多脉冲高能气体压裂—二氧化氯复合解堵技术研究

对多脉冲高能气体压裂-二氧化氯复合解堵的作用机理进行了研究，该技术是在多脉冲高能气体压裂产生多余裂缝的同时，用二氧化氯解堵剂进一步解除因压裂液、碳酸钙和硫化亚铁等酸溶性垢、铁细菌、硫酸盐还原菌的代谢产物等对地层的堵塞，以达到最大限度地增强油气层导流能力．现场试验表明这项油层改造技术对提高油气井的产量是可行的．     

脉冲高能气体压裂在X井的应用

脉冲高能气体压裂是针对不同井况和地层,利用压裂弹燃速的差异性,设计组合压裂弹分级燃烧,实现与井况和地层相匹配的压力加载过程,达到精细化施工的目的,以取得较优的压裂效果。介绍了根据X井地质资料及油井数据,进行脉冲高能气体压裂优化设计、施工和所取得的压裂增油效果。     

浅议高能气体压裂设计方法

高能气体压裂的设计对该项技术的深入研究十分重要。本文对高能气体压裂的设计方法作了初步探讨。设计内容包括该技术的适用范围、压力过程设计、火药燃烧分析、并筒泄气分析、裂缝扩展分析、增产效果预测等。由于高能气体压裂的工作介质是具有可压缩性的火药生气,因此,以上各项分析相互关联。本文还给出了高能气体压裂设计计算的流程。     

基于高能气体压裂技术的油水井增产增注技术探索

高能气体压裂技术是油水井增产增注的一项重要措施和方法,目前越来越多的研究和应用到实际工程,本文在分析在压裂施工操作过程中所遇到的新问题,提出相应的办法和解决措施,为油水井高能气体压裂施工提供经验和参考。     

科技动态

<正> △高能气体压裂技术中心所研制开发的XYG型压裂弹完成地面试验,近期将赴陕北延长油矿作井下试验. △高能气体压裂技术中心正在与南海西部石油公司签定“海上高能气体压裂技术应用研究”的合同.其目的是形成一套填补海上增产措施空白的增产解堵技术。△高能气体压裂技术中心即将赴胜利油田进行5口井的现场试验.并联系落实华北     

套管井有壳弹高能气体压裂应用研究通过陕西省教委鉴定

<正> 高能气体压裂是国际上一项新的油藏增产技术。由西安石油学院石油工程系高能气体压裂研究室承担的中国石油天然气总公司重点科研项目:套管井有壳弹高能气体压裂应用研究,通过了陕西省教委的鉴定。此项成果是该研究室承担的总公司一类科研项目:高能气体压裂应用研究一个阶段成果。该项成果是由李(汤玉)副院长、周春虎教授、张廷汉教授、秦发动副教授等十二位教师经过年三年的艰苦努力完成的。     

编者言

<正>射孔-高能气体压裂复合技术是一种将射孔与高能气体压裂两种工艺技术复合而成的新的增产技术,它施工工艺简单,增产效果显著。这是西安石油学院高能气体压裂研究中心继有壳弹和无壳弹高能气压裂技术之后取得的又一项新技术。近几年来,该中心在高能气体压裂技术研究领域不断取得新进展,成果喜人。多年来,本刊一直把高能气体压裂作为追踪报道的重点之一,已连续发表有关论文近二十篇。在本期我们再次特约发表了这一新技术内容。今后,我们将继续关注它的发展。欢迎各有关研究这一技术的单位和个人不吝赐稿。     

高能气体压裂模拟实验研究

高能气体压裂的模拟实验对于机理研究、施工工艺、弹体结构及装药设计、设计计算方法等工作具有极其重要的作用.本文介绍了室内及现场模拟实验的情况,并结合国外的现场模拟实验作了分析讨论,从而在高能气体压裂形成多条径向裂缝的客观性、高能气体压裂的优化设计、气体发生器结构、装药和点火设计、增产效果及套管保护等方面加深了认识.     

高能气体压裂的初步研究

高能气体压裂(H.E.G.F——High Energy Gas Fracture)是新近发展起来的压裂技术。本文提供了一次成功地进行高能气体压裂试验的情况,并从分析水力加砂压裂机理入手,在回顾和分析井筒爆炸增产方法的基础上,讨论了H.E.G.F.对影响井壁或套管安全的气体压力、井内温度及热冲击等主要问题。     

高能气体压裂无壳弹的研究与应用

研究高能气体压裂用无壳弹是为了更进一步提高高能气体压裂的增产效果．解决有壳弹存在的问题．文中给出了所设计的无壳弹的整体结构，设计了点火系统，并对无壳弹中心管进行了抗内压强度校核、抗挤压强度设计、螺纹抗剪切强度校核，最后给出了应用该无壳弹进行的高能气体压裂的实井应用效果情况．应用表明，无壳弹高能气体压裂技术已较为成熟，其应用效果好，具有良好的推广前景．     

分段压裂水平气井产能数值模型建立

随着水平井分段压裂技术在致密气藏开发中广泛应用,压裂后产能的预测对开发此类气藏具有重要意义。应用复位势理论和势叠加原理等基本渗流理论,结合水平井压后裂缝形态和单相气体渗流机理,推导出考虑水平井筒内压降损失时的产能预测新模型。模型综合考虑了多条裂缝间的相互干扰和各条裂缝的长度、缝宽、导流能力、缝间距对各条裂缝产量的影响以及水平井筒内压降损失对产能的影响,建立了考虑多因素的水平气井产能数值模型。编制了模拟计算软件。并以长庆油田某致密气藏区块为例进行了裂缝方案优化设计。研究成果对于低渗致密气藏井网部署及开发方案编制具有一定的指导意义。     

裂缝性地层中水平井压裂裂缝起裂新模型

对裂缝性地层中的水平井进行水力压裂时,井筒附近的天然裂缝会对压裂产生影响。现有压裂裂缝起裂压力计算模型所考虑的影响因素各有侧重,且尚未考虑井筒附近天然裂缝产生的诱导应力场对起裂压力造成的影响。本文基于弹性力学及岩石力学理论,综合考虑了井筒周围天然裂缝的诱导应力、压裂液渗滤效应、岩石温度变化、封隔器影响等因素,建立了一个适用于裂缝性地层中的水平井压裂裂缝起裂压力计算模型,且计算简便便于推广。本文根据实例计算分析了天然裂缝影响起裂压力的各个因素,并进行了对比。计算结果表明,一定条件下井筒周围天然裂缝对起裂压力影响明显,采用以前的起裂压力计算模型误差较大。     

高能气体压裂对套管井壁的破坏

本文对受高压作用的套管井壁进行了弹塑性分析和计算。计算结果表明,除了射孔附近外,套管不会发生大程度破坏。由于高压作用,高能气体压裂除了会产生主裂缝之外,在井筒附近会产生大量主体为径向的小裂纹,这对增强压裂效果有利。而且这些裂纹不会沿井筒轴向长距离扩展而使油层与其它不希望连通的层段贯通。     

水平井压裂裸眼井筒完整性分析

井筒完整性不仅关系到油气井安全生产,还影响着水平井水力压裂增产作业效果。水平井裸眼封隔器分段压裂过程中,在高内压和裂缝诱导应力的作用下,裸眼井筒可能发生破坏,造成封割器隔离层段失效和压裂液窜流,影响水平井分段压裂效果。为此,建立了考虑水力裂缝诱导应力作用下的水平井井筒剪切破坏宽度、拉伸裂缝深度的计算模型。利用所建模型分析了裂缝长度、裂缝距离对水平井井筒完整程度的影响规律。分析结果表明,水平井分段压裂过程中,正压裂段容易形成纵向拉伸裂缝,且在靠近裸眼封隔器处裂缝深度较大;已压裂段容易发生剪切破坏,且在靠近裸眼封隔器处剪切破坏程度最大。随着水力裂缝增长,剪切破坏程度和拉伸裂缝深度都逐渐增加。本文所建模型和分析结果可为水平井裸眼分段压裂设计提供理论指导,以提高裸眼封隔器的层段隔离性和分段压裂效果。     

白庙致密砂岩凝析气藏水平井优化设计

白庙气田具有构造复杂、埋藏深、储层物性差、凝析油含量高、地露压差小、地层压力高等特点,属于致密砂
岩凝析气藏。气井压裂投产初期一般具有较高的产能,但随着凝析油在近井地带析出堵塞渗流通道,产量下降快,稳
产时间短。投入开发以来,一直采用直井开采,采出程度低,开发效果差。水平井开发机理研究认为,采用水平井开发
可以提高气井产量及气藏采收率。针对该气藏地质特点,通过深入研究地质特征,重新认识局部构造和储层展布规
律,开展了水平井开发这类气藏的试验研究,先后优化实施了2 口水平井,取得了初步的效果,对合理开发致密砂岩凝
析气藏具有一定的指导意义。     

前置酸压裂技术在低渗透油田中的研究与应用

鄂尔多斯盆地石油开发已步入攻坚啃硬阶段,随着石油勘探开发的不断深入,油田增储上产速度不断加快,致密储层资源量所占比例越来越大。对于采取常规水力压裂改造后的油井,日产量偏低、稳产期短。前置酸压裂技术可以改善井筒、裂缝与地层之间的渗流条件,达到提高单井产量的目的,是油田油井储层改造的新技术。为了证明前置酸压裂技术的增产效果,在靖边油田选取了三口长6储层试验井,并进行了现场试验,实验结果表明该技术可以在低渗透油田中应用且增产效果明显。     

油气层爆燃压裂裂缝动态延伸模型

基于油气层爆燃压裂造缝加载模型,建立地层破裂和止裂压力、爆燃气体渗滤、裂缝延伸长度和宽度以及爆燃气体的质量守恒与能量守恒计算模型,并耦合求解,分析爆燃压裂过程中井筒压力、裂缝几何形态变化。结果表明:火药爆燃后,井筒中的压力、温度迅速上升,达到地层破裂压力时起裂,裂缝开始延伸;在火药爆燃、气体渗滤作用下,爆燃气体的压力先增加后减小,最后降至地层初始压力;在爆燃加载条件相同的情况下,随裂缝条数的增加峰值压力和裂缝长度均减小;裂缝延伸过程中裂缝宽度先增大后减小,裂缝条数越少,裂缝宽度最大值和最终值越大。     

低渗油藏垂直裂缝井产量递减规律

 油气藏改造时受地层复杂地应力的影响,压裂形成的垂直裂缝通常关于井筒不对称或裂缝左右两翼不在同一平面。针对垂直裂缝的特征,基于不稳定流理论,应用势理论、势叠加原理和数值分析方法,推导出低渗油藏垂直裂缝井产量动态预测模型,并利用实例分析了油井产量动态递减规律。结果表明,低渗油藏垂直裂缝井产量递减规律表现为油井初期产量较高,油井产量递减速度较快,而中后期油井产量进入缓慢递减阶段;裂缝非对称率对油井产量变化的影响较小,在开发初期,不共面夹角对油井产量变化的影响较大,油藏非均质性强弱对油井产量变化影响显著;裂缝长度越长,裂缝导流能力越大,油井产量越高,产量递减速度越快;随着裂缝长度和导流能力增加,产量增幅逐渐变小。     

裂缝性致密储层待破裂区影响的压裂物模实验研究

在水力压裂过程中,天然裂缝尖端附近会发育许多待破裂区,在宏观裂缝形成前产生微裂隙,最终影响水力裂缝的扩展规模。为有效增加裂缝性致密储层的缝网规模,针对待破裂区开展真三轴水力压裂模拟实验,探究待破裂区域的影响机制。选取致密灰岩露头,精细刻画了裂缝性致密储层露头压前压后裂缝形态,分析了天然裂缝形态、待破裂区域以及泵注参数对裂缝性致密储层改造效果的影响,结果表明:待破裂区,即断裂过程区,主要发育在井筒周围;声发射监测结果显示,在注入压力达到破裂压裂前,岩石内部已经发育大量待破区,决定了裂缝的起裂位置和初始扩展路径,压裂过程中排量的突然提高会使待破裂区迅速沟通形成裂缝,随后逐渐扩展。当水力裂缝延伸到层理面后,随排量阶梯式增加,泵压提高,会使层理面附近发育新的待破裂区,进而影响到水力裂缝的转向、分叉或是否穿透天然裂缝。     

页岩油水平井多段压裂裂缝高度扩展试验

针对吉木萨尔凹陷芦草沟组页岩油储层压裂垂向改造程度低的问题,基于真三轴水力压裂模拟试验研究CO₂与胍胶复合压裂相比于常规水基和超临界CO₂压裂缝高扩展的优势。创新性建立一套针对天然页岩的水平井多段压裂模拟试验方法,并通过试样剖分、CT扫描和声发射监测等方法综合确定多段压裂裂缝形态和破裂机制。结果表明低黏度滑溜水和超临界CO₂压裂缝高受限,且超临界CO₂压裂缝高受限更严重;高黏度胍胶向层理中滤失较弱,可提高裂缝垂向扩展程度,但开启的层理较少;CO₂-胍胶复合压裂时胍胶的隔离作用可有效降低CO₂的滤失,从而促使CO₂突破层理对裂缝高度的限制,同时CO₂的高压缩性在破裂瞬间释放大量弹性能,促使层理和天然裂缝发生剪切破裂,从而形成复杂裂缝网络;提高注入排量,破裂压力升高10.1%,剪切事件比例升高4.2%,CO₂-胍胶复合压裂形成的裂缝更复杂。进而提出并论证一种适合于层理性页岩储层的CO₂-胍胶复合压裂新方法,即先采用高黏度胍胶压裂液启缝,在近井区域突破层理,然后大排量注入CO₂进一步提高储层压裂改造体积。