开发需要，因此，亟需研究新的工艺方法解决当前油井低产低效的现状。
近年来，为了改善井网的水驱效果，长庆油田开始试验了宽带压裂技术，先后在多个油田取得了较好的应用效果[3-5]。
宽带压裂技术是在初次常规压裂的基础上对油藏进行二次重复压裂改造的过程，通过缝端暂堵及缝内多级暂堵技术提高侧向压力梯度，增大了裂缝的侧向波及范围，改变了优势水驱方向，并且通过对堵剂的不断优化，实现了提液控含水、提高单井产量，有效的降低油藏递减速度，为采油三厂中高含水阶段油藏高效开发具有深远的指导意义。
1 宽带压裂技术实施背景1.1 储层物性差，低产低效井占比高靖安油田D油藏北部、东部、西北部物性相对较好，单井产量相对较高，油藏南部、西南部物性较差，单井产量低。
经过统计发现，油藏物性较差部位油井低产低效占比高，为30%。
分析认为，由于储层物性差，导致注采系统主、向侧向井无法形成有效驱替是造成油井低产低效的主要原因。
而宽带压裂技术通过“控制缝长、增加带宽”的思路对储层进行大规模改造，主向裂缝半长控制在110~120m，侧向裂缝带宽控制在50~60m，可以建立超低渗透D油藏井组的有效驱替，实现油藏高效开发。
1.2 常规压裂效果差，侧向剩余油动用少通过对靖安油田D油藏2018—2021年常规压裂实施效果进行统计。
结果表明：四年内实施常规压裂后油井平均单井日增油0.76t，措施增油水平较低，难以充分动用侧向剩余油；措施后油井含水达60%，含水增幅超过20%，达到21.1%，这对中含水期油藏开发非常不利。
因此需要对常规压裂的工艺参数进行优化，在提高单井增油的基础上控制含水上升幅度，见表1。
濮城油田低渗薄差层压裂优化技术研究与应用
应用压裂液分段破胶技术 ，大大缩短了排液时间 ，液体返 排时间 由 实施 前 的 ６ ８ 缩 短 至 ２ ｈ ～ｈ ～４ ，返 排 率 也 由应 用 前 的 ６ ％ 高 至 ５提
８ ％以上 （ 表 １ ５ 见 ）。
Hale Waihona Puke ２３ 低渗薄差层压裂 支撑剂优选 ． （ ）选用树 脂包 衣支 撑剂 。树 脂包衣 砂 由于 其密 度比 陶粒 砂 １ 低 ，可降低施 工压力 ，并且 具有破 碎率低 ，裂缝 导流能 力高的特 点 ，
２２ 压 裂液 分 段 破 胶 技 术 ．
性差 ，开发动用程度低等特 点 ， 备较 大挖潜潜 力。通过近几年精细 具 注采凋整 ，已具 备了开发条件 ，经过压裂改造 ， 可实现有效动用 。
１２ 低 渗 油藏 薄 差 层 压 裂 改 造 难 点
与常规压 裂不 同，低渗油藏薄差层压裂改造难点 有以下几方面 。 （ ） １ 由于层薄压 裂时裂缝延伸至上 下泥岩段 ，泥岩隔 层的应力 梯度 大 ， 施工 的破裂压力和裂缝延伸压力较高。 （ ） ２ 受上下泥岩 隔层 的应力夹持作 用 ，裂缝的宽度较 窄 ，难于 接受较 高的铺砂浓度 。 （ ）由于砂体厚 度小 ，裂缝上下延 伸到隔层或在产 、 层交界 ３ 隔 处形 成复杂 的裂缝形态 ，裂缝规模难以提 高 ， 成裂缝进砂困难 。 造 （ ）目前大斜度 井较 多 ，薄层压裂 由于射： － Ｕ 少 ，会在近井 ４ ｆｆ ｔ ＬＬ￣ 造成 高的裂缝弯曲摩阻和孔眼摩阻 ，加剧砂堵 的风险 。 （ ） ５ 部分井受钻 井 、作业 、注水 、 垢等影响地层严 重污染 、 结
压裂液在造缝携 砂时需要良好的热剪切稳定 性，施工 结束 后应迅 速破胶化水 ，以达到快 速返 排的 目的。应 用分段破胶技术 ， 逐步 加大 破胶剂的浓度 ，前置液造缝 阶段使 用胶囊 破胶剂延缓破胶 ， 砂液阶 携 段破胶剂浓度 由１（ ｇ 逐步提 高至携砂后期Ｉ Ｏ０ ｇ ，确保 了施 【】 ， １ Ｌ ｍ ￣ｌ０ｍ ／ Ｌ 工结束后同步 破胶 的效果 ，有效地减小了压裂液对储层的伤害。
大港油田低渗薄互层油藏整体压裂技术研究
摘
要
针对大港油田油藏评价和产能建设重点区块—— 官 ９４断块 ， ８ 开展 了低渗 、 薄互
层整体压裂改造技术的研 究和应用工作。根据该断块油层薄、 泥质夹层等特点 ， 在压裂工艺上
重点研 究应用 了支撑 荆粒径 组合 、 控制 裂缝 纵 向 延伸 、 裂 油 层保 护 、 裂 液快 速 破 胶 和 裂 缝 压 压
三 系孔店 组 二段 － － ｆ 油 组 。整 个 断 块 含 油 面积 Ｌ
量 ２．４ ， ２ １％ 胶质沥 青含量 ３． ％ ， ０７ 凝固点 ３ ５℃ ， 含硫量 ００７５ ．７ ％。具有低密度 、 黏度 、 低 高含蜡 、 高凝 固点 、 高胶质沥青质 、 含硫 的特点。 低
０ ８ｋ 地质储量 １２× ０ 。断块构造高点埋 ． ｍ ， ５ １ ｔ 藏深度为 ２４０Ｉ， ８ ｌ圈闭幅度为 ３０Ｉ ｌ ８ ｌ ｌ 。
１ １ 储 层特 征 ．
２ 工艺优化研究
整体压裂技术 以整 个油 藏为研究对象 ， 将采 油工程的水力压裂 与油藏 工程 的数值模 拟相结 合。通过油藏整体压裂数值 模拟 ， 预测整体压裂
开 发 的生产 指 标 ， 定 最 佳 的裂 缝 穿 透 比和 裂 缝 确
官 ９４断块－ ￣ ８ ｆ－ Ｌ 油组储层岩石 主要为细砂 岩和粉砂岩 ， 砂体发育且分布稳定 。根据沉积旋 回及油层分布特征将 目的层段孔二 油组划分为 ５ 个小层。 目的层具有层多 （ ｌ ８一 ５层 ） 单层 薄 ， （ 最薄 １２Ｉ）集中（ ． １ ， ｌ 井段长 ３ ５ １等特点 。 ０～ ０Ｉ） ｌ
０９ ．９一１０ ， 正 常压 力 系统 。 ．４ 属 １ ３ 储层 流体 性质 ． 官 ９４ 断 块 孔 二 油 藏 地 面 原 油 密 度 为 ８ ０ ８５５ｇｃ ８ ．６ ／ｍ ；０ｏ 黏度 为 ７７ ａ・ ， Ｃ时 ．７ｍＰ ｓ含蜡
低渗储层压裂液技术研究
低渗储层压裂液技术研究一、低渗储层的定义和特征低渗储层是指渗透率低于1md的岩石储层，其开发难度较大。
这类储层通常具有以下特征：1.孔隙度低：低渗储层通常具有较低的孔隙度，集中分布的孔隙度很少超过10%。
2.渗透率低：低渗储层的油气流动能力差，渗透率一般低于1md，且通常呈现非均质性。
3.油藏压力低：低渗储层通常具有较低的油藏压力，不足以带动油气自然流出，需要通过增加地表压力才能实现开发。
以上因素都给低渗储层的油气开发带来了巨大的挑战，需要采取有效的技术手段提高开发效率。
压裂技术是一种在岩石中注入高压液体，使之破裂形成裂缝的方法。
这种技术可以将未被采收的油气从孔隙中挤出，增加产能。
在低渗储层的开发中，压裂技术同样适用。
但由于低渗储层本身的特殊性质，需要使用低渗透率压裂液来完成作业。
低渗透率压裂液是指其能够在低渗透率储层中形成裂缝并保持稳定的液体。
与传统的高渗透率压裂液相比，低渗透率压裂液具有更高的黏度、更长的液体保持时间和更强的抗渗透性能。
低渗透率压裂液一般由以下组成部分组成：1.基础液体：基础液体通常是涤纶素或高分子聚合物水溶液。
它们可以增加压裂液体的黏度，提高其在储层中的分布均匀性。
此外还常常加入胶化剂来增加黏度。
2.填充物：填充物通常是人造或天然胶体物，如硅胶等。
它们可以防止破裂缝在液体排流过程中闭合。
3.微观弹性体：微观弹性体是一种形状记忆材料，可以缓慢地释放进入破裂缝中的压力。
低渗储层压裂液技术早在20世纪80年代就已经开始应用，然而此类技术的先进化和成熟化直到21世纪才得到拓展和广泛应用。
在实践中，低渗储层压裂液技术的应用从地质勘探到油气开发的各个环节，渗透率低的储层压裂后产出的油气量大幅增加，从而为系统创造了更大的经济效益。
但是，低渗储层压裂液技术也面临着一些挑战。
其中最主要的是压裂液体的组成及性质。
在使用低渗透率压裂液的同时，还需要考虑压裂液体对地下环境的影响。
因此，碳酸钙和纳米硅砂等在撤回压裂液体过程中就会从储层中渗透到地下水系中。
QK-地应力测试及其在勘探开发中的应用
综述地应力测试及其在勘探开发中的应用葛洪魁 林英松 王顺昌(石油大学石油工程系,山东东营257062) (石油物探局) 摘要 对国内外地应力测试与应用工作现状进行了综合分析。
论述了地应力的分布规律、地应力的矿场和岩心测试方法、地应力的计算及其在油气勘探开发中的应用等。
分析了水力压裂法、井壁崩落法、声发射法等地应力测试方法的原理、应用范围及计算方法,对目前应用的测试方法中存在的问题进行了研究,并指出了进一步发展的方向及需要解决的主要问题。
结合油气勘探开发的需要,对油田开展地应力研究问题提出了建议。
主题词 岩石应力;测试;水力压裂;声发射;开发方案;裂缝;预测;定向射孔中图法分类号 TE21;P554Ξ第一作者简介 葛洪魁,男,1963年生。
副教授,1989年获硕士学位,现在攻读博士学位。
主要从事岩石力学、地应力等方面的研究。
引 言 石油形成并赋存于地壳岩石中。
地应力的大小及其变化是控制油气富集区分布、水力压裂裂缝扩展、储集层裂缝分布、油井套管长期外载以及钻井地层破裂压力、坍塌压力等项参数的因素之一,也是油气田开发方案的制定及油井工程设计必不可缺少的基础数据。
认真分析研究国内外地应力测试及应用的现状,依此确定地应力研究工作的方向和路线,具有重要意义。
1 地应力测试方法研究概况到目前为止,地应力的确定方法可以分为四大类:一是利用资料进行定性分析,如火山喷道、断层类型、油井井眼稳定情况、取心收获率、区域应力场、地形起伏、地质构造、震源机制等;二是矿场应力测试,如水力压裂应力测试,井壁崩落地应力反演;三是岩心测试,如差应变分析、波速各向异性测定、滞弹性应变分析、声发射(Kaiser效应)测定等;四是地应力计算,如地应力场有限元数值模拟、地应力测井解释、钻进参数反演等。
地应力测量方法虽较多,但真正能直接测量出地应力的方法,严格来讲还没有。
相对而言,水力压裂方法可给出比较可靠的最小地应力值,在一定精度范围内可视为地应力的直接测量。
《2024年低渗-致密油藏分段压裂水平井补充能量研究》范文
《低渗-致密油藏分段压裂水平井补充能量研究》篇一低渗-致密油藏分段压裂水平井补充能量研究一、引言在油气开发过程中，低渗和致密油藏因其特殊的储层特性，常常面临开发难度大、采收率低等问题。
为了有效开发这类油藏，分段压裂水平井技术应运而生。
本文将探讨如何通过分段压裂水平井的方式为低渗/致密油藏补充能量，旨在为油气田开发提供新的技术方法和理论依据。
二、低渗/致密油藏的特殊性低渗/致密油藏指的是具有低渗透率和致密结构的储层。
其特性主要表现在储层物性差、油品黏度高、流动性差、采收率低等方面。
这些特性使得传统的垂直井开发方式难以有效开发这类油藏，因此需要寻求新的技术手段。
三、分段压裂水平井技术概述分段压裂水平井技术是一种针对低渗/致密油藏的开采技术。
该技术通过在水平井段进行分段压裂，形成多条裂缝，扩大储层的接触面积，从而提高采收率。
该技术具有以下优点：一是能够显著提高油藏的开采效率；二是可以降低开发成本；三是能够适应各种复杂的储层条件。
四、分段压裂水平井的补充能量机制为低渗/致密油藏采用分段压裂水平井技术进行补充能量的机制主要包括以下几个方面：1. 扩大储层接触面积：通过分段压裂形成多条裂缝，增加储层与井筒的接触面积，提高储层的开发效率。
2. 降低流体流动阻力：裂缝的形成降低了流体在储层中的流动阻力，提高了油气的采收率。
3. 补充地层能量：通过分段压裂，可以沟通更多的地层能量，使油气藏保持较高的压力，有利于油气的开采。
五、研究方法与实验结果本研究采用数值模拟和实验室模拟相结合的方法，对低渗/致密油藏分段压裂水平井的补充能量效果进行研究。
数值模拟主要关注分段压裂过程中裂缝的形成与扩展、流体的流动规律等方面；实验室模拟则通过模拟实际油藏条件下的实验，验证数值模拟结果的准确性。
实验结果表明，采用分段压裂水平井技术能够有效提高低渗/致密油藏的采收率，并显著降低开发成本。
六、结论与展望本研究表明，低渗/致密油藏采用分段压裂水平井技术进行补充能量是可行的，且具有显著的效果。
低渗油藏压裂技术研究与应用
低渗油藏压裂技术研究与应用一、低渗油藏概述低渗油藏是指渗透率小于1mD（1毫达西）的油藏，通常被认为是非常难以开采和开发的类型，因为油和天然气在渗透率较低的地层中难以流动。
低渗油藏的开发需要特殊的技术和方法，这也是科技进步不断带来的新挑战之一。
二、压裂技术概述压裂技术是一种利用高压将液态流体喷射到井口以达到裂缝形成的作用。
通过高压向地层岩石注入水、液化石油气或压实空气等流体，将地层岩石产生裂缝，从而使油和天然气得以流动。
压裂技术不仅应用于陆地和近海油气藏的开采，也广泛应用于煤层气开采。
三、低渗油藏压裂技术研究1. 压裂液配方研究低渗油藏与高渗油藏的最大区别在于，由于低渗油藏的渗透率非常低，因此需要使用低粘度的压裂液才能够充分渗透进入岩石中，并形成裂缝。
此外，还需要使用一些添加剂来提高压裂液在岩石中的效率，从而提高压裂效果。
例如，聚合物添加剂可以增加压裂液的黏度，提高在地层中的分散度，从而让压裂液更容易渗透进入岩石。
2. 井技术参数研究压裂技术需要精细的操作和调节，包括注入压力、注入速度和注入量等井技术参数的控制。
这些参数的调节非常重要，因为不同的压裂条件会导致不同的压缩力和破裂情况，从而影响产油率和破裂宽度等指标。
为了获得最佳的压裂效果，需要进行大量的研究和实验，以优化井技术参数的调节。
3. 岩石力学特性研究在进行压裂操作前，需要先对地层进行详细的岩石力学特性研究，以了解地层的破裂特性和裂缝的形成情况。
构建地层模型和岩石力学特性模型，可以帮助确定最佳的井技术参数，以获得最佳的压裂效果。
四、低渗油藏压裂技术应用压裂技术在低渗油藏中的应用成效显著。
当合适的压裂技术被应用时，生物源压裂剂能够适应各种岩性，同时对环境也更友善。
经过压裂后，通过水流的作用，地下棕色能够产出更多的油气。
压裂在审计和优化岩石性质上扮演了重要角色。
不同的压裂技术可以影响压缩率和裂缝宽度，从而达到最佳的采收率。
五、结论总之，低渗油藏是一个重要的资源开发领域，需要利用先进的技术和方法进行开发。
浅谈压裂技术对油井增产的效果
浅谈压裂技术对油井增产的效果摘要:本文主要重点论述了压裂技术的基本原理,油田在开采过程中对于施工技术和施工标准要求较高,压裂技术在油田开采技术中是一种比较常见的施工技术,对于油田的开采有着非常重要的作用。
压裂石油技术的广泛应用不仅能够有效率地促进我国油田的社会经济效益,在油田开采石油过程中它也可以有效率地提高油田采收率。
关键词:石油;压裂技术;增产效果引言随着当代我国特色社会主义经济的不断健康发展,石油化工行业为推动我国国民经济的持续发展进步奠定了坚实基础,因此石油行业受到了社会各界的高度重视。
压裂渗流技术对于不断改善较深油层油料渗流流动条件、提高深层油井油料产量水平具有重要指导作用。
1压裂的基本原理和工艺选择1.1原理油井压裂裂缝加工工艺技术主要指的是一种技术指的是目前人们普遍认为在深层地下油井内部以下地层中上部内部地层制造形成一种并且能够同时具有一定深层油井以下地层内部缺口宽度及以上油井地层内部高度的一种具有填充性能的硬质液体砂层和一种人工形的裂缝,然后向深层地下油井内部以下地层中上部内部地层注入一种并且能够同时具有良好的流动能力来支撑深层油井内部地层油气流动通道作用的一种粘性硬质液体,从而促使油井地层可以直接加工形成一个一种并且能够有效直接加大深层钻井油气地下地层流动作用通道缺口面积的地下钻井油气地层流动作用通道,而且不仅仅是能够更加有效率的直接提高地下深层钻井油气流动通道井的深层油料量和采收率,使地下深层钻井区的地下油层内部油井能够有效获得地下深层油气流动通道井的增产、增注的一种整体良好效果。
另外,压裂制造工艺还为产生的较大裂缝预留空间,能切实有效避免由于石油钻井、生产等关键环节中压裂引起的我国石油制品储层大气污染,导致我国石油制品产量被大幅降低的异常情况,确保我国石油制品质量的安全同时更好地提高了我国石油制品产量。
1.2压裂工艺的选择在各种夹层压裂定位夹层裂缝工艺上,针对不同顶部技术型号类型的针对剩余较薄油层,应分别以可选择采用一种型号相应的定位夹层裂缝压裂这种工艺操作方式。
长庆油田超低渗透油藏体积压裂技术研究与试验
优 化 选择 雄腹 人
中图 分 类 号 ： Ｅ Ｔ Ｓ 文献 标 识 码 ： Ａ 文 章编 号 ：０ ８ ９ ５ （０ ） — ０ ０ ０ １ ０ — ２ Ｘ２ １ ０９ ０ ５ — ２ ２
摘要 ： 长庆油 田超低渗透油藏是指油层平均渗透率为（．— ． １ － １ ２的油藏 ， 鄂 尔多斯盆地分布 广泛 ， Ｏ１ １ ）Ｘ ０ ３ ｍ ０ ＊ 在 储量 资源
减快 ，储层非达 四渗流特征 明 ， 启动压 力梯度大 ， 从而影响单 储 层 转 化 ． 层 的 渗 透 率 已经 达 到 Ｔ ０３ ０３ｎ２ 储 ． Ｌｌ、目前 压 裂 ｒ 艺 １ ￣ ＂产世 ， Ｈ渗透率越低 ． 油井产量降低 幅度越大 非均质性对驱 已经不能适应超低渗透油藏 开发的需要 ．为 ＿ ｒ 解决新 投油井单
参考文献 ： ［ 催旺来． １ ］ 政府海洋管理研究 ［］ Ｍ． 北京 ： 海洋 出版社 ，０ ９ ２０ ［《 ２ 浙江省 舟山市土地利 用总体规划 （ ０ ６ ２ ２ ）． ］ ２ ０ — ００ ｝舟山市
人 民政府 ．０ ０ ２ １ ３ 适度控制 围垦指标 、 『 俞树彪． ３ １ 舟山群岛新 区推进 海洋 生态文明建设 的战略思考 填海造地 、围海造 田曾为国家经济 的发展作 出了很大 的贡 Ｊ未来与发展 ，０ ２ １ ． 】 ２ １（） 献 ．但大 面积的填海 围垦给海 洋 自然生态带来毁 灭性的破坏也 ［． ［ 俞燕 ． 于舟 山海 洋生 态文 明的若 干思考 ［ ＿ ４ 】 关 Ｊ 商业文 化 ， 】 是不争 的事实 舟山市沿海滩涂 资源丰富． 滩涂围垦是缓解土地 资源 紧缺的重要手段 未来几 年舟 山市 围填海规模 将达 到 １０ ２ １ （ ） ０ ０ ２ １．
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0 引 言
低渗、 多层、 薄油层油藏储量在胜利油区难动用储量中占三分之一左右, 分布于纯化、 尚 店、 大王北等十多个油田。 随着各主力油田相继进入高含水期或特高含水期, 这类储量的开采 越来越重要。 这类油藏的特点是: ( 1) 埋深一般超过 1500m , 压裂产生垂向裂缝; ( 2) 层多、 层 薄且各小层之间存在岩性、 物性和地应力差异; ( 3) 隔层薄, 一般小于 5m , 有的甚至小于 1m ; ( 4) 渗透率低, 须经改造才能投产; ( 5 ) 单一小层难以形成生产能力。 这些特点决定了压裂是 其主要开采手段, 但多年来常规压裂工艺的效果一直很差。 在认真研究油层特点的基础上, 采用限流压裂和蜡球暂堵两项工艺, 基本解决了低渗、 多 层、 薄油层的压裂改造问题。 限流压裂工艺适用于尚未射孔的多层薄油层井, 蜡球暂堵工艺适 用于已采取长井段多层高孔密射孔的薄油层井。
多层压裂时, 每个小层吸收液体的能力并不一样, 即小层分流量不相同。 它们分别取决于 各自的地质条件 ( 地应力、 渗透率等) 和射孔情况 ( 孔密、 孔径等) , 并且在整个施工过程中是不
① 王宗六等 1 薄油层Biblioteka 裂改造技术研究鉴定材料, 1994
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14 20
施工成功率 (% )
100 90
有效井次 ( 次)
14 12
有效率 (% )
100 60
累增油 ( t)
2930017 765213
平均单井增油 ( t)
195314 38216
2 蜡球暂堵选压工艺
211 工艺原理
在已射开多个油层的井段同时压裂时, 由于各小层间存在渗透性和破裂压力的差异, 有的 层会被先压开裂缝, 其余的则暂不造缝。 此时加支撑剂将已压开的裂缝支撑起来, 并尾追一定 数量的蜡球, 蜡球在缝口到井筒炮眼内堆积形成堵塞, 使处理层段压力升高。 当另一破裂压力 相近的层又被压开时, 可观察到处理层段压力明显下降, 此时再尾追一定量的蜡球……, 如此 重复, 就能达到一次压开多层的目的。 当井投产时, 蜡球在原油和温度的作用下溶解或软化并 随产出液一起返排出来, 对地层不会造成伤害, 这就是蜡球暂堵选压工艺的基本原理。
116 现场施工及效果对比
表 1 给出了限流压裂设计软件设计的参数与实际施工参数对比情况及效果。 从表中可看 出, 排量、 平均砂比和加砂量基本达到设计要求, 符合率较高, 说明该软件可科学地指导施工。
表 1 限流压裂设计与施工参数及效果对比 破裂压力 (M Pa ) 设计 施工 5314 2810 5018 4010 4815 4113 5211 5110 平均砂比 (% ) 设计 2814 3017 3114 2912 施工 2611 3016 3117 2816 加砂量 (m 3 ) 设计 12131 18175 12163 18101 施工 1216 1810 1218 1714 排量 (m 3 m in ) 设计 314 313 312 311 初增油 ( t d) 实际 2018 2410 2410 2110 累增油 ( t) 设计 2700 7078 4750 4906 实际 2357 2032 3260 4268
井 号 滨 42202斜 33 滨 26229 纯 26220 大北 1021
施工 设计 314 1719 313 3119 312 2911 311 1719
表 2 给出了限流压裂与其他压裂工艺的效果统计对比情况, 可以看出限流压裂的施工效 果是非常好的。
表 2 限流压裂与其他压裂工艺效果对比 压裂工艺 限流 其他 井次 ( 次)
62
油气采收率技术
1999 年 6 月
大量液体的同时产生较大的炮眼摩阻, 迫使压裂液分流, 同时由于处理层段压力升高 ( 见 1 式) , 使破裂压力接近的其它层相继被压开, 从而达到一次压裂多层的目的。 炮眼摩阻在处理层段压力系统中所起作用可从下式看出。
( 1) ∃P f 式中 P f ——处理层段压力 ( 井筒内) ,M Pa; P h ——静液柱压力 ( 从井口到处理层) ,M Pa; B H T P ——压裂层缝口压力,M Pa; ∃ P f ——管线摩阻 ( 从井口到处理层) ,M Pa;
( kk )
- L
(k )
)Θ g = P w f (kk ) + ∃ P (kk )
( 3)
式中 k ——任一小层, k = 1, 2, ……, n , n 为油层总数, 其中包含基准层 k k ; 基准层的孔眼摩阻,M Pa; ∃ P (k ) 、 ∃ P (kk ) ——任一层、 基准层的缝口压力,M Pa; P w f (k )、 P w f (kk ) ——任一层、
第 6 卷 第 2 期
王宗六等: 低渗多层薄油层压裂技术
63
断变化的。 所以多层压裂设计计算时, 无论是将整个处理层段上各小层厚度相加后看作一层, 还是分小层 ( 层组) 进行单独计算, 然后迭加, 都与实际情况不符。 为此开发了限流压裂设计软 件。 该软件将拟三维裂缝几何模型、 温度场模型、 多层压裂流量分配理论等与限流压裂理论有 机地结合起来, 采用最优化方法求解、 模块化结构设计、 中文菜单驱动, 使用方便。 它既可用于 限流压裂设计, 又可用于常规压裂设计。
crea sing Facto r T echn ique ) , 简称 SW IFT 法。
目标函数为:
n
O bj
f un =
∑N
k= 1
224. 2Q 2 (k ) Θ
2 (k )
D
4 (k )
C
2
+ P w f (k ) + (L
( kk )
- L
(k )
)Θ g - P w f (kk ) -
第 6 卷 第 2 期 油 气 采 收 率 技 术
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低渗多层薄油层压裂技术
王宗六 孟祥和 杜宝坛
( 胜利石油管理局采油工艺研究院)
孟维宏
( 石油大学 ( 华东) 石油工程系)
摘要 论述了限流压裂和蜡球暂堵选压压裂技术, 建立了多层压裂过程中小层瞬时流量分配模 型, 提出了求解方法, 结合拟三维裂缝几何模型和限流压裂技术, 开发出限流压裂设计软件, 解决 了多层压裂设计计算问题。该技术已形成较完善的设计方法和施工工艺。应用该技术成功地实现 了埋深 3500m 以上、 油层层数超过 10 层、 单层薄达 014m 的多层、 薄油层压裂改造。 现场应用表 明, 该技术施工成功率达 90% , 有效率达 80% , 增油效果和经济效益显著。 主题词 低渗透储集层 多层 薄层 限流压裂 压裂设计 自由词 蜡球暂堵
11411 小层分流量算法
多层压裂流量分配的准则[ 2, 3 ], ① 是: 在压裂所有处理层的情况下, 各层的缝口压力 ( 最小 主应力加缝内摩阻) 再加上孔眼摩阻, 折算到同一基准面上应相等。 选某一小层井筒位置为基 准层, 其它小层与该层压力关系为: ∃ P (k ) + P w f (k ) + (L
113 射孔方案的确定 ( 1) 孔密一般控制在每米 1 孔左右, 但为了减少井筒处通道扼流造成的附加压降, 每一小
层不应小于 2 孔[ 2 ]。 各层孔数根据地质条件和欲处理的程度按比例分配。 ( 2) 射孔位置一般选择渗透性最好的部位, 并考虑裂缝的上下延伸。
( 3) 射孔孔眼相位应采取 90° 或 120° , 以减少井筒处通道扼流附加压力 [ 1 ]。 ( 4) 枪弹的选择要保证能穿透套管、 水泥环并进入地层。 ( 5) 为保证顺利施工, 可附加一定量的孔眼。 114 限流压裂设计软件的开发
P w ——井口压力,M Pa; P f = B H T P + ∃P p = Pw + P h -
∃ P p ——炮眼摩阻,M Pa。 ∃P p =
224. 2Q 2 Θ
CN D
2 2 4
炮眼摩阻是限流压裂的关键参数, 其计算公式① 如下:
( 2)
式中 ∃ P p ——炮眼摩阻,M Pa; N ——炮眼数;
1 限流压裂工艺
111 工艺原理设计
限流压裂设计与常规压裂设计的主要区别在于前者要考虑射孔完井情况, 即要考虑射孔 孔眼摩阻。 对于多层压裂情况, 它将影响整个压裂层段各小层的流量分配, 从而影响各小层的 处理程度。 限流压裂工艺的基本原理是: 压裂时, 每一个吸液的射孔孔眼相当于一个节流嘴, 会产生 一定的摩阻, 如果限制孔眼的数量和直径, 并以尽可能大的排量注液, 则最先压开的层在吸收
① 王宗六等 1 薄油层压裂改造技术研究鉴定材料, 1994
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64 115 方案优化
油气采收率技术
1999 年 6 月
按要求输入有关参数, 就可得到一个方案。 根据井、 地层及施工设备等实际条件, 检查设计 方案是否合理, 合理则采用, 不合理就修改输入参数重新设计, 直至得到满意方案为止。
Q ——注入排量, m m in;
3 3
D ——炮眼直径, mm ;
——注入液体密度, kg m ; Θ C ——炮眼流量系数, 无因次。 从 ( 2) 式可以看出, 炮眼摩阻受炮眼直径、 炮眼数和注入排量影响, 任意改变其中一个变量 都会改变炮眼摩阻。 注入排量的选取原则是: 在井身条件和地面设备条件允许的情况下, 尽可 能提高排量; 而炮眼直径一般变化不大; 所以炮眼数 N 就成为最关键的变量, 其确定方法参见 “1. 3 射孔方案的确定” 。 112 在多层薄油层改造方面的优势 前述多层薄油层的特点对压裂工艺提出了特殊要求。 很显然, 常规压裂工艺满足不了这些 要求, 而限流压裂则在这类油层改造中具有优势① , 具体表现为: ( 1) 能处理大多数小层, 甚至全部小层, 从而获得较高的完善系数。 ( 2) 能按具体地质条件确定各目的层的合理处理程度。 多层油藏各小层之间往往存在差 异, 常规压裂难以使它们受到均衡的处理, 而限流压裂工艺可以根据不同层的具体地质条件, 用不同的布孔数量来实现各层的均衡处理。 ( 3) 可以保证裂缝在最有利部位产生。可以通过在最有利部位射孔, 保证裂缝首先在这里 产生, 这样不仅可以提高效果, 而且可以节约投资。