海拉尔油田混注纤维压裂技术

针对海拉尔油田贝301区块储层欠压严重,压裂施工过程中近井地带大部分支撑剂回流,造成裂缝部分或完全闭合,影响油井压裂效果问题,利用纤维具有物理稳固、可形成空间网状结构的特性,开展了碳纤维防砂技术室内实验及现场试验。研究表明,混注纤维压裂技术,即将碳纤维直接加入到压裂液中是可行的。对比防砂效果,碳纤维与包裹陶粒相近,但碳纤维除具有防砂作用还能够提高压裂液悬砂性能,改善裂缝铺砂剖面、提高改造效果。本次研究对海拉尔油田欠压储层改造提供了技术支撑,为国内相关油田相似储层的压裂改造提供了借鉴。

井下高压充填纤维复合防砂体的力学分析

从纤维增强树脂涂敷砂强度的机理入手,首先对单根纤维的压应力进行力学分析,构建了单纤维微元体的压应力力学模型,然后对影响短纤维受力的因素进行分析,采用半经验法确定单向平行短纤维增强复合砂体的工程常数,对理论预测公式进行修正,并引入纤维分布方位因子,建立了考虑流体剪切冲刷的随机取向短纤维增强砂体强度的预测模型。利用该模型得到了纤维复合体极限强度与临界产量的关系,从而为优化纤维加入量以及合理控制开井后的生产制度提供了理论指导。

稠油热采井改性纤维复合防砂实验研究

单一的防砂技术在稠油热采井中的应用受到一定限制,为解决热采井防细粉砂,从改善纤维复合防砂技术体系中的基体(树脂涂敷砂)性能入手,以期使纤维复合防砂技术能够用于热采井防砂。通过考察水溶性酚醛树脂、ER树脂粉末、偶联剂、增强剂加量对砂体抗压强度和渗透率的影响,分析了体系中各组分的作用机理。通过室内实验优化了纤维防砂体的配方,研究表明,偶联剂、改性剂、增强剂、ER树脂粉末、水溶性酚醛树脂SR-1、石英砂之间的质量比为(0.15～0.20):3.1:1.5:(2～4):10:100时体系具有较高的防砂强度,并且在350℃下仍能保持在3MPa左右,较不加入纤维时高30%,渗透率可增加10%左右。

纤维复合无筛管防细粉砂理论研究

粉砂岩和泥质粉砂岩油气藏开发中出砂严重,常规防砂技术效果很差。分析传统防砂工艺的不足,针对细粉砂岩的特点,提出防治细粉砂的总体思路为“解”、“稳”、“固”、“防”、“保”和“增”。用前置解堵液解除储集层损害,用带正电荷支链的软纤维稳砂剂吸附细粉砂颗粒将其聚集成颗粒集合体来稳砂,将硬纤维和涂层砂充填在水泥环外形成类似筛管作用的三维网状复合体,达到无筛管防砂目的,在裂缝端部脱砂压裂解除近井地带损害,并改善原有渗流条件而增加产量。实验研究表明,纤维可以使复合体的稳砂能力提高十几倍到几十倍。

榆林储气库高气量纤维网络抗支撑剂回流实验

为满足地下储气库季节调峰“快进快出”及“多注多采”的要求,低渗气藏储气库井通常需要压裂改造。聚丙烯纤维具有握裹力强、弹性模量大、分散性佳的特点,在压裂液中添加聚丙烯纤维,可与支撑剂颗粒互绕形成网络结构,抵抗支撑剂回流。文中基于裂缝导流能力评价指标,从纤维网络形态、陶粒支撑剂大小、铺砂浓度、纤维与支撑剂的质量比和纤维长度等方面,设计出砂与不出砂2种实验,综合评价聚丙烯纤维网络抗支撑剂回流能力。结果表明:选用长庆20/40目陶粒支撑剂、铺砂浓度12.6 kg/m^(2)、纤维与支撑剂的质量比大于0.010、纤维长度大于10 mm的裂缝支撑剂设计,在高注气量下抗支撑剂回流控砂效果最好。研究结果可为低渗气藏储气库注采井压裂施工的支撑剂设计和防砂、控砂提供理论依据。

纤维复合防砂技术在孤岛油田的应用

纤维复合防砂是针对疏松砂岩油藏防细粉砂而提出的一项新技术,对于防细粉砂、气井防砂效果尤为显著。从纤维复合防砂机理入手,进行了特种纤维的耐酸、碱、高矿化度水及其耐高温试验,同时针对孤岛油田进行了纤维复合体的性能评价,并进行了矿场试验,以期为疏松砂岩油藏的防细粉砂难题提供技术支持。纤维复合防砂技术是采用两种可分别起“稳砂”和“挡砂”作用的特种纤维,一种稳砂,将细粉砂变成较大的细粉砂结合体;另一种挡砂,挡住细粉砂结合体进入井筒。纤维的加入大大提高了树脂涂覆砂的强度,延长了防砂有效期。

纤维复合压裂防砂技术研究与应用

为从根本上解决温米油田低压、中低渗油层压裂改造后支撑剂回流使地层出砂,或油层疏松开采过程中生产压差过大使地层出砂问题,减少因油层出砂造成油井的机械故障或冲砂作业工作量。从出砂、防砂机理入手,通过研究及试验优选出适合温米油层物性的纤维复合体、涂敷砂,优化压裂施工参数,在压裂携砂液中加入适量纤维复合体,进行地层深部防砂,后期尾追涂敷砂,防止支撑剂返吐。应用结果表明,该技术适应性强,延长了油井的生产周期,并取得了较好的增产效果。

纤维复合防砂技术的机理研究及应用

纤维复合防砂技术是针对疏松砂岩油藏防细粉砂而提出的一项新技术,通过“稳砂”和“挡砂”作用来防砂,无须下入筛管,不会对渗透率造成伤害。从纤维复合防砂机理入手,介绍了特种纤维的制备与表面处理,对特种纤维的耐酸、碱、高矿化度水及其耐高温性能进行了试验,并进行了纤维复合防砂的矿场先期试验。试验结果表明,纤维的耐酸、碱、盐以及耐温性能好,加入纤维后大大提高了树脂涂敷砂的强度,同时改善了人工井壁的渗透性,延长了防砂有效期。

延时固化混纤维酚醛树脂覆膜砂LH-Ⅱ研制

针对开发中后期疏松砂岩油藏的多产层出砂油井研制了防砂剂LH Ⅱ。用加有偶联剂的酚醛树脂制备覆膜砂 ,接质量比 10 0∶3与直径 1.2mm、长 8.0mm的聚酯纤维混合制成混纤维覆膜砂。该覆膜砂以油田污水或海水携带 ,充填入亏空油层 ,待各项井下作业完成后注入固化剂溶液 ,使充填砂体固结。聚酯纤维可防止覆膜砂在固结前反吐。在室内模拟条件下确定酚醛树脂熔点为 96℃ ,以乌洛托品与表面活性剂等辅剂的复配物为固化剂 ,固化剂溶液浓度为 2 5 0～ 30 0 g/L。在使用清水携砂、配液条件下 ,在 6 5℃固化 3天后固结砂抗折、抗压强度达 2 .5和4 .3MPa ;随固化温度升高 ,固结砂强度升高 ,在 70℃固化后强度接近稳定值 ,在 12 0℃固化后强度急剧升高。改用海水时 ,在 70℃固化后抗折、抗压强度分别达 2 .4和 4 .8MPa ;在 6 0℃下不加固化剂时至少在 5天内不固化 ,加入固化剂后 3天强度达到 2 .4和 4 .9MPa。LH Ⅱ固结砂耐清水、海水、原油、盐溶液 (压井液 )、10 %盐酸、季铵盐溶液浸泡 ,但不耐碱 (5 %NaOH溶液 )。表 3参 6。

沙生灌木纤维复合生态环境材料——一种新型的绿色环保型治沙材料

针对我国目前环境形势和生态建设及荒漠化防治的特点,在现有人造板生产技术基础上,提出了利用沙生灌木纤维铺装成型,然后进行种子置入,形成了沙生灌木纤维基材——一种新型的绿色环保型治沙材料的新思路。同时分析了该纤维基材的生产工艺、经济性、可行性。

纤维复合无筛管防细粉砂技术在涩北气田的应用

柴达木盆地涩北气田是中国第四大气田,其储集层为第四系粉砂岩和泥质粉砂岩,胶结疏松,出砂严重,常规防砂技术基本无效或效果很差。根据对该气田储集层的研究,其防砂作业要采用软纤维稳砂预处理技术和处理液(处理液由可防止储集层岩石润湿反转的表面活性剂和可以稳定细粉砂颗粒的软纤维稳砂剂组成)。基于对具有防砂效能的纤维与涂层砂形成的三维网状复合体结构与性能的研究,研制出在储集层条件下稳定并能抗温、抗酸、抗碱和抗地层水侵蚀的防砂专用特种纤维复合体,用盐湖水配制出低损害清洁压裂液,并设计了压裂端部脱砂与控制工艺,形成了纤维复合体技术、清洁压裂液技术和端部脱砂技术集成配套的纤维复合无筛管防细粉砂技术。用该技术在涩北气田12口井进行先导试验,取得了显著的防砂效果,防砂后的不出砂产气量是防砂前产气量的1.75倍以上。

矿物纤维增强覆膜砂的界面力学模型研究

为深入了解纤维复合防砂技术中纤维复合砂体的增强作用机理,对纤维与覆膜砂表面树脂层的界面性质进行了研究。基于纤维增强复合材料的剪滞理论模型,对单纤维-树脂层微元体进行了界面力学分析;根据矿物纤维覆膜砂体的特征,对剪滞理论模型进行了修正,建立了可定量计算纤维覆膜砂体抗压强度的剪滞理论力学模型。研究发现,覆膜砂体具有宏观颗粒多孔特征和树脂反应收缩产生的大量微裂缝和微孔隙,使砂体应力集中,导致其在60和80℃温度下的抗压强度分别为2.75和8.88MPa;矿物纤维与覆膜砂体为点接触,每个接触点的有效粘结长度为0.3mm左右;覆膜砂体中加入0.2%矿物纤维后,纤维复合砂体的抗压强度比空白砂体提高了0.92MPa。研究结果表明,最大剪应力与纤维有效粘结长度呈双曲正切函数关系,纤维有效粘结长度等于所用覆膜砂粒的半径,修正模型从界面力学的角度解释了纤维增强覆膜砂的作用机理,并可在较小误差范围内定量计算适当纤维掺量下纤维复合砂体的抗压强度。

整体烧结金属纤维筛管Ⅲ型防砂技术研究及其在超稠油油藏开采中的应用

针对超稠油区块油藏特性 ,通过一系列防砂技术先导实验 ,开发研制了整体烧结金属纤维筛管 -Ⅲ型防砂技术。该筛管防砂效果明显 ,且不影响渗流能力 ,可提高超稠油油田开发效果。

纤维压裂液及其在吉林油田的应用

针对油气生产过程中容易出砂和压后测试快速排液时出现的支撑剂回流等问题,采用纤维稳定支撑剂技术配制出了性能优良的纤维压裂液,对该压裂的性能进行了系统评价,并介绍了纤维压裂液在吉林油田的应用情况。通过考察纤维加量(0.1%～0.4%)对压裂液黏度及交联时间的影响,得到了纤维压裂液配方:0.3%瓜尔胶+0.04%SD2-2有机硼交联剂+0.035%过硫酸铵+0.2%T-3纤维+其他添加剂,该纤维压裂液pH值9～10,稳定性良好,并具有良好的延迟交联性能和耐剪切性能,适合于60～65℃的中低温地层。当闭合压力小于20 MPa时,加入纤维的支撑剂导流能力不受影响;常温、170 1/s下连续剪切90 min后黏度保留率为52.86%;破胶水化液的表面张力为23.8 mN/m并且黏度小于5 mPa.s。该项技术在吉林扶余油田东+5-33、东34-201、松原采气厂老4-24井共3口井进行现场施工中取得了良好应用效果。

涩北气田纤维复合高压充填无筛管防砂技术研究与应用

涩北气田是我国第四大气田,其储层为第四系粉砂岩和泥质粉砂岩。这些岩石胶结疏松,出砂严重,气水层间互,防砂难度极大,属世界性难题。研究了纤维复合高压充填无筛管防细粉砂技术系统——储层预处理技术(使用带正电支链的软纤维吸附细粉砂颗粒成颗粒集合体来稳砂)、纤维复合体技术(纤维-树脂砂三维网状复合体挡砂)和高压充填技术(不压开地层充填纤维化合物在水泥环外形成类筛管,达到无筛管防砂目的,并解除近井带损害和增加泄气面积)。该技术可达到防砂和增产双重目的,在涩北气田涩7- 1 - 4井应用取得很好的效果,不出砂产量平均增产到原来的2 .1倍。介绍了纤维复合高压充填无筛管防细粉砂技术的理论、实验。

库车凹陷博孜超深凝析气藏加砂压裂技术

塔里木油田博孜凝析气藏单井酸压改造后,提产效果达不到预期目标,生产过程中井口温度低于析蜡点温度,井筒结蜡现象严重。根据博孜区块储层特点,采用不同粒径支撑剂组合工艺、纤维暂堵转向分层工艺和树脂覆膜陶粒支撑剂防砂工艺相结合的加砂压裂配套技术,实现了博孜区块超深储层改造作业。博孜X井采用该加砂压裂技术,日产气由4.68×10^4 m^3上升为51.5×10^4 m^3,是同区块3口常规酸压改造井平均气产量的3倍,日产油由0.46 m^3上升为40.97 m^3,效果显著。该技术为国内类似储层改造作业提供了技术支持。

油井压裂纤维控砂工艺技术研究与应用

对压裂井加快排液速度和控制支撑剂回流返吐是一对矛盾,排液速度太快可能超过临界出砂流速,导致支撑剂回流,缝口处的导流能力大大降低;排液速度太低又会导致排液时间增加,降低返排率。为解决这一矛盾,研究了纤维控砂工艺技术。阐述了纤维复合控砂技术原理,介绍了砂岩地层压裂井返排数学模型的建立及功能,特种纤维的制备及其性能评价,得出特种纤维的优越性和可行性。在优化压裂工艺的基础上,对W15-4等三口井实施了压后强制返排工艺,对M20-5井实施了纤维固结防砂工艺,取得很好的应用效果,得出纤维控砂工艺是有效解决压裂井加快排液速度和控制支撑剂回流返吐这一矛盾的有效手段。

稠油水平井金属纤维筛管完井工艺技术研究

稠油水平开金属纤维筛管完井是一种新的完井方法，经过化学配伍性与机械配伍性的研究，形成了稠油水平开金属纤维筛管完井的配套工艺技术。该技术具有施工工艺简单、操作方便、耐高温、防砂效果好、强度高、寿命长、渗透率大等特点，已在2口水平井中实施。

稠油纤维防砂工艺技术的研究与应用

新疆油田准东吉7井区在采油过程中,常出现支撑剂和地层砂回流返吐的问题,导致井筒砂埋,大部分生产井产量降至0。前期树脂砂防砂等工艺均告失败,为此,基于实验探索研究了最具应用前景的纤维防砂工艺在稠油油藏的应用。以临界出砂流速作为表征防砂效果的主要参数,研究了纤维长度、纤维直径、纤维浓度、液体黏度对临界出砂流速的影响。研究表明,加入纤维能有效提高支撑剂充填层的临界出砂流速,通过实验确定了最佳的纤维长度为6~9 mm,纤维直径为10~30μm,纤维浓度为0.5%~0.7%。纤维防砂工艺能有效提高稠油油藏的防砂效果。该技术在新疆油田准东吉7井区稠油油藏应用了6口井,施工成功率100%,取得了良好的防砂效果。

纳米SiO_2改善纤维复合防砂体的制备及性能研究

为了提高纤维复合防砂体的力学性能,采用在树脂涂覆砂中加入纳米SiO_2的方法对纤维复合体进行改性,通过超声波分散溶液共混法将纳米SiO_2(树脂质量分数的3%)均匀分散到水溶性酚醛树脂中,制备出纳米SiO_2改性树脂涂覆砂体,并加入纤维制备出纤维复合体。研究了不同防砂体的性能。结果表明,纳米SiO_2可以提高酚醛树脂涂覆防砂体的力学性能,几乎不影响纤维复合防砂体的渗透率,能使纤维复合体的强度提高;纤维可使树脂涂覆防砂体的渗透率提高11.13%。