基于水平井分段压裂技术的专利现状

为了提高水平井采收率,需要对石油钻采领域中占有重要位置的水平井分段压裂技术进行研究。本文重点分析全球及中国范围内有关水平井分段压裂的专利申请信息、专利布局、重点申请人的技术构成以及技术发展状况等。技术概述通常将水平井分段压裂技术分为三种:化学隔离分段压裂技术,先对第一段进行射孔,然后通过油管压裂,最后用液体胶塞和砂子隔离完成压裂;机械封隔分段压裂技术主要应用于套管井;水力喷射分段压裂技术,利用专用喷射工具产生高速流体在孔道内将动能转化为压能,形成方向单一的裂缝。

分布式光纤监测技术在水平井分段压裂中的应用

水平井分段压裂过程中,涉及大量繁杂的数据监测与处理工作,同时,压裂过程的不确定性给实时监测带来了更大的难度。传统的井下监测方式存在监测精确度低、受电磁干扰、成本高昂等问题,分布式光纤传感技术的产生,为这些亟待解决的难题提供了新的解决思路。分布式光纤传感技术以其成本低、耐高温、性质稳定、不受电磁干扰等优势,逐渐在油田得到应用。对水平井分段压裂的应用现状进行研究,分析了分布式光纤传感技术原理,总结了分布式光纤的井下安装方式,归纳了分布式光纤传感技术在水平井分段压裂中的应用现状,最后提出了分布式光纤监测技术的发展建议。研究认为:目前,分布式光纤传感技术已受到广泛关注,将成为井下监测的重要工具;分布式光纤传感在水平井分段压裂中的应用主要有压裂液注入分布诊断、人工裂缝起裂及延伸诊断、封隔器泄漏监测和DTS/DAS数据定量解释;对未来温度和声学监测数据的解释方法将向定量解释的应用方向发展。

水平井分段压裂各段产能评价技术研究进展

为更好掌握水平井分段压裂后各层段产能贡献情况,分析水平井分段压裂各段产能评价存在的问题,系统梳理现有的3种水平井分段压裂各段产能评价技术,并提出该技术未来的重点攻关方向。结果表明:水平井分段压裂产能评价主要存在测试仪器输送困难和测试资料解释困难;产出剖面测井技术的测试仪器因井身结构和井况使其适用性受限制,分布式光纤监测技术可实时连续监测压裂动态,但数据解释仍是最大的难题,示踪剂监测技术选取合适的示踪剂可弥补上述2种技术的不足;下一步攻关方向应着重于各技术的测试工艺和数据解释。通过对水平井分段压裂各段产能评价技术综合剖析,可为现场测试提供技术参考和为后续技术发展提供新视角。

致密油藏水平井分段压裂用新型压裂液技术研究

本文以丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、二烯丙基二甲基氯化铵、乙烯吡咯烷酮为聚合单体,制备出两性离子型四元共聚物DAP-4,并将其与羧甲基纤维素钠、油酸聚氧乙烯醚、十二烷基酚聚氧乙烯醚、月桂酰胺丙基磺基甜菜碱以质量比11:5:2:1:1悬浮分散于白油中,制备出有效成分含量40wt%的多功能压裂液稠化剂DGN,用于实现连续混配。室内评价结果显示,DGN耐矿化度效果极佳,矿化度5×10^(4)mg·L^(-1)条件下,溶解时间小于40s,0.1wt%加量配制的滑溜水体系减阻率高于75%,破胶液对储层岩石润湿性极佳,对模拟原油的渗吸置换率达43%;0.5wt%加量下配制的胶液呈现出良好的增稠性,95℃条件下呈现出良好的耐温耐剪切性,其破胶液岩芯伤害率仅为3.24%,表面张力低至25mN·m^(-1)左右,残渣含量几乎为零。

基于井上下微震联合监测技术的地面水平井分段压裂效果分析

针对深井巨厚岩层动力灾害的防控,我国部分冲击地压矿井采用了地面水平井压裂防控技术。为了有效监测地面水平井压裂期间的压裂效果,提出了井上下微震联合监测方法,通过井上下微震联合监测台网的建设,对地面水平井分段压裂期间产生的微震事件进行有效监测、分析。结果表明,压裂施工与微震事件的发生具有明显的相关性,使用井上下微震联合监测方法,压裂时段微震事件分布在压裂缝网展布范围内的概率高达71%,微震事件分布与压裂缝网在垂直方向的展布范围具有较高的一致性;井上下微震联合监测技术的应用可有效提高微震的垂直定位精度,能够满足地面水平井分段压裂效果的观测。井上下微震联合监测技术的提出和应用可为后续地面压裂效果的观测、分析提供一定参考。

水平井分段压裂裂缝间距优化技术研究

在水平井分段压裂设计中,裂缝间距的选取是一项十分重要的内容。针对目前裂缝间距选择方法不完善的问题,从极限泄油半径、产能模拟、岩石可压性、压裂工艺特点、储层厚度等方面进行了研究,得到五种优化裂缝间距的方法,可为现场应用提供理论参考。

高庙气田砂岩气藏水平井分段压裂技术研究与应用

川西地区高庙气田沙一气藏储层低渗致密,受窄河道控制,井位部署空间受限,水平井压后返排时间长,返排率通常较低。为高效经济地开采储量,通过川西地区近几年的水平井压裂实践,研究应用了裂缝参数优化技术+脉冲式柱塞加砂技术+超低密度支撑剂+K344封隔器的组合技术。通过裂缝参数优化技术分析合理的裂缝间距和裂缝导流能力,采用脉冲式柱塞加砂技术和超低密度支撑剂可形成更加有效的裂缝支撑剖面,应用K344封隔器分段压裂增加返排通道,以降低对储层的伤害。该组合技术在沙一气藏进行了两口水平井的先导性试验,施工成功率100%,24小时内返排率均达到60%以上,增产效果显著。

大牛地气田水平井分段压裂技术研究与应用

针对大牛地气田水平井增产的需要,通过建立气藏水平井分段压裂产能模型,优化了致密气藏水平井分段压裂裂缝参数;研究了套管井机械封隔分段压裂工艺、裸眼井水力喷射定点分段压裂工艺、裸眼封隔器分段压裂与完井一体化工艺,形成了适合大牛地气田水平井分段压裂的关键技术;现场试验表明,分段压裂配套技术较好地实现了水平井增产稳产,为水平井在大牛地气田的工业化应用提供了支撑。

红河油田长8油藏水平井分段压裂参数优化研究

在对红河油田长8油藏水平井分段压裂参数与产量关系分析的基础上,分别对压裂设计参数和施工参数进行了优化,结果表明:当基质型储层裂缝导流能力为25～35μm2.cm,裂缝半长为130～170 m,裂缝间距为90～110 m,单段砂量为30 m3,前置液比例为35%～38%时,开发效果最佳;裂缝性储层裂缝导流能力为40～50μm2.cm,裂缝半长为90～120 m,裂缝间距为120～140 m,单段砂量为20 m3,前置液比例在38%～40%时,开发效果最佳。

水平井分段压裂管柱中K344封隔器锚定力分析及计算

通过数值模拟结合数学计算的方法,进行水平井分段压裂管柱中K344封隔器的锚定力分析计算。给出K344封隔器在井下工作时的锚定力计算公式,建立了扩张式胶筒的力学分析模型,利用有限元软件Abaqus完成数值仿真计算。现场井实例分析计算和验证表明,该方法达到了优化管柱设计的目的。

川西致密气藏水平井分段压裂的优化方法

根据裂缝参数优选结果,应用Frac PT裂缝延伸模拟软件,对砂量、液量、排量等加砂压裂施工参数进行优选,形成了新场沙溪庙组水平井分段压裂的优化施工参数。新沙X井水平井分段压裂工艺进行了4段共计145 m3的加砂压裂施工,4段加砂规模分别为35、19、41和50 m3。压后累计排液量593 m3,返排率53.35%,测试求产获无阻流量6.337 2×104m3/d,是压前射孔后产能(0.8×104m3/d)的7.9倍,是邻井直井单层压后平均产能(2.08×104m3/d)的3.05倍。

七棵树油田水平井分段压裂数值模拟优化

针对七棵树油田低孔特低渗的特点,依据水平井压裂产能模型,对该油田水平井分段压裂设计参数进行了优化,包括裂缝的条数、长度、导流能力等参数,进而优化了每段的加砂规模、前置液用量及砂浓度等工艺参数,形成了适合该油田的压裂优化设计方法,为该油田的高效开发提供了技术支持。

致密油藏水平井分段压裂CO_2吞吐实验研究

目前,某油田正在进行CO_2吞吐试验,该油田属于致密油藏,分段压裂水平井CO_2吞吐效果受诸多因素制约,急需通过物理模拟方法研究复杂条件下的CO_2吞吐机理。因此,采用大型物理模拟实验系统,首次选用露头平板模型,针对致密油首次利用致密岩芯和实际原油,开展分段压裂水平井CO_2吞吐模拟实验研究。实验结果表明,CO_2吞吐能有效提高致密油藏采收率,且注入压力是CO_2吞吐效果重要的影响因素;通过对吞吐过程中模型不同位置压力、出口产量等关键参数分析,明确了CO_2吞吐地层能量补充特征。研究成果对于致密油藏有效开发具有一定指导意义。

水平井分段压裂用桥塞研究现状及发展趋势

水平井分段压裂是提高非常规油气开采率的有效方法。阐述了在水平井压裂作业中,桥塞的作用及机理。介绍了水平井压裂作业中3类常用的桥塞:可捞桥塞、复合材料桥塞、可溶桥塞。分别介绍了3类桥塞的研究现状,分析了3类桥塞特点并结合施工现场评价了3类桥塞的优缺点。解释了以镁铝合金为基体的井下可溶材料的溶解机理,并认为可溶桥塞将会成为未来一段时间内水平井分段压裂领域的研究热点。

水平井分段压裂在特低渗透油藏开发中的应用研究

低渗透油田是指油层储层渗透率低、丰度低、单井产能低的油田,而特低渗透油藏又要比低渗透油藏在油层储层的渗透率、丰度、单井产能方面更低。从我国现阶段油田开发的现状来看,特低渗透油藏的开发有着十分重要的意义。本文从目前特低渗透油藏开发的现状出发,阐述了水平井分段压裂技术概念,紧接着又分析了水平井分段压裂参数优化技术,最后在前文的基础上详细探讨了水平井分段压裂工艺技术与工具,并提出了几点技术的建议,希望能够为今后相关内容的研究提供一定的参考依据。

水平井分段压裂技术在歧北斜坡低渗储层的应用

歧北斜坡区油藏埋深大、孔隙度低、渗透率低、自然产量很低;近年的勘探开发中还没有形成有效的手段提高储层产量。文章通过分析歧北斜坡区BS1601H井采用封隔器分段压裂技术成功实施对致密储层的改造,并且获得高产;对大港油田低孔低渗储层改造具有一定的借鉴意义。

页岩气致密油气水平井分段压裂对环境的影响及发展趋势

页岩气和致密油气开发应用的水平井分段压裂技术,可沟通更多储层裂缝及微裂缝,提供更大的泄油面积和体积,从而大幅提高单井产量。当前分段压裂技术依托的压裂液主要为清水压裂液、氮气泡沫压裂液、交联压裂液等,其中使用最为广泛、对环境影响相对最小的是清水压裂液。清水压裂液中98%都是水,其余2%的成分是化学添加剂。清水压裂等水力压裂技术用水量大,对水源品质及水量要求极高,生态成本高。北美以清水压裂为基础的压裂液使用比例已经明显下降,常规压裂和混合压裂等低耗水压裂比例在上升。新压裂技术及压裂液类型将成为一个不可阻挡的发展趋势,纯气体压裂、液态气体压裂或超能气体压裂等更为清洁的压裂方式,势必成为研发应用的主要方向,包括LPG(液化石油气)压裂、纯氮气压裂、CO2压裂及超临界CO2压裂等。

易钻桥塞射孔联作技术在玛东水平井分段压裂中的实践应用

目前我国的低渗透、致密油气藏油田数量较多,特别是在新疆地区,该类型的油田严重阻碍了我国油气的整体开采水平。当前水平井分段压裂是一种改造低渗透油田、提高采油率的主要手段。以新疆玛东油田为例,探究易钻桥塞射孔联作技术在水平井分段压裂中的应用,为当前的新疆地区的油田开采提供参考意见。

非均质储层水平井分段压裂设计及应用分析

非均质储层是指地质结构中储层间出现的分布不均,交错分布的现象,这为气藏开采工作带来很大的难度。尤其是在水平井分段压裂设计中,需要优先了解各个储层之间的分布情况,才能制定合理的压裂计划,而非均质储层的分布特性导致无法有效构建供水平井天然气流动所需的裂缝网络。针对这一问题,相关学者提出将最小阻隔层的厚度作为划分渗流单元的参数,以人工干预的方式优化储层间的分布关系,通过验证得到了良好的应用效果。