非常规压裂返排液回注处理实验研究

油气井作业过程中产生的压裂返排液已成为当前油田地表水体主要污染源之一。对非常规开采压裂返排液进行了主要污染成分分析，结合油田现场处理现状提出了回注处理工艺，并进行了实验研究。结果表明，在采用破胶、Fe/C微电解、混凝和压滤的处理工艺后，压裂返排液达到ρ（悬浮物）＜10 mg/L、ρ（油）＜30 mg/L、pH值为6～9的标准要求。该研究为压裂返排液回注处理工艺、装置的设计及现场实施提供了实验基础。

非常规压裂水井增注技术

针对常规水井压裂理论在实际应用中施工周期长、强度大、成本高、容易形成水窜和二次污染等问题，研究了注水井非常规压裂增注技术。模拟计算出非常规压裂的造缝长度，对６０井进行了试验，取得了明显的效果，为提高注水井注入效果提供了一项实用有效的技术。

非常规压裂试油井口配套技术应用研究

非常规压裂试油井口与套管头的连接方式不同,泵注头不同,井口主通径不同,要求压力等级高(70MPa、105 MPa),能带压泵送桥塞,远程控制,高压投球。结合河南油田非常规压裂试油特点,研究配套了简易套管头完井压裂试油井口装置、标准套管头完井压裂试油井口装置和水平井泵送桥塞射孔压裂试油井口装置,形成了河南油田非常规压裂试油井口配套技术系列。

河南油田非常规压裂返排液回注工艺技术

河南油田非常规压裂返排液的成分复杂,目前尚无效果理想的处理工艺,因此,急需开发一种高效、经济的处理回注工艺技术。根据河南油田非常规压裂返排液水质分析情况,通过絮凝沉降试验、药剂除硼试验,以及反渗透膜除硼的室内及现场试验,得出如下结论：非常规压裂返排液的处理回注工艺方案可采用絮凝沉降＋反渗透膜过滤的处理流程,采用橇装式成套设备,处理后水质可满足回注水质标准,即含油量≤10 mg/L、悬浮物含量≤10 mg/L、含硫量〈2 mg/L、总铁含量〈2 mg/L、细菌总数〈100 m L-1、p H值7~8;处理后污水通过单井注入地层,处理成本不大于5元/m3;设计压裂返排液处理规模为100 m3/d。

非常规压裂返排液处理的现场试验

河南油田通过非常规压裂返排液处理的现场试验制定了处理技术方案,包括压裂返排液处理后回注工艺方案和回用工艺方案,并进行了絮凝沉降试验、药剂除硼实验、反渗透膜除硼及杀菌剂评价试验,结果表明,采用二级反渗透膜处理工艺是适宜的;采用“气浮＋过滤”处理工艺处理后水质可满足回注水质标准：含油不大于10 mg/L、悬浮物不大于10 mg/L、含硫小于2 mg/L、总铁小于2 mg/L,细菌总数小于100个/m L,p H值7-8,处理成本不大于5元/m^3。

非常规压裂技术在川东页岩气开发中的应用研究

页岩气存在的页岩层一般孔隙度较小、渗透率较低、石英矿物质含量高、页岩层内页岩气流动性较低,天然形成的裂缝发育程度较高,所以需要对页岩层进行压裂改造才能获得较高且稳定的页岩气产量,非常规压裂技术是页岩气开发的核心技术之一,本文对非常规压裂技术地面配套施工技术进行了具体分析,升级优化页岩气压裂装置,完善压裂工艺地面施工布置,保证了非常规压裂技术施工质量。

非常规油气田压裂作业阀箱的结构创新

当前非常规油气田压裂作业对压裂泵阀箱提出了更高的性能要求,常规压裂泵阀箱因使用寿命短,可靠性偏低,已经难以满足非常规油气田的恶劣工况。针对这种情况,文章提出了通过采用新型双导向杆阀结构内腔设计来提高阀箱本体的有效壁厚,降低工作应力,进而提高阀箱的抗疲劳损坏能力,获得更高的使用寿命;此外还通过采用柱塞缸套与阀箱本体一体化的结构设计,移除了原分体式柱塞缸套与阀箱本体处的一道橡胶密封,从而减少阀箱工作时的渗漏点,有效提升阀箱工作时柱塞密封的可靠性。新型压裂泵阀箱已经在非常规油气田的实际工业使用中取得了良好的效果,阀箱的使用寿命及工作可靠性都得以明显提升,这些结构创新值得在压裂泵阀箱的制造中推广应用。

多台混砂车数据采集整合系统的研究与应用

随着油田进入中后期开发,压裂等大型增产措施越来越受到重视。大型压裂施工中往往需要多台泵车同时在线协同作业,而常规压裂施工所使用的压裂车组生产厂家各异,不同厂家生产的压裂车组数据采集系统不配套,采集系统之间不能实现数据采集的无缝连接。研发的大型压裂数据采集整合系统,将2套或2套以上不同厂家生产的混砂车数据采集系统整合在一起,确保了大型压裂施工的正常进行,现场应用情况良好。

Fault detection based on microseismic events

In unconventional reservoirs, small faults allow the flow ofoil and gas as well as act as obstacles to exploration; for, （1） fracturing facilitates fluid migration, （2） reservoir flooding, and （3） triggering of small earthquakes. These small faults are not generally detected because of the low seismic resolution. However, such small faults are very active and release sufficient energy to initiate a large number of microseismic events （MEs） during hydraulic fracturing. In this study, we identified microfractures （MF） from hydraulic fracturing and natural small faults based on microseismicity characteristics, such as the time-space distribution, source mechanism, magnitude, amplitude, and frequency. First, I identified the mechanism of small faults and MF by reservoir stress analysis and calibrated the ME based on the microseismic magnitude. The dynamic characteristics （frequency and amplitude） of MEs triggered by natural faults and MF were analyzed; moreover, the geometry and activity types of natural fault and MF were grouped according to the source mechanism. Finally, the differences among time-space distribution, magnitude, source mechanism, amplitude, and frequency were used to differentiate natural faults and manmade fractures.