基于回流辅助的小型压裂地应力测试研究与应用

首先介绍了两种测试对裂缝闭合压力的解释方法及测试流程,并进行了流固耦合有限元模拟研究。西部某交通隧道地质条件复杂,岩层致密、渗透性低,研究回流辅助测试方法来提高小型压裂测试效率和精度尤为必要。在每个测试段同时使用自然压降和回流压降两种方法来分析裂缝闭合。研究结果表明,每个回流周期都会产生一个独特且可重复的裂缝闭合现象,使得裂缝闭合压力的解释更为容易;两种测试方法所解释的裂缝闭合压力的结果是一致的,检验了回流辅助小型压裂地应力测试方法的合理性,为类似工程提供参考借鉴。

提高水井分注测试成功率配套技术研究与应用

为解决苏北复杂断块油田同心分层注水在实际应用中存在测试仪器遇阻、分层注水量调配不到位等问题,创新采用空心杆冲洗清管,研究应用防返吐配水器、化学防砂技术来保持注水管柱清洁;设计聚合物冻胶调剖体系来缓解层间矛盾,避免层间级差影响测调效果。各项配套技术累计应用13井次,矿场试验证明其在避免测试仪器遇阻、降低分层注水量调配难度方面具有良好效果,年度配套措施井测试成功率达100%,同心分层注水井整体测试成功率由74.4%提升至84.4%,做优精细注水工作的同时实现降本增效,具有良好的推广应用前景。

优化试气流程回收天然气减排工艺在L井区的应用和效益评价

为了回收勘探开发天然气井在返排试气阶段的对空放喷天然气,达到节能减排和降本增效的目的,以鄂尔多斯盆地延安市以北L井区新压裂的天然气井为试验和研究对象,对现有的传统放喷返排试气工艺流程进行优化,使用三相分离器对天然气和返排液进行分离,天然气进入采气管线到达集气站而非直接火炬燃烧造成浪费。同时,使用多相流稳态模拟器PIPESIM分析了新工艺的可行性。研究结果表明:(1)新工艺安全可靠,适用性、灵活性强,压裂的新井气量能够达到气井正常生产的临界携液气量,可以正常排液试气,在此基础上可以有效减少二氧化碳排放量,为实现“碳达峰”和“碳中和”的承诺目标贡献力量;(2)通过此工艺优化实现了试气阶段对放喷天然气的回收,L井区平均年回收天然气量660×10^(4)m^(3),带来直接经济收益1 450万元,折算减少二氧化碳排放量12 540 t。结论认为,该工艺为L井区天然气清洁与高效开采提供了思路。

压裂井高效返排技术在川西地区的先导性试验

川西地区的气藏具有低渗、致密、压力低的特点,常规压裂后返排时间长,返排率通常较低,这势必要求加快排液速度,以降低对储层的伤害。然而,压裂井加快排液速度和控制支撑剂回流返吐是相互矛盾的,排液速度太快就可能超过临界出砂流速,导致支撑剂回流;排液速度太低又会导致排液时间增加和返排率下降。通过多年的探索和研究,发展了一套高效返排新技术——液氮助排+纤维防砂+优化放喷,在川西率先进行了4口井先导性试验,施工成功率100%,24h内返排率均在65%以上,并且返排中未见出砂现象,增产效果显著。该技术的研究和应用,为同类气藏的高效开发提供了很好的思路,值得进一步推广和应用。

水平压裂裂缝形成机理及监测——以七里村油田为例

压裂裂缝形态对低渗透油藏的生产影响较大。为了判断低渗透油藏人工压裂裂缝形态,采用公式计算、Kaiser效应地应力实验、微地震识别结合现场生产效果分析及监测等手段,研究了七里村特低渗透油藏压裂水平缝的形成机理及形成条件,并验证了水平缝的形成。结果表明,当浅层油藏垂向主地应力最小时,压裂产生水平缝,深层油藏压裂则更容易产生垂直缝;压后产量增加明显、微地震直接显示水平缝特征,以及生产中不存在二次压裂过程中压裂液窜层返排,均验证了七里村油田浅层压裂产生水平缝;通过将公式计算、室内实验、微地震检测等结果与压裂前后产量变化、现场施工结果加以综合分析,能够判断并监测水平缝。该研究成果适用于同类低渗透油藏压裂水平缝的监测。

页岩气藏体积压裂后地面连续捕屑除砂排液工艺

页岩气藏体积压裂后地面返排时,井筒中流体含有大量的桥塞碎屑和支撑剂经地面返排测试流程返出,会造成地面流程设备堵塞和冲蚀,从而给地面作业带来很大的安全风险。因此如何有效减少高压携砂流体对设备的冲蚀和损坏是地面返排测试的关键。针对该问题进行分析研究,形成了一套具有连续捕屑和除砂功能的工艺技术,基本满足了页岩气藏完井的地面返排测试要求。

压裂后快速返排工艺技术的研究

针对当前压裂酸化后转抽时间长,酸液或压裂液不能及时排出,对地层造成2次污染,影响油井产能的问题,研究开发了压裂后快速返排工艺技术。该技术是采用油井正常的采油方式(采用联作抽油泵和连续抽汲装置),实现一趟管柱完成酸化、压裂、抽汲及连续排液等工序,达到压裂后及时快速排液,减轻其对油层的2次污染,提高酸压增产效果。现场应用表明,该工艺实现了压裂后不动管柱排液求产,大大缩短了排液周期,减轻了工人的劳动强度,提高了试油效果,降低了生产成本。

润湿反转提高压裂液返排技术在吉林油田新119区块的应用

针对新立油田岩石强亲水,岩石与水界面形成铺展损害水基压裂液压后返排的问题,筛选一种适合该区块的润湿反转剂,使岩石的润湿性得到改善,降低岩石与压裂液之间的界面张力,提高压裂液的返排率。文中介绍概括润湿反转机理、室内配方优选、现场应用及效果。

压裂返排液处理工艺及现场试验

水力压裂是储层改造最有效的手段之一。压裂作业后,大量的压裂返排液残留井场,是各油田开发过程中面临的一大难题。本文通过室内实验研究,引进了电化学处理技术,确定了“预处理-电絮凝-一级电芬顿-二级电芬顿-过滤”五步法的高效环保处理工艺技术,并依据此工艺流程试制了一套压裂返排液处理设备。该套设备由六个处理撬组成,不同的处理撬可以进行组合实现不同的处理目的。利用该设备在陆地致密气区块开展了现场试验,返排液经处理后能够达到Ⅲ级海域达标排放标准;同时对处理液进行了复配压裂液实验,能够满足配液需求。

气井压后测试制度动态优选技术及应用

以川西致密低渗气藏为研究对象,通过对压裂液滤失、返排规律研究,支撑剂回流、沉降规律及求产期间支撑剂回流规律研究,提出气井压后测试制度应根据不同阶段进行动态优化的设计思路,给出相关计算公式,以新场气田为例,进行了实例计算。计算结果与实际吻合,为压后测试制度优选提供了理论基础。

山地浅层页岩气地质工程一体化高效压裂试气技术——以昭通国家级页岩气示范区太阳气田为例

为了保证山地浅层页岩气储层的压裂效果并且控制气井高效试气与建产的成本,在昭通国家级页岩气示范区太阳气田开展了水平井体积压裂技术升级和返排试气一体化技术现场创新实践,探索形成了适用于我国复杂构造区山地浅层页岩气低成本、高效体积压裂与返排试气一体化关键技术。研究结果表明:(1)以长段多簇密切割、复合暂堵转向、石英砂代替陶粒、控液增砂、全程低黏度滑溜水等工艺技术的综合应用为标志,该示范区水平井体积压裂工艺实现了由1.0级向2.0级的升级,为山地浅层页岩气压裂工艺技术升级提供了智慧方案;(2)该示范区浅层页岩气储层具有弱超压、高吸附气含量的特征,使页岩气井压裂后返排表现出"井口压力低、测试产量低、稳产时间长"的生产特征;(3)按照"控压、控速"的策略进行返排,创新形成"五四三"(5个时期、4个关键节点、3个关键参数)精细返排测试技术、伺机关井措施及气液两相流数字化精准计量测试技术,助力浅层页岩气井低成本高效返排测试的实现;(4)在该示范区开展了山地浅层页岩气井压裂、返排试气一体化关键技术现场实践与规模应用,提高了单井产气量、降低了压裂试气成本,取得了良好的应用效果。结论认为,该研究成果探索出了山地浅层页岩气效益开发的新路子,可以为我国其他地区同类页岩油气的勘探开发提供借鉴。

昭通太阳区块浅层页岩气水平井试气返排规律

针对川南昭通国家级页岩气示范区太阳区块浅层页岩气藏埋藏浅、地层能量低和返排率高的特点,准确掌握浅层页岩气水平井试气返排规律,制定针对性的试气制度,对提高单井采收率具有重要意义。为此,借鉴邻区中深层页岩气水平井试气返排规律,结合研究区已试气井排采规律,根据气液两相渗流理论和应力敏感分析方法将研究区水平井试气过程划分为6个阶段,总结出每个阶段的试气返排规律,并制定相应的排采制度。结果表明:以日产气量、日产水量和井口压力作为评价标准,选择最优焖井时间、油嘴直径和调整油嘴时机,可大大降低应力敏感带来的储集层伤害,充分释放单井产能,达到准确求取试气产能、提高单井采收率的目的,同时也为投产初期配产提供依据。在此基础上,建立了2套针对研究区浅层页岩气水平井试气返排标准图版,用以指导现场生产,取得了较好的应用效果。

清洁压裂液返排液驱油体系性能评价及矿场应用

为实现清洁压裂液返排液体系的重复利用,针对一类新型纳米复合清洁压裂液体系展开室内研究,评价了返排液作为驱油体系的界面活性、润湿性、乳化性能以及吸附性能。在此基础上,对驱油体系提高低渗透油藏岩心水驱后的采收率进行了研究。结果表明:在驱油体系质量分数为0.08%,温度为60℃的条件下,与脱气原油之间的界面张力即可达到10-3m N/m数量级,可以使稠油黏度降低率达到95%以上,并具有良好的乳化性能;驱油体系能够使亲水岩石表面转变为中性润湿;驱油体系中的表面活性剂在岩心中的最终滞留量为2.8 mg/g,而纳米颗粒的滞留量为8.8mg/g。岩心模拟驱油实验结果说明,驱油体系可以使饱和脱气原油低渗岩心水驱后的采收率平均提高17.26%,取得了良好的驱油效果。矿场试验结果表明,增油效果显著。

一趟管柱分层射孔与水力泵排液联作技术

针对以往多个试油层需要分别试油时只能采用分层多趟管柱作业,存在施工周期长、作业成本高等问题,研发了一趟管柱分层射孔与水力泵排液联作技术。该技术利用压力起爆装置和安全投棒起爆装置的不同激发原理,用一体化管柱实现对两个试油层分别进行点火射孔,利用减震和泄压工具降低一级射孔枪射孔时产生的瞬间高压对二级射孔枪和安全投棒起爆装置的冲击,利用二级射孔枪起爆压力关闭第一试油层的过液通道,配合RTTS封隔器实现对第一试油层的暂闭。5口井的现场试验结果表明,两级射孔枪能够进行分别点火射孔,第一试油层能够得到有效暂闭。该技术与分层多趟管柱作业相比,能够使单井缩短施工周期约244 h,节约作业费用约60万元,对实现控本增效和作业提速具有重要意义,也将成为试油测试求产技术的重要发展方向。

页岩气返排测试过程中防砂控砂技术浅析

页岩气开采是一项世界性难题,目前只有美国掌握了成熟的开采技术并且得到大面积推广,中国页岩气的开采尚处于起步阶段。压裂尤其是加砂压裂技术成为制约页岩气开发的关键性因素,其中防砂控砂技术直接影响后期井口的采出率。本文根据威远区块多个平台积累的经验,总结出通过制定合理的工作制度和优化工艺流程能够达到很好的防砂控砂效果,同时保证了后期井口产气量的持续平稳,在现场应用中产生了良好的效果。

埕岛油田高质量浓度返排液量控制指标研究

油井酸化作业返排液直接进入集输系统会造成破乳剂等常规处理药剂效果变差或失效,埕岛油田返排液分为高质量浓度和低质量浓度两种。高质量浓度返排液用作业船运回岸上处理,低质量浓度返排液直接进入地面集输系统处理,返排周期长且易受海况影响。为了在现有原油脱水工艺下对高质量浓度返排液量进行合理规划,分析了酸化返排液中影响油水分离的因素,监测2口酸化油井返排液量及水相指标,进行返排液与进站原油混合热沉降对比实验。根据破乳效果和联合站外输原油含水率,量化出关键控制指标为:酸化油井水相pH高于6,铁离子质量浓度低于250 mg/L;辅助控制指标为:返排量达到酸液6倍。形成了易于现场操作的返排液进入集输流程的检验方法,在不增加新的处理流程下适当缩短进入集输系统所用时间,有助于增加油井生产时率,提高经济效益。

页岩气返排测试过程中防砂控砂技术浅析

页岩气开采是一项世界性难题,目前只有美国掌握了成熟的开采技术并且得到大面积推广,中国页岩气的开采尚处于起步阶段。压裂尤其是加砂压裂技术成为制约页岩气开发的关键性因素,其中防砂控砂技术直接影响到后期井口的采出率。本文根据威远区块多个平台积累的经验,总结出通过制定合理的工作制度和优化工艺流程能够达到很好的防砂控砂效果,同时保证了后期井口产气量的持续平稳,在现场应用中获得了良好的效果。

致密气生产井微型压裂诊断技术

针对致密储层小型压裂测试耗时长、用液多等问题,提出在主压裂开始之前以较低排量和较少液量的微型压裂对地层进行快速诊断,获取地层闭合压力和重张压力,估算地层水平最大主应力。LX区块一口致密气生产井中应用微型压裂,施工排量1.0 m^3/min,注入1.3 m^32.0%KCl溶液,确定地层闭合压力为28 MPa,估算地层水平最大主应力为32.3 MPa,主压裂施工期间油压维持在38.2~44.5 MPa,调整压后返排油嘴切换时机为油压13.2 MPa。微型压裂有效地指导了压裂施工参数优化及压后返排,提高了施工安全性。压后采用压裂软件分析,验证了微型压裂估算闭合压力的准确性。

同井场气举工艺技术在靖边气田的应用

采用同场气举工艺对靖边气田低压弱喷气井进行了改造,介绍了风险清除措施,并对其成效进行了分析。

泥浆侵入与返排液中离子含量的定量分析方法

泥浆侵入地层后,地层的物性会发生变化。地层测试作业中,泥浆滤液会与原始地层流体一起进入取样器,以致取样液体与侵入前泥浆滤液中的离子类型及含量存在较大差异,从而容易导致对原始地层流体类型的误判。定量分析取样液体中的离子类型与含量,掌握泥浆侵入后离子的变化规律,有助于正确判断地层流体类型。通过泥浆侵入和返排实验,测试泥浆侵入前和返排过程中泥浆滤液中离子的类型和含量,分析影响返排液离子含量变化的主要因素,从而运用多元线性回归的方法建立了返排液离子含量计算模型。运用此模型,分别根据实验数据和现场数据计算得到的返排液离子含量,其相关性均超过0.9。